Ce este rugozitatea suprafeței și de ce contează?

I Ce este rugozitatea suprafeței?

 

Rugozitatea suprafeței, cunoscută și sub denumirea de rugozitate a suprafeței în limba engleză, se referă la ceea ce măsurăm în mod obișnuit ca rugozitatea suprafeței în munca de zi cu zi. Poate fi înțeles ca micile nereguli, inclusiv distanțe fine și vârfuri și văi minuscule, care apar în timpul procesului de prelucrare a produsului.

 

În general, este definită ca distanța mică (lungimea de undă) dintre două valori de vârf sau două valori de vale. De obicei, lungimea de undă este mai mică de 1 mm sau chiar mai mică. De asemenea, poate fi definită ca măsurarea profilelor microscopice, denumite în mod obișnuit valori de micro-erori.

 

Când evaluăm rugozitatea, există de obicei o linie de referință. Cel mai înalt punct de deasupra liniei de referință se numește punct de vârf, în timp ce punctul cel mai jos de sub linia de referință se numește punct de vale. Înălțimea dintre vârf și vale este reprezentată de Z, iar distanța texturii microscopice a produsului prelucrat este reprezentată de S.

 

▲ Linia de referință

Mărimea valorii S este, în general, definită în standardele naționale:

S < 1 mm este definit ca rugozitatea suprafeței.

1 Mai mică sau egală cu S Mai mică sau egală cu 10 mm este definită ca ondulație a suprafeței.

 

În standardele naționale de verificare metrologice ale Chinei, rugozitatea suprafeței este de obicei evaluată folosind parametrii VDI3400, Ra și Rmax, cu unitățile de măsură exprimate de obicei în μm.

 

Relația dintre parametrii de evaluare

• Ra este definită ca abaterea medie aritmetică a curbei (rugozitatea medie).
• Rz este definit ca înălțimea în zece puncte a micro-neregularităților. Ry este definit ca înălțimea maximă. Diferența maximă de înălțime a profilului microscopic, Ry, este denumită și Rmax în unele contexte.

 

Pentru relația specifică dintre Ra și Rmax, vă rugăm să consultați tabelul de mai jos:

 

▲ Tabel: Comparația parametrilor Ra și Rmax (μm)

 

 

II Cum se formează rugozitatea suprafeței?

 

Formarea rugozității suprafeței este cauzată de procesul de prelucrare a piesei de prelucrat. Factori precum metoda de prelucrare, materialul piesei de prelucrat și parametrii procesului afectează toți rugozitatea suprafeței.

 

De exemplu, în timpul prelucrării cu descărcare electrică, suprafața piesei prelucrate poate prezenta gropi de descărcare.
 

Deoarece tehnicile și materialele de prelucrare variază, urmele microscopice lăsate pe suprafețele pieselor prelucrate diferă în ceea ce privește variațiile de densitate, adâncime și formă.

 

 

III Impactul rugozității suprafeței asupra pieselor de prelucrat

 

Rugozitatea suprafeței poate afecta piesa de prelucrat în diferite aspecte, inclusiv:

Rezistenta la uzura

Stabilitatea potrivirii

Forța la oboseală

Rezistenta la coroziune

Performanță de etanșare

Rigiditatea contactului

Precizia măsurătorilor

....

 

În plus, influențează aderența acoperirii, conductivitatea termică și rezistența de contact, reflectivitatea și performanța radiațiilor, rezistența la fluxul de fluid și gaz și fluxul de curent electric pe suprafețele conductorilor, printre alți factori.

 

▲ Rugozitatea suprafeței

 

 

IV Criterii de evaluare a rugozității suprafeței

 

1. Lungimea eșantionării

Aceasta se referă la lungimea standard a unei linii de referință specificată pentru evaluarea rugozității suprafeței. Conform standardelor ISO 1997, lungimile de referință tipice includ 0.08 mm, 0, 25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm și 8 mm.

 

2. Lungimea evaluării

Lungimea de evaluare constă din mai multe lungimi de referință, notate cu N. Rugozitatea suprafeței în diferite zone ale unei piese nu poate fi reprezentată cu exactitate printr-o singură lungime de referință, astfel încât sunt necesare mai multe lungimi de eșantionare pentru evaluare. Standardele ISO 1997 specifică că lungimea evaluării include de obicei N=5 lungimi de referință.

 

3. Linia de referință

Aceasta este linia mediană utilizată pentru a evalua parametrii de rugozitate. Metodele comune includ:

• Linia medie a celor mai mici pătrate: calculată folosind metoda celor mai mici pătrate pe baza punctelor de date colectate.
• Linia medie aritmetică a profilului: linia din lungimea de eșantionare în care zonele de deasupra și de sub linie sunt egale

 

Deși linia medie a celor mai mici pătrate este teoretic ideală, este dificil de aplicat în practică. Prin urmare, linia medie aritmetică a profilului este adesea folosită ca înlocuitor, cu o linie dreaptă din apropiere utilizată în scopuri de măsurare.

 

 

V Cum se măsoară rugozitatea suprafeței?

 

Evaluarea rugozității suprafeței a devenit din ce în ce mai importantă în producție. Pentru a studia rugozitatea suprafeței, este nevoie de echipamente specializate, cum ar fi:

 

Instrumente de măsurare a rugozității suprafeței

 

▲ Aparat de măsurat multifuncțional din seria Formtracer Avant

 

Instrumentele de măsurare a rugozității suprafeței funcționează folosind un stilou cu diamant extrem de sensibil care alunecă pe suprafață, similar unui ac de fonograf. Instrumentul filtrează electronic rugozitatea lungimilor de undă scurte de la lungimile de undă mai lungi ale profilului.

 

▲ Instrument de măsurare a rugozității suprafeței de tip sondă

 

Schema instrumentului de măsurare a rugozității suprafeței de tip sondă:

 

▲ Schema instrumentului de măsurare a rugozității suprafeței de tip sondă

 

Tipuri de sonde:

 

▲ Tipuri de sonde

 

 

Instrumente de mână pentru măsurare

 

▲ Instrumente portabile pentru măsurare

 

Comparația rugozității Probele, realizate folosind nichel prin electroformare, sunt ideale pentru prelucrarea metalelor. Acestea servesc ca instrumente auxiliare eficiente pentru determinarea valorilor rugozității prin compararea piesei de prelucrat cu eșantioanele.

 

Când folosesc aceste instrumente, operatorii determină valoarea rugozității comparând vizual și tactic suprafața piesei de prelucrat cu proba de rugozitate.