Wat is oppervlakteruwheid?
In fabriekscommunicatie zijn veel mensen gewend om de term "oppervlakteafwerking" te gebruiken. Echter, "oppervlakteafwerking" wordt voorgesteld vanuit het perspectief van het menselijk zicht. Om in overeenstemming te zijn met de internationale norm (ISO), gebruikt de nationale norm niet langer de term "oppervlakteafwerking". Daarom moet in formele en rigoureuze uitdrukkingen het woord "oppervlakteruwheid" worden gebruikt.
Oppervlakteruwheid verwijst naar de kleine tussenruimte en de oneffenheden van kleine pieken en dalen op het bewerkte oppervlak. De afstand (golfafstand) tussen de twee pieken of twee dalen is erg klein (minder dan 1 mm), wat behoort tot de microscopische geometrische vormfout. Hoe kleiner de oppervlakteruwheid, hoe gladder het oppervlak.
Concreet verwijst het naar de mate van hoogte en afstand S van kleine pieken en dalen. Over het algemeen gedeeld door S:
S<1mm is the surface roughness
1 Minder dan of gelijk aan S Minder dan of gelijk aan 10 mm is golving
S>10 mm is f-vorm
afbeelding
02
Vormingsfactoren voor oppervlakteruwheid
Oppervlakteruwheid wordt over het algemeen gevormd door de gebruikte verwerkingsmethode en andere factoren, zoals de wrijving tussen het gereedschap en het oppervlak van het onderdeel tijdens de verwerking, de plastische vervorming van het metaal van de oppervlaktelaag wanneer de chip wordt gescheiden en de hoogfrequente trillingen in het processysteem, elektrische bewerking van ontladingsputten, enz. Vanwege de verschillende verwerkingsmethoden en werkstukmaterialen zijn de diepte, dichtheid, vorm en textuur van de sporen die op het bewerkte oppervlak achterblijven verschillend.
afbeelding
03
Evaluatiebasis voor oppervlakteruwheid
1) Bemonsteringslengte
De lengte-eenheid van elke parameter, de bemonsteringslengte is de lengte van een referentielijn die is gespecificeerd voor het evalueren van de oppervlakteruwheid. Volgens de ISO1997-norm worden over het algemeen 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm en 8 mm als referentielengte gebruikt.
Geselecteerde waarden van bemonsteringslengte L en evaluatielengte Ln van Ra, Rz, Ry:
afbeelding
2) Evaluatieduur
Bestaat uit N referentielengtes. De oppervlakteruwheid van elk onderdeel van het oppervlak van het onderdeel kan de werkelijke parameters van de ruwheid op een referentielengte niet echt weerspiegelen, maar het is noodzakelijk om N bemonsteringslengtes te nemen om de oppervlakteruwheid te evalueren. Volgens de ISO1997-norm is de evaluatieduur over het algemeen N gelijk aan 5.
3) Basislijn
De referentielijn is de middellijn van het profiel dat wordt gebruikt om de oppervlakteruwheidsparameters te evalueren.
04
Evaluatieparameters oppervlakteruwheid
1) Hoogtekarakteristieke parameters Ra, Rz
Ra profiel rekenkundig gemiddelde afwijking: het rekenkundig gemiddelde van de absolute waarde van de profielafwijking binnen de bemonsteringslengte (lr). Bij daadwerkelijke meting geldt: hoe meer meetpunten, hoe nauwkeuriger Ra is.
Maximale hoogte Rz-profiel: de afstand tussen de profielpieklijn en de dallijn.
afbeelding
Ra heeft de voorkeur in het gebruikelijke bereik van amplitudeparameters. In de nationale norm van vóór 2006 was er nog een evaluatieparameter die "de tienpunts hoogte van microruwheid" was, uitgedrukt door Rz, en de maximale hoogte van de contour werd uitgedrukt door Ry. Na 2006 annuleerde de nationale norm de tienpunts hoogte van microruwheid en werd Rz gebruikt. Geeft de maximale hoogte van het profiel aan.
2) Karakteristieke afstandsparameter Rsm
Rsm Gemiddelde breedte van contourelementen. Binnen de bemonsteringslengte, de gemiddelde waarde van de afstand tussen de microscopische onregelmatigheden van het profiel. De microruwheidsafstand verwijst naar de lengte van de profielpiek en het aangrenzende profieldal op de hartlijn. In het geval van dezelfde Ra-waarde is de Rsm-waarde niet noodzakelijkerwijs hetzelfde, dus de gereflecteerde textuur zal anders zijn. Oppervlakken die aandacht besteden aan textuur besteden meestal aandacht aan de twee indicatoren Ra en Rsm.
afbeelding
De parameter Rmr-vormkenmerk wordt gerepresenteerd door de lengteverhouding van de contourondersteuning, wat de verhouding is van de lengte van de contourondersteuning tot de bemonsteringslengte. De profielondersteuningslengte is de som van de lengtes van de sectielijnen die worden verkregen door het profiel te snijden met een rechte lijn evenwijdig aan de middellijn en op een afstand van c vanaf de profielpieklijn binnen de bemonsteringslengte.
05
Meetmethode voor oppervlakteruwheid
1) Vergelijkende methode
De vergelijkingsmethode is eenvoudig te meten en wordt gebruikt voor meting ter plaatse in de werkplaats en wordt vaak gebruikt voor het meten van medium of ruwe oppervlakken. De methode is om het gemeten oppervlak te vergelijken met een ruwheidsmonster gemarkeerd met een bepaalde waarde om de waarde van de gemeten oppervlakteruwheid te bepalen. Methoden die ter vergelijking kunnen worden gebruikt: gebruik een vergrootglas wanneer Ra > 1,6 μm, gebruik een vergrootglas wanneer Ra1,6~Ra0.4 μm, en wanneer Ra < 0.4 μm , gebruik een vergelijkingsmicroscoop.
Bij het vergelijken moeten de verwerkingsmethode, de verwerkingstextuur, de verwerkingsrichting en het materiaal van het monster hetzelfde zijn als het oppervlak van het gemeten onderdeel.
afbeelding
2) stylusmethode
De diamanten stylus met een puntkrommingsradius van ongeveer 2 micron glijdt langzaam langs het gemeten oppervlak. De op- en neerwaartse verplaatsing van de diamantnaald wordt door een elektrische lengtesensor omgezet in een elektrisch signaal. Na versterking, filtering en berekening geeft het weergave-instrument aan dat het oppervlak ruw is. graadwaarde, kan de recorder ook worden gebruikt om de profielcurve van het gemeten gedeelte vast te leggen. Over het algemeen wordt het meetinstrument dat alleen de waarde van de oppervlakteruwheid kan weergeven, een meetinstrument voor oppervlakteruwheid genoemd, en degene die de kromme van het oppervlakteprofiel kan opnemen, wordt een profiler voor oppervlakteruwheid genoemd. Deze twee meetinstrumenten hebben elektronische rekencircuits of elektronische computers, die automatisch de rekenkundige gemiddelde afwijking Ra van de contour, de tienpuntshoogte Rz van de microscopische oneffenheden, de maximale hoogte Ry van de contour en andere evaluatieparameters kunnen berekenen, met hoge meetefficiëntie en geschikt voor De oppervlakteruwheid van Ra is 0.025-6.3 micron wordt gemeten.
afbeelding
afbeelding
3) Interventiemethode
Gebruik het principe van lichtgolfinterferentie (zie plat kristal, laserlengtemeettechnologie) om de vormfout van het gemeten oppervlak weer te geven als een interferentierandpatroon en gebruik een microscoop met een sterke vergroting (tot 50{ {3}} keer) om het microscopische deel van deze interferentiefranjes te vergroten Er worden metingen uitgevoerd om de ruwheid van het te meten oppervlak te bepalen. Het meetinstrument voor oppervlakteruwheid dat deze methode gebruikt, wordt een interferentiemicroscoop genoemd. Deze methode is geschikt voor het meten van oppervlakteruwheid met Rz en Ry variërend van 0,025 tot 0,8 micron.
afbeelding
06
Vergelijkingstabel VDI3400, Ra, Rmax
De Ra-indicator wordt vaak gebruikt bij de daadwerkelijke binnenlandse productie; de Rmax-indicator wordt veel gebruikt in Japan, wat overeenkomt met de Rz-indicator; de VDI3400-standaard wordt veel gebruikt in Europese en Amerikaanse landen om oppervlakteruwheid aan te geven, en fabrieken die Europese matrijsorders plaatsen, gebruiken vaak VDI-indicatoren. Klanten zeggen bijvoorbeeld vaak "Het oppervlak van dit product is gemaakt volgens VDI30".
afbeelding
Het oppervlak van VDI3400 heeft een overeenkomstige relatie met de veelgebruikte norm Ra. Veel mensen moeten vaak de gegevens opzoeken om de bijbehorende waarde te vinden. De volgende tabel is zeer compleet en wordt aanbevolen voor verzameling.
Vergelijkingstabel tussen VDI3400 standaard en Ra:
afbeelding
Vergelijkingstabel Ra en Rmax:
afbeelding
07
De belangrijkste manifestaties van de invloed van oppervlakteruwheid op onderdelen
1) Beïnvloed de slijtvastheid
Hoe ruwer het oppervlak, hoe kleiner het effectieve contactoppervlak tussen de pasvlakken, hoe groter de druk, hoe groter de wrijvingsweerstand en hoe sneller de slijtage.
2) Beïnvloed de stabiliteit van de coördinatie
Voor speling geldt: hoe ruwer het oppervlak, hoe gemakkelijker het te dragen is, zodat de opening tijdens het werkproces geleidelijk toeneemt; verbindingssterkte.
3) Beïnvloed de vermoeiingssterkte
Er zijn grote dalen op het oppervlak van ruwe onderdelen, die, zoals scherpe inkepingen en scheuren, erg gevoelig zijn voor spanningsconcentratie, waardoor de vermoeiingssterkte van onderdelen wordt beïnvloed.
4) Beïnvloedt de corrosieweerstand
Ruw oppervlak van onderdelen kan er gemakkelijk voor zorgen dat corrosief gas of vloeistof door de microscopische valleien op het oppervlak in de binnenlaag van het metaal dringt, waardoor oppervlaktecorrosie ontstaat.
5) Beïnvloed de strakheid
Ruwe oppervlakken passen niet goed en er lekt gas of vloeistof door de openingen tussen de contactoppervlakken.
6) Beïnvloed de contactstijfheid
Contactstijfheid is het vermogen van het gewrichtsoppervlak van onderdelen om contactvervorming te weerstaan onder invloed van externe kracht. De stijfheid van een machine wordt grotendeels bepaald door de stijfheid van het contact tussen de onderdelen.
7) Meetnauwkeurigheid beïnvloeden
De oppervlakteruwheid van het gemeten oppervlak van het onderdeel en het meetoppervlak van het meetgereedschap hebben een directe invloed op de nauwkeurigheid van de meting, vooral bij precisiemetingen.
Bovendien zal oppervlakteruwheid in verschillende mate invloed hebben op de bekledingslaag, thermische geleidbaarheid en contactweerstand van onderdelen, reflectie- en stralingsprestaties, weerstand tegen vloeistof- en gasstroom en stroom op het oppervlak van geleiders.
