01
Mitä on pinnan karheus?
Tehdasviestinnässä monet ihmiset ovat tottuneet käyttämään termiä "pintakäsittely". Kuitenkin "pinnan viimeistely" ehdotetaan ihmisen näön näkökulmasta. Kansainvälisen standardin (ISO) mukaiseksi kansallisessa standardissa ei enää käytetä termiä "pintakäsittely". Siksi muodollisissa ja tiukoissa ilmaisuissa tulisi käyttää sanaa "pinnan karheus".
Pinnan epätasaisuudella tarkoitetaan koneistetulla pinnalla olevien pienten piikkien ja laaksojen pientä etäisyyttä ja epätasaisuuksia. Kahden huipun tai kahden kourun välinen etäisyys (aaltoetäisyys) on hyvin pieni (alle 1 mm), mikä kuuluu mikroskooppiseen geometriseen muotovirheeseen. Mitä pienempi pinnan karheus on, sitä sileämpi pinta.
Tarkemmin sanottuna se viittaa pienten huippujen ja laaksojen korkeusasteeseen ja etäisyyteen S. Yleensä jaettuna S:llä:
S<1mm is the surface roughness
1 Pienempi tai yhtä suuri kuin S Pienempi tai yhtä suuri kuin 10 mm on aaltoilu
S>10mm on f-muoto
kuva
02
Pinnan karheutta muodostavat tekijät
Pinnan karheus muodostuu yleensä käytetystä työstömenetelmästä ja muista tekijöistä, kuten työkalun ja kappaleen pinnan välinen kitka käsittelyn aikana, pintakerroksen metallin plastinen muodonmuutos, kun lastu erotetaan, sekä korkeataajuinen tärinä. prosessijärjestelmä, sähkötyöstön purkauskuopat jne. Erilaisista työstömenetelmistä ja työkappalemateriaalista johtuen työstettävälle pinnalle jäävien jälkien syvyys, tiheys, muoto ja rakenne ovat erilaisia.
kuva
03
Pinnan karheuden arviointiperuste
1) Näytteenoton pituus
Kunkin parametrin yksikköpituus, näytteenottopituus on pinnan karheuden arvioimiseen määritellyn referenssiviivan pituus. ISO1997-standardin mukaan viitepituuksina käytetään yleensä 0.08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm ja 8 mm.
Näytteenottopituuden L ja arviointipituuden Ln valitut arvot Ra, Rz, Ry:
kuva
2) Arvioinnin pituus
Koostuu N viitepituudesta. Kappaleen pinnan kunkin osan pinnan karheus ei voi todella heijastaa karheuden todellisia parametreja referenssipituudella, mutta pinnan karheuden arvioimiseksi on otettava N näytteenottopituutta. ISO1997-standardin mukaan arvioinnin pituus on yleensä N yhtä suuri kuin 5.
3) Perustaso
Vertailuviiva on pinnan karheusparametrien arvioinnissa käytettävän profiilin keskiviiva.
04
Pinnankarheuden arviointiparametrit
1) Korkeusominaisparametrit Ra, Rz
Ra-profiilin aritmeettinen keskipoikkeama: profiilin poikkeaman itseisarvon aritmeettinen keskiarvo näytteenottopituuden (lr) sisällä. Varsinaisessa mittauksessa mitä enemmän mittauspisteitä on, sitä tarkempi Ra on.
Rz-profiilin maksimikorkeus: profiilin huippuviivan ja laakson pohjaviivan välinen etäisyys.
kuva
Ra on edullinen tavallisella amplitudiparametrialueella. Kansallisessa standardissa ennen vuotta 2006 oli toinen arviointiparametri, joka oli "mikrokarkeuden kymmenen pisteen korkeus" ilmaistuna Rz:llä, ja ääriviivan maksimikorkeus ilmaistiin Ry:llä. Vuoden 2006 jälkeen kansallinen standardi peruutti kymmenen pisteen mikrokarheuden korkeuden, ja Rz käytettiin. Ilmaisee profiilin enimmäiskorkeuden.
2) Välin ominaisparametri Rsm
Rsm Muotoelementtien keskileveys. Näytteenottopituuden sisällä profiilin mikroskooppisten epäsäännöllisyyksien välisen etäisyyden keskiarvo. Mikrokarheusetäisyys viittaa profiilihuipun ja sen vieressä olevan profiililaakson pituuteen keskiviivalla. Jos Ra-arvo on sama, Rsm-arvo ei välttämättä ole sama, joten heijastuva tekstuuri on erilainen. Pinnat, jotka kiinnittävät huomiota tekstuuriin, kiinnittävät yleensä huomiota kahteen indikaattoriin Ra ja Rsm.
kuva
Rmr-muodon ominaisuuden parametria edustaa ääriviivatuen pituussuhde, joka on ääriviivatuen pituuden suhde näytteenottopituuteen. Profiilin tukipituus on leikkausviivojen pituuksien summa, joka saadaan leikkaamalla profiili keskiviivan suuntaisella suoralla ja etäisyydellä c profiilin huippuviivasta näytepituuden sisällä.
05
Pinnan karheuden mittausmenetelmä
1) Vertaileva menetelmä
Vertailumenetelmä on helppo mitata ja sitä käytetään paikan päällä tapahtuvaan mittaukseen työpajassa, ja sitä käytetään usein keskitason tai karkeiden pintojen mittaamiseen. Menetelmänä on verrata mitattua pintaa tietyllä arvolla merkittyyn karheusnäytteeseen mitatun pinnan karheuden arvon määrittämiseksi. Vertailumenetelmiä: kun Ra > 1,6 μm, käytä silmämääräistä tarkastusta, kun Ra1,6~Ra0,4 μm, käytä suurennuslasia ja kun Ra < 0,4 μm , käytä vertailumikroskooppia.
Vertailussa näytteen käsittelymenetelmän, työstörakenteen, käsittelysuunnan ja materiaalin on oltava samat kuin mitattavan osan pinta.
kuva
2) kynämenetelmä
Timanttikynä, jonka kärjen kaarevuussäde on noin 2 mikronia, liukuu hitaasti mitattua pintaa pitkin. Timanttikynän ylös- ja alassiirtymä muunnetaan sähköiseksi signaaliksi sähköisellä pituusanturilla. Vahvistuksen, suodatuksen ja laskennan jälkeen näyttölaite osoittaa, että pinta on karhea. astearvon, tallentimella voidaan myös tallentaa mitatun osan profiilikäyrä. Yleensä mittaustyökalua, joka pystyy näyttämään vain pinnan karheuden arvon, kutsutaan pinnan karheuden mittausinstrumentiksi, ja sitä, joka voi tallentaa pinnan profiilikäyrän, kutsutaan pinnan karheuden profiloijaksi. Näissä kahdessa mittaustyökalussa on elektroniset laskentapiirit tai elektroniset tietokoneet, jotka voivat automaattisesti laskea ääriviivan aritmeettisen keskipoikkeaman Ra, mikroskooppisen epätasaisuuden kymmenen pisteen korkeuden Rz, ääriviivan maksimikorkeuden Ry ja muita arviointiparametreja korkealla mittaustehokkuus ja sopiva Ra:n pinnan karheus on 0.025-6.3 mikronia mitataan.
kuva
kuva
3) Interventiomenetelmä
Käytä valoaallon interferenssin periaatetta (katso litteäkide, laserpituuden mittaustekniikka) mitatun pinnan muotovirheen näyttämiseen interferenssikuviona ja käytä mikroskooppia suurella suurennuksella (jopa 50{). {3}} kertaa) näiden interferenssireunojen mikroskooppisen osan suurentamiseksi. Mittauksia tehdään mitattavan pinnan karheuden saamiseksi. Tätä menetelmää käyttävää pinnan karheuden mittaustyökalua kutsutaan interferenssimikroskoopiksi. Tämä menetelmä soveltuu pinnan karheuden mittaamiseen Rz:n ja Ry:n välillä 0,025 - 0,8 mikronia.
kuva
06
VDI3400, Ra, Rmax vertailutaulukko
Ra-indikaattoria käytetään usein kotimaisessa varsinaisessa tuotannossa; Rmax-indikaattoria käytetään yleisesti Japanissa, mikä vastaa Rz-indikaattoria; VDI3400-standardia käytetään yleisesti Euroopan ja Amerikan maissa osoittamaan pinnan karheutta, ja eurooppalaisia muottitilauksia tekevät tehtaat käyttävät usein VDI-indikaattoreita. Esimerkiksi asiakkaat sanovat usein "Tämän tuotteen pinta on valmistettu VDI30:n mukaan".
kuva
VDI3400:n pinnalla on vastaava suhde yleisesti käytetyn standardin Ra kanssa. Monet ihmiset joutuvat usein etsimään tietoja löytääkseen vastaavan arvon. Seuraava taulukko on erittäin kattava ja sitä suositellaan kerättäväksi.
Vertailutaulukko VDI3400 standardin ja Ra:n välillä:
kuva
Ra- ja Rmax-vertailutaulukko:
kuva
07
Pääasialliset ilmentymät pinnan karheuden vaikutuksesta osiin
1) Vaikuttaa kulutuskestävyyteen
Mitä karheampi pinta, sitä pienempi tehollinen kosketuspinta-ala liitäntäpintojen välillä, sitä suurempi paine, sitä suurempi kitkavastus ja sitä nopeampi kuluminen.
2) Vaikuttaa koordinaation vakauteen
Välyssovituksen vuoksi mitä karheampi pinta on, sitä helpompi se on kulua, joten rako kasvaa vähitellen työprosessin aikana; yhteyden vahvuus.
3) Vaikuttaa väsymisvoimakkuuteen
Karkeiden osien pinnalla on suuria kouruja, jotka ovat herkkiä jännityskeskittymille, kuten teräville loville ja halkeamille, mikä vaikuttaa osien väsymislujuuteen.
4) Vaikuttaa korroosionkestävyyteen
Karkeiden osien pinta voi helposti saada syövyttävää kaasua tai nestettä tunkeutumaan metallin sisäkerrokseen pinnan mikroskooppisten laaksojen kautta aiheuttaen pintakorroosiota.
5) Vaikuttaa tiiviyteen
Karkeat pinnat eivät sovi tiukasti, ja kaasua tai nestettä vuotaa kosketuspintojen välisistä rakoista.
6) Vaikuttaa kosketuksen jäykkyyteen
Kosketusjäykkyys on osien liitospinnan kyky vastustaa kosketuksen muodonmuutosta ulkoisen voiman vaikutuksesta. Koneen jäykkyys määräytyy suurelta osin osien välisen kosketuksen jäykkyyden mukaan.
7) Vaikuttaa mittaustarkkuuteen
Kappaleen mitatun pinnan ja mittaustyökalun mittauspinnan pinnan karheus vaikuttaa suoraan mittauksen tarkkuuteen, erityisesti tarkkuusmittauksessa.
Lisäksi pinnan karheudella on eriasteinen vaikutus pinnoitteeseen, osien lämmönjohtavuuteen ja kosketusresistanssiin, heijastus- ja säteilytehokkuuteen, nesteen ja kaasun virtauksen kestävyyteen sekä johtimien pinnalla olevaan virrankulkuun.
