Шероховатость поверхности имеет решающее значение для большинства поверхностей, участвующих в скользящем контакте, поскольку от этого свойства в значительной степени зависят такие факторы, как начальная скорость износа и его постоянный характер. Эти поверхности обычно несут-несущие нагрузки и требуют маркировки шероховатости, чтобы гарантировать пригодность для использования по назначению.
Многие компоненты требуют специальной обработки поверхности для достижения требуемых функций. Примеры включают опорные подшипники на кузове автомобиля перед покраской или на коленчатом или распределительном валу.
[Изображение]
Что такое шероховатость поверхности?
Шероховатость поверхности, как мы обычно называем ее при повседневных измерениях, можно понимать как неравномерность мелких зазоров, крошечных выступов и впадин во время изготовления изделия.
Обычно его определяют как минутное расстояние (длину волны) между двумя пиками или двумя впадинами. Обычно длина волны находится в пределах 1 мм или менее. Его также можно определить как измерение микро-профилей, широко известных как значения микро-ошибок.
Таким образом, теперь у вас может быть общее представление о шероховатости. В следующем разделе представлен более подробный анализ.
Обычно мы используем базовую линию для оценки шероховатости поверхности. Самая высокая точка над базовой линией называется гребнем, а самая низкая точка ниже базовой линии называется впадиной. Высота между гребнем и впадиной обозначается буквой Z, а расстояние между микро-текстурой обработанного продукта обозначается буквой S.
[Изображение]
Значение S обычно определяется в национальных стандартах проверки следующим образом:
S < 1 мм: определяется как шероховатость поверхности.
1 Меньше или равна S Меньше или равна 10 мм: определяется как волнистость поверхности.
Китайские национальные стандарты метрологической поверки предусматривают, что шероховатость поверхности обычно оценивается по трем параметрам: VDA3400, Ra и Rmax, причем единицы измерения обычно выражаются в мкм.
Связь между параметрами оценки
Ra определяют как среднее арифметическое отклонение кривой (среднюю шероховатость), Rz определяют как среднюю высоту неровности, а Ry определяют как максимальную высоту. Максимальная разница высот Ry микро-профиля также обозначается как Rmax в других стандартах.
Пожалуйста, обратитесь к таблице ниже, чтобы увидеть конкретную взаимосвязь между Ra и Rmax:
[Изображение]
Таблица: Сравнение параметров Ra и Rmax (мкм)
Как образуется шероховатость поверхности?
Шероховатость поверхности обусловлена процессом механической обработки заготовки. Метод обработки, материал заготовки и сам процесс влияют на шероховатость поверхности.
Например, при электроэрозионной обработке (ЭЭО) на поверхности обрабатываемой детали появляются разрядные выступы.
Различные процессы обработки и материалы заготовки приводят к тому, что на поверхности обрабатываемой детали остаются различные микроскопические следы, такие как плотность, глубина и вариации формы.
Влияние шероховатости поверхности на детали
Износостойкость детали, стабильность посадки, усталостная прочность, коррозионная стойкость, характеристики уплотнения, контактная жесткость, точность измерений, покрытия, теплопроводность и контактное сопротивление, отражательные и радиационные свойства, сопротивление потоку жидкости и газа, а также протеканию тока на поверхностях проводников - все это имеет различную степень влияния.
Критерии оценки шероховатости поверхности
① Длина выборки: единица длины каждого параметра. Длина выборки — это длина опорной линии, указанной для оценки шероховатости поверхности. Согласно стандарту ISO 1997 года в качестве эталонных длин обычно используются 0,08 мм, 0,25 мм, 0,8 мм, 2,5 мм и 8 мм.
② Оценочная длина: состоит из N эталонных длин. Шероховатость поверхности различных частей компонента не может быть точно представлена с помощью одной базовой длины; следовательно, для оценки шероховатости поверхности необходимо N длин выборки. Согласно стандарту ISO 1997 длина оценки обычно равна N, равной 5.
③ Опорная линия: Опорная линия — это осевая линия профиля, используемая для оценки параметров шероховатости. Обычно различают осевые линии метода наименьших квадратов и среднеарифметические осевые линии профиля.
[Основная линия наименьших квадратов] рассчитывается с использованием метода наименьших квадратов по точкам, собранным во время измерения.
[Средняя арифметическая центральная линия профиля] обеспечивает равенство площадей двух частей профиля выше и ниже осевой линии в пределах длины выборки.
Теоретически осевая линия метода наименьших квадратов является идеальной опорной линией, но ее трудно получить в практических приложениях. Поэтому вместо этого обычно используется среднеарифметическая осевая линия профиля, а во время измерения можно использовать прямую линию с приблизительным положением.
Как достигается шероховатость поверхности?
Оценка шероховатости поверхности приобретает все большее значение в производстве. Для исследования шероховатости поверхности необходима специализированная машина: прибор для измерения шероховатости поверхности. (Изображение: серия Formtracer Avant) Прибор для измерения шероховатости поверхности использует высокочувствительную алмазную иглу для перемещения по поверхности, подобно звукоснимателю фонографа. Затем он отделяет небольшие-шероховатости крупномасштабной-ряби и контуров от более длинных волн-это процесс, известный как электронная фильтрация.
*Характеристики щуповых приборов для измерения шероховатости-типа определены в стандарте ISO 3274:1996.
(Изображение: Принципиальная схема прибора для измерения шероховатости поверхности-типа щупа)
Хотя для наиболее точных и полных измерений шероховатости поверхности используются специализированные измерительные машины, в некоторых случаях можно использовать наборы ручных инструментов для более быстрой и-затратной работы, как показано ниже:
Пластины для сравнения шероховатости представляют собой образцы-на основе никеля, изготовленные методом гальванопластики. Они идеально подходят для металлообработки и являются высокоэффективными вспомогательными инструментами.
Оператор просто проводит ногтем по каждой поверхности в наборе, чтобы найти наиболее близкое совпадение с сравниваемой заготовкой. Некоторые люди используют эти наборы моделей в качестве справочных таблиц, но важно отметить, что это не материальные стандарты. Машины для измерения шероховатости предлагают разные функции, используют разные методы оценки и различаются по стоимости. Перед выбором машины желательно проконсультироваться с профессиональными производителями, чтобы выбрать наиболее подходящую модель, исходя из ваших потребностей.
