Грапавостта на повърхността е от решаващо значение за повечето повърхности, участващи в плъзгащ контакт, тъй като фактори като първоначалната скорост на износване и неговият продължаващ характер са силно зависими от това свойство. Тези повърхности обикновено са-носещи и изискват маркировки за грапавост, за да се гарантира, че са подходящи за предназначението им.
Много компоненти изискват специфични повърхностни покрития, за да постигнат необходимите си функции. Примерите включват лагерите на дръжката на автомобила преди боядисване или на коляновия или разпределителния вал.
[Изображение]
Какво е повърхностна грапавост?
Грапавостта на повърхността, както обикновено я наричаме в ежедневните измервания, може да се разбира като неравномерност на фини празнини и малки върхове и падини по време на производството на продукта.
Обикновено се определя като минутно разстояние (дължина на вълната) между два върха или две долини. Обикновено дължината на вълната е в рамките на 1 mm или по-малко. Може също да се дефинира като измерване на микро-профили, известни като стойности на микро-грешки.
В обобщение, вече може да имате общо разбиране за грапавостта. Следващият раздел предоставя по-подробен анализ.
Като цяло ние използваме базова линия за оценка на грапавостта на повърхността. Най-високата точка над основната линия се нарича гребен, а най-ниската точка под основната линия се нарича падина. Височината между гребена и падината е представена от Z, а разстоянието между микро-текстурата на обработения продукт е представено от S.
[Изображение]
Стойността на S обикновено се определя в националните стандарти за проверка, както следва:
S < 1 mm: Определя се като грапавост на повърхността
1 По-малко или равно на S По-малко или равно на 10 mm: Дефинирано като повърхностна вълнообразност
Китайските национални стандарти за метрологична проверка предвиждат, че грапавостта на повърхността обикновено се оценява с помощта на три параметъра: VDA3400, Ra и Rmax, като мерната единица обикновено се изразява в μm.
Връзка между параметрите за оценка
Ra се определя като средно аритметично отклонение на кривата (средна грапавост), Rz се определя като средната височина на неравностите, а Ry се определя като максималната височина. Максималната разлика във височината Ry на микро-профила също е представена от Rmax в други стандарти.
Моля, вижте таблицата по-долу за конкретната връзка между Ra и Rmax:
[Изображение]
Таблица: Сравнение на параметрите Ra и Rmax (µm)
Как се образува грапавостта на повърхността?
Грапавостта на повърхността се причинява от процеса на обработка на детайла. Методът на обработка, материалът на детайла и процесът влияят върху грапавостта на повърхността.
Например, по време на електроерозионна обработка (EDM), на повърхността на обработваната част се появяват разрядни удари.
Различните процеси на обработка и материалите на детайла водят до различни микроскопични следи, оставени върху повърхността на обработваната част, като плътност, дълбочина и вариации на формата.
Влиянието на грапавостта на повърхността върху детайлите
Устойчивостта на детайла на износване, стабилността на прилягане, якостта на умора, устойчивостта на корозия, ефективността на запечатване, твърдостта на контакта, точността на измерване, покритията, топлопроводимостта и съпротивлението на контакта, отразяващата способност и свойствата на излъчване, устойчивостта на течен и газов поток и протичането на ток върху повърхностите на проводниците имат различна степен на влияние.
Критерии за оценка на грапавостта на повърхността
① Дължина на извадката: Единичната дължина на всеки параметър. Дължината на вземане на проби е дължината на еталонната линия, определена за оценка на грапавостта на повърхността. Съгласно стандарта ISO 1997 0,08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm и 8 mm обикновено се използват като референтни дължини.
② Дължина за оценка: Състои се от N референтни дължини. Грапавостта на повърхността на различни части на компонент не може да бъде точно представена с една референтна дължина; следователно са необходими N дължини на вземане на проби, за да се оцени грапавостта на повърхността. Съгласно стандарта ISO 1997 дължината на оценка обикновено е N равно на 5.
③ Референтна линия: Референтната линия е централната линия на профила, използвана за оценка на параметрите на грапавостта. Като цяло има централни линии на най-малките квадрати и средноаритметични централни линии на профила.
[Основната линия на най-малките квадрати] се изчислява с помощта на метода на най-малките квадрати от точки, събрани по време на измерването.
[Средна аритметична централна линия на профила] гарантира, че площите на двете части на профила над и под централната линия са равни в рамките на дължината на вземане на проби.
Теоретично централната линия на най-малките квадрати е идеалната референтна линия, но е трудно да се получи в практически приложения. Следователно вместо това обикновено се използва средната аритметична централна линия на профила и по време на измерването може да се използва права линия с приблизителна позиция.
Как се получава грапавостта на повърхността?
Оценката на грапавостта на повърхността се цени все повече в производството. За изследване на грапавостта на повърхността е необходима специализирана машина: инструмент за измерване на грапавостта на повърхността. (Изображение: серия Formtracer Avant) Инструментът за измерване на грапавостта на повърхността използва високочувствителен диамантен стилус, за да премине през повърхността, подобно на звукозаписен апарат. След това разделя малката-грапавост на дължината на вълната на големи-мащабни вълни и контури от по-дългите дължини на вълната-процес, известен като електронно филтриране.
*Характеристиките на инструментите за измерване на грапавостта тип -писец са определени в ISO 3274:1996.
(Изображение: Схематична диаграма на инструмент за измерване на грапавостта на повърхността-тип стилус)
Докато най-точните и пълни измервания на грапавостта на повърхността използват специализирани измервателни машини, в някои случаи могат да се използват комплекти ръчни инструменти за по-бърза и-разходна операция, както е показано по-долу:
Плочите за сравнение на грапавостта са образци на-основа на никел, направени чрез електроформоване. Те са идеални за металообработка и са високоефективни спомагателни инструменти.
Операторът просто прокарва нокътя си през всяка повърхност в комплекта, за да намери най-близкото съответствие с детайла, който се сравнява. Някои хора използват тези комплекти модели като справочни таблици, но е важно да се отбележи, че това не са материални стандарти. Машините за измерване на грапавостта предлагат различни функции, използват различни методи за оценка и се различават по цена. Преди да изберете машина, препоръчително е да се консултирате с професионални производители, за да изберете най-подходящия модел според вашите нужди.
