Cos'è la rugosità superficiale?
Nella comunicazione di fabbrica, molte persone sono abituate a usare il termine "finitura superficiale". Tuttavia, la "finitura superficiale" è proposta dal punto di vista della visione umana. Per essere in linea con lo standard internazionale (ISO), lo standard nazionale non utilizza più il termine "finitura superficiale". Pertanto, nelle espressioni formali e rigorose, dovrebbe essere usata la parola "rugosità superficiale".
La rugosità superficiale si riferisce alla piccola spaziatura e all'irregolarità di piccoli picchi e avvallamenti sulla superficie lavorata. La distanza (distanza d'onda) tra i due picchi o due depressioni è molto piccola (inferiore a 1 mm), che appartiene all'errore di forma geometrica microscopica. Minore è la rugosità della superficie, più liscia è la superficie.
In particolare, si riferisce al grado di altezza e distanza S di piccoli picchi e valli. Generalmente diviso per S:
S<1mm is the surface roughness
1 Minore o uguale a S Minore o uguale a 10 mm è l'ondulazione
S>10 mm è a forma di f
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Fattori di formazione della rugosità superficiale
La rugosità superficiale è generalmente formata dal metodo di lavorazione utilizzato e da altri fattori, come l'attrito tra l'utensile e la superficie del pezzo durante la lavorazione, la deformazione plastica dello strato superficiale di metallo quando il truciolo viene separato e la vibrazione ad alta frequenza in il sistema di processo, le fosse di scarico della lavorazione elettrica, ecc. A causa dei diversi metodi di lavorazione e dei materiali del pezzo, la profondità, la densità, la forma e la consistenza delle tracce lasciate sulla superficie lavorata sono diverse.
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Base di valutazione della rugosità superficiale
1) Lunghezza di campionamento
L'unità di lunghezza di ciascun parametro, la lunghezza di campionamento è la lunghezza di una linea di riferimento specificata per valutare la rugosità superficiale. In base allo standard ISO1997, 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm e 8 mm sono generalmente utilizzati come lunghezza di riferimento.
Valori selezionati della lunghezza di campionamento L e della lunghezza di valutazione Ln di Ra, Rz, Ry:
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2) Durata della valutazione
Consiste di N lunghezze di riferimento. La rugosità superficiale di ciascuna parte della superficie del pezzo non può riflettere realmente i parametri reali della rugosità su una lunghezza di riferimento, ma è necessario prendere N lunghezze di campionamento per valutare la rugosità superficiale. Secondo lo standard ISO1997, la lunghezza di valutazione è generalmente N uguale a 5.
3) Linea di base
La linea di riferimento è la linea centrale del profilo utilizzato per valutare i parametri di rugosità superficiale.
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Parametri di valutazione della rugosità superficiale
1) Parametri altimetrici Ra, Rz
Deviazione media aritmetica del profilo Ra: la media aritmetica del valore assoluto della deviazione del profilo all'interno della lunghezza di campionamento (lr). Nella misurazione effettiva, maggiore è il numero di punti di misurazione, più preciso è Ra.
Altezza massima del profilo Rz: la distanza tra la linea di picco del profilo e la linea di fondovalle.
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Ra è preferito nel consueto intervallo di parametri di ampiezza. Nella norma nazionale prima del 2006 esisteva un altro parametro di valutazione che era "l'altezza in dieci punti della microrugosità" espressa da Rz, e l'altezza massima del contorno era espressa da Ry. Dopo il 2006, lo standard nazionale ha annullato l'altezza di dieci punti di microrugosità ed è stato utilizzato Rz. Indica l'altezza massima del profilo.
2) Parametro caratteristico della spaziatura Rsm
Rsm Larghezza media degli elementi del profilo. All'interno della lunghezza di campionamento, il valore medio della distanza tra le irregolarità microscopiche del profilo. La spaziatura delle micro-rugosità si riferisce alla lunghezza del picco del profilo e dell'adiacente avvallamento del profilo sulla linea centrale. Nel caso dello stesso valore Ra, il valore Rsm non è necessariamente lo stesso, quindi la trama riflessa sarà diversa. Le superfici che prestano attenzione alla trama di solito prestano attenzione ai due indicatori di Ra e Rsm.
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Il parametro della caratteristica di forma Rmr è rappresentato dal rapporto della lunghezza del supporto del contorno, che è il rapporto tra la lunghezza del supporto del contorno e la lunghezza di campionamento. La lunghezza del supporto del profilo è la somma delle lunghezze delle linee di sezione ottenute intersecando il profilo con una retta parallela alla linea mediana e distante c dalla linea di picco del profilo all'interno della lunghezza di campionamento.
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Metodo di misurazione della rugosità superficiale
1) Metodo comparativo
Il metodo di confronto è facile da misurare e viene utilizzato per la misurazione in loco in officina e viene spesso utilizzato per la misurazione di superfici medie o ruvide. Il metodo consiste nel confrontare la superficie misurata con un campione di rugosità contrassegnato con un determinato valore per determinare il valore della rugosità superficiale misurata. Metodi che possono essere utilizzati per il confronto: quando Ra > 1.6 μm, utilizzare l'ispezione visiva, quando Ra1.6~Ra0.4 μm, utilizzare una lente d'ingrandimento e quando Ra < 0.4 μm , utilizzare un microscopio di confronto.
Durante il confronto, il metodo di elaborazione, la trama di elaborazione, la direzione di elaborazione e il materiale del campione devono essere gli stessi della superficie della parte misurata.
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2) metodo dello stilo
Lo stilo diamantato con un raggio di curvatura della punta di circa 2 micron scorre lentamente lungo la superficie misurata. Lo spostamento verso l'alto e verso il basso dello stilo diamantato viene convertito in un segnale elettrico da un sensore di lunghezza elettrico. Dopo l'amplificazione, il filtraggio e il calcolo, lo strumento di visualizzazione indica che la superficie è ruvida. valore in gradi, il registratore può essere utilizzato anche per registrare la curva del profilo della sezione misurata. Generalmente, lo strumento di misurazione che può visualizzare solo il valore della rugosità superficiale è chiamato strumento di misurazione della rugosità superficiale e quello che può registrare la curva del profilo della superficie è chiamato profiler della rugosità superficiale. Questi due strumenti di misura dispongono di circuiti elettronici di calcolo o calcolatori elettronici, in grado di calcolare automaticamente lo scostamento medio aritmetico Ra del contorno, l'altezza di dieci punti Rz dell'irregolarità microscopica, l'altezza massima Ry del contorno e altri parametri di valutazione, con elevata efficienza di misurazione e adatto per La rugosità superficiale di Ra è 0.025-6.3 micron misurati.
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3) Modalità di intervento
Utilizza il principio dell'interferenza delle onde luminose (vedi cristallo piatto, tecnologia di misurazione della lunghezza laser) per visualizzare l'errore di forma della superficie misurata come un modello di frange di interferenza e utilizza un microscopio con un ingrandimento elevato (fino a 50{ {3}} volte) per ingrandire la parte microscopica di queste frange di interferenza Le misurazioni vengono effettuate per ottenere la rugosità della superficie da misurare. Lo strumento di misurazione della rugosità superficiale che utilizza questo metodo è chiamato microscopio ad interferenza. Questo metodo è adatto per misurare la rugosità superficiale con Rz e Ry compresi tra 0,025 e 0,8 micron.
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Tabella comparativa VDI3400, Ra, Rmax
L'indicatore Ra è spesso utilizzato nella produzione effettiva domestica; l'indicatore Rmax è comunemente usato in Giappone, che è equivalente all'indicatore Rz; lo standard VDI3400 è comunemente utilizzato nei paesi europei e americani per indicare la rugosità superficiale e le fabbriche che effettuano ordini di stampi europei utilizzano spesso indicatori VDI. Ad esempio, i clienti dicono spesso "La superficie di questo prodotto è realizzata secondo VDI30".
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La superficie di VDI3400 ha una relazione corrispondente con lo standard Ra comunemente usato. Molte persone spesso devono cercare i dati per trovare il valore corrispondente. La tabella seguente è molto completa ed è consigliata per la raccolta.
Tabella comparativa tra standard VDI3400 e Ra:
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Tabella comparativa Ra e Rmax:
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Le principali manifestazioni dell'influenza della rugosità superficiale sulle parti
1) Influisce sulla resistenza all'usura
Più ruvida è la superficie, minore è l'area di contatto effettiva tra le superfici di accoppiamento, maggiore è la pressione, maggiore è la resistenza all'attrito e più rapida è l'usura.
2) Influenzare la stabilità del coordinamento
Per l'adattamento del gioco, più ruvida è la superficie, più facile è l'usura, in modo che il gioco aumenti gradualmente durante il processo di lavorazione; forza di connessione.
3) Influenza la resistenza alla fatica
Sulla superficie delle parti ruvide sono presenti ampi avvallamenti che, come intagli taglienti e crepe, sono molto sensibili alla concentrazione delle sollecitazioni, influenzando così la resistenza a fatica delle parti.
4) Influisce sulla resistenza alla corrosione
La superficie ruvida delle parti può facilmente causare la penetrazione di gas o liquidi corrosivi nello strato interno del metallo attraverso le microscopiche valli sulla superficie, causando corrosione superficiale.
5) Influenza la tenuta
Le superfici ruvide non possono adattarsi saldamente e il gas o il liquido fuoriesce dagli spazi tra le superfici di contatto.
6) Influenza la rigidità del contatto
La rigidità del contatto è la capacità della superficie di giunzione delle parti di resistere alla deformazione del contatto sotto l'azione della forza esterna. La rigidità di una macchina è in gran parte determinata dalla rigidità del contatto tra le parti.
7) Influisce sulla precisione della misurazione
La rugosità superficiale della superficie misurata della parte e la superficie di misurazione dello strumento di misurazione influiranno direttamente sull'accuratezza della misurazione, specialmente nella misurazione di precisione.
Inoltre, la rugosità superficiale avrà vari gradi di influenza sul rivestimento della placcatura, sulla conduttività termica e sulla resistenza di contatto delle parti, sulle prestazioni di riflessione e radiazione, sulla resistenza al flusso di liquidi e gas e sul flusso di corrente sulla superficie dei conduttori.
