01
Čo je drsnosť povrchu?
V továrenskej komunikácii je veľa ľudí zvyknutých používať termín "povrchová úprava". Avšak "povrchová úprava" sa navrhuje z pohľadu ľudského videnia. Aby bola v súlade s medzinárodnou normou (ISO), národná norma už nepoužíva pojem „povrchová úprava“. Preto by sa vo formálnych a rigoróznych výrazoch malo používať slovo „drsnosť povrchu“.
Drsnosť povrchu sa vzťahuje na malé rozostupy a nerovnomernosť malých vrcholov a prehĺbení na opracovanom povrchu. Vzdialenosť (vlnová vzdialenosť) medzi dvoma vrcholmi alebo dvoma žľabmi je veľmi malá (pod 1 mm), čo patrí k mikroskopickej chybe geometrického tvaru. Čím menšia je drsnosť povrchu, tým je povrch hladší.
Konkrétne sa týka stupňa výšky a vzdialenosti S malých vrcholov a údolí. Všeobecne rozdelené podľa S:
S<1mm is the surface roughness
1 Menšie alebo rovné S Menšie alebo rovné 10 mm je zvlnenie
S>10 mm je tvar f
obrázok
02
Faktory tvarovania drsnosti povrchu
Drsnosť povrchu je vo všeobecnosti tvorená použitou metódou spracovania a ďalšími faktormi, ako je trenie medzi nástrojom a povrchom dielu počas spracovania, plastická deformácia kovu povrchovej vrstvy pri oddelení triesky a vysokofrekvenčné vibrácie v procesný systém, vybíjacie jamy pri elektrickom obrábaní atď. V dôsledku rôznych metód spracovania a materiálov obrobkov sa hĺbka, hustota, tvar a textúra stôp zanechaných na spracovanom povrchu líši.
obrázok
03
Základ hodnotenia drsnosti povrchu
1) Dĺžka odberu vzoriek
Jednotková dĺžka každého parametra, vzorkovacia dĺžka je dĺžka referenčnej čiary špecifikovanej na vyhodnotenie drsnosti povrchu. Podľa normy ISO1997 sa ako referenčná dĺžka všeobecne používa 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm a 8 mm.
Vybrané hodnoty vzorkovacej dĺžky L a vyhodnocovacej dĺžky Ln z Ra, Rz, Ry:
obrázok
2) Dĺžka hodnotenia
Pozostáva z N referenčných dĺžok. Drsnosť povrchu každej časti povrchu dielu nemôže pravdivo odrážať skutočné parametre drsnosti na referenčnej dĺžke, ale na vyhodnotenie drsnosti povrchu je potrebné odobrať N vzorkovacích dĺžok. Podľa normy ISO1997 je dĺžka hodnotenia vo všeobecnosti N rovná 5.
3) Základná línia
Referenčná čiara je stredová čiara profilu používaná na vyhodnotenie parametrov drsnosti povrchu.
04
Parametre hodnotenia drsnosti povrchu
1) Parametre výškovej charakteristiky Ra, Rz
Aritmetický priemer odchýlky profilu Ra: aritmetický priemer absolútnej hodnoty odchýlky profilu v rámci dĺžky vzorkovania (lr). Pri skutočnom meraní platí, že čím väčší je počet meracích bodov, tým presnejšie je Ra.
Maximálna výška profilu Rz: vzdialenosť medzi vrcholovou čiarou profilu a spodnou čiarou údolia.
obrázok
Ra je preferovaný v obvyklom rozsahu parametrov amplitúdy. V národnom štandarde pred rokom 2006 bol ďalší hodnotiaci parameter, ktorým bola „desaťbodová výška mikrodrsnosti“ vyjadrená Rz a maximálna výška vrstevnice bola vyjadrená Ry. Po roku 2006 národná norma zrušila desaťbodovú výšku mikrodrsnosti a použila sa Rz. Označuje maximálnu výšku profilu.
2) Charakteristický parameter vzdialenosti Rsm
Rsm Priemerná šírka obrysových prvkov. V rámci vzorkovacej dĺžky priemerná hodnota vzdialenosti medzi mikroskopickými nepravidelnosťami profilu. Rozstup mikrodrsnosti sa vzťahuje na dĺžku vrcholu profilu a priľahlého úžľabia profilu na stredovej čiare. V prípade rovnakej hodnoty Ra nemusí byť hodnota Rsm nevyhnutne rovnaká, takže odrazená textúra bude iná. Povrchy, ktoré venujú pozornosť textúre, zvyčajne venujú pozornosť dvom indikátorom Ra a Rsm.
obrázok
Parameter vlastnosti tvaru Rmr je reprezentovaný pomerom dĺžky podpery obrysu, čo je pomer dĺžky podpery obrysu k dĺžke vzorkovania. Dĺžka podpery profilu je súčet dĺžok línií rezov získaných pretínaním profilu s priamkou rovnobežnou so stredovou čiarou a vzdialenosťou c od vrcholovej čiary profilu v rámci dĺžky vzorkovania.
05
Metóda merania drsnosti povrchu
1) Porovnávacia metóda
Porovnávacia metóda sa ľahko meria a používa sa na meranie na mieste v dielni a často sa používa na meranie stredných alebo drsných povrchov. Metóda spočíva v porovnaní meraného povrchu so vzorkou drsnosti označenej určitou hodnotou na určenie hodnoty nameranej drsnosti povrchu. Metódy, ktoré možno použiť na porovnanie: keď Ra > 1,6 μm, použite vizuálnu kontrolu, keď Ra1,6~Ra0,4 μm, použite lupu a keď Ra < 0,4 μm , použite porovnávací mikroskop.
Pri porovnávaní sa vyžaduje, aby metóda spracovania, textúra spracovania, smer spracovania a materiál vzorky boli rovnaké ako povrch meranej časti.
obrázok
2) metóda stylusu
Diamantový hrot s polomerom zakrivenia hrotu asi 2 mikróny pomaly kĺže po meranom povrchu. Pohyb diamantového hrotu nahor a nadol je prevedený na elektrický signál pomocou elektrického snímača dĺžky. Po zosilnení, filtrovaní a výpočte zobrazovací prístroj ukazuje, že povrch je drsný. stupňa, záznamník možno použiť aj na záznam profilovej krivky meraného úseku. Vo všeobecnosti sa merací nástroj, ktorý dokáže zobraziť iba hodnotu drsnosti povrchu, nazýva prístroj na meranie drsnosti povrchu a nástroj, ktorý dokáže zaznamenať krivku profilu povrchu, sa nazýva profilovač drsnosti povrchu. Tieto dva meracie nástroje majú elektronické výpočtové obvody alebo elektronické počítače, ktoré dokážu automaticky vypočítať aritmetickú strednú odchýlku Ra obrysu, desaťbodovú výšku Rz mikroskopickej nerovnosti, maximálnu výšku Ry obrysu a ďalšie vyhodnocovacie parametre s vysokou účinnosť merania a vhodné pre Drsnosť povrchu Ra je 0.025-6 meria sa 0,3 mikrónu.
obrázok
obrázok
3) Intervenčná metóda
Pomocou princípu interferencie svetelných vĺn (pozri plochý kryštál, technológiu merania dĺžky lasera) zobrazte tvarovú chybu meraného povrchu ako interferenčný pruhový obrazec a použite mikroskop s veľkým zväčšením (až 50{ {3}}-krát) na zväčšenie mikroskopickej časti týchto interferenčných prúžkov Merania sa vykonávajú na získanie drsnosti meraného povrchu. Nástroj na meranie drsnosti povrchu využívajúci túto metódu sa nazýva interferenčný mikroskop. Táto metóda je vhodná na meranie drsnosti povrchu s Rz a Ry v rozsahu od 0,025 do 0,8 mikrónu.
obrázok
06
Porovnávacia tabuľka VDI3400, Ra, Rmax
Indikátor Ra sa často používa v domácej skutočnej výrobe; v Japonsku sa bežne používa indikátor Rmax, ktorý je ekvivalentom indikátora Rz; štandard VDI3400 sa bežne používa v európskych a amerických krajinách na označenie drsnosti povrchu a továrne, ktoré vyrábajú európske objednávky foriem, často používajú indikátory VDI. Zákazníci napríklad často hovoria „Povrch tohto produktu je vyrobený podľa VDI30“.
obrázok
Povrch VDI3400 má zodpovedajúci vzťah s bežne používaným štandardom Ra. Mnoho ľudí musí často vyhľadávať údaje, aby našli zodpovedajúcu hodnotu. Nasledujúca tabuľka je veľmi kompletná a odporúčame ju zbierať.
Porovnávacia tabuľka medzi štandardom VDI3400 a Ra:
obrázok
Porovnávacia tabuľka Ra a Rmax:
obrázok
07
Hlavné prejavy vplyvu drsnosti povrchu na diely
1) Ovplyvnite odolnosť proti opotrebovaniu
Čím je povrch drsnejší, tým menšia je účinná kontaktná plocha medzi dosadacími povrchmi, čím väčší je tlak, tým väčší je trecí odpor a tým rýchlejšie dochádza k opotrebovaniu.
2) Ovplyvniť stabilitu koordinácie
Pre vôľu lícovania platí, že čím je povrch drsnejší, tým sa ľahšie nosí, takže medzera sa počas pracovného procesu postupne zväčšuje; pevnosť spojenia.
3) Ovplyvňujú únavovú silu
Na povrchu drsných dielov sú veľké žľaby, ktoré sú citlivé na koncentráciu napätia ako ostré zárezy a trhliny, čím ovplyvňujú únavovú pevnosť dielov.
4) Ovplyvňuje odolnosť proti korózii
Povrch drsných častí môže ľahko spôsobiť, že korozívny plyn alebo kvapalina preniknú do vnútornej vrstvy kovu cez mikroskopické žliabky na povrchu, čo spôsobí koróziu povrchu.
5) Ovplyvnite tesnosť
Drsné povrchy nemôžu tesne priliehať a cez medzery medzi kontaktnými povrchmi uniká plyn alebo kvapalina.
6) Ovplyvnite tuhosť kontaktu
Kontaktná tuhosť je schopnosť povrchu spoja častí odolávať kontaktnej deformácii pri pôsobení vonkajšej sily. Tuhosť stroja je do značnej miery určená tuhosťou kontaktu medzi časťami.
7) Ovplyvnite presnosť merania
Drsnosť povrchu meraného povrchu dielu a meracieho povrchu meracieho nástroja priamo ovplyvní presnosť merania, najmä pri presnom meraní.
Okrem toho drsnosť povrchu bude mať rôzny stupeň vplyvu na pokovovanie, tepelnú vodivosť a kontaktný odpor častí, odrazový a radiačný výkon, odolnosť voči prúdeniu kvapaliny a plynu a prúdenie prúdu na povrchu vodičov.
