本帖最后由 twq19810302 于 2022-3-19 10:47 編輯
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許多零部件需要具有特定的表面加工結(jié)果,以便達(dá)成所要求的功能。例如烤漆前的汽車車體或曲軸或凸輪軸上的頸軸承。 * P& `+ X2 c) j& X+ t9 K" h- u& p
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: l- T5 w. q4 B! l4 I. e& I什么是表面粗糙度?
8 Q; W' c9 A+ ^. j6 x3 A4 j表面粗糙度(Surface Roughness)就是我們?nèi)粘y(cè)量中所說的面粗糙度,可以理解為在加工產(chǎn)品過程中細(xì)小間距和微小峰谷的不平整度。 通常被定義為兩個(gè)波峰值或者兩個(gè)波谷指之間的微小距離(波距),在一般情況下波距都在1mm以內(nèi)或者更小,也可定義為微觀輪廓的測(cè)量,俗稱微觀誤差值。
) _ i' ]7 E- k# J綜上所說,大家可能已經(jīng)有了一個(gè)關(guān)于粗糙度籠統(tǒng)的概念,那么下記內(nèi)容是更詳細(xì)地進(jìn)行了分析。 我們一般評(píng)價(jià)粗糙度會(huì)有基準(zhǔn)線,基準(zhǔn)線以上最高點(diǎn)我們叫波峰點(diǎn),基準(zhǔn)線以下最低點(diǎn)叫波谷點(diǎn),那么波峰和波谷之間的高度我們用Z來表示,加工產(chǎn)品的微觀紋理的間距我們用S來表示。
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7 w8 V; _& t1 m; k. n' r! v通常情況下S值的大小在國(guó)家檢定標(biāo)準(zhǔn)里給了相關(guān)的定義: S<1mm 定義為表面粗糙度 1≤S≤10mm 定義為表面波紋度 中國(guó)國(guó)家計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:通常情況下用VDA3400、Ra、Rmax這三個(gè)參數(shù)來評(píng)價(jià)檢定表面粗糙度,計(jì)量單位通常用μm表示。
, n; t W! s5 s: n0 [9 \" F評(píng)價(jià)參數(shù)的關(guān)系
: E' W& K3 w4 `8 {$ S) ZRa定義為曲線平均算術(shù)偏差(平均粗糙度),Rz的定義為不平度平均高度,Ry定義為最大高度。微觀輪廓的最大高度差Ry在其他標(biāo)準(zhǔn)中也使用Rmax來表示。 Ra、Rmax的具體關(guān)系還請(qǐng)參考下面的表格:
: D% z! f3 {" c. |: Y! z W- Z表:Ra,Rmax參數(shù)對(duì)比(um)
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$ H8 [6 V0 l2 V; t* t8 U2 F; J1 {$ _' d表面粗糙度是如何形成的? 6 C# z, [- q' ^+ e
表面粗糙度的形成是由工件的加工過程引起的。而加工的方法、工件的材料,工藝過程都是影像表面粗糙度的因素。 例如:放電加工時(shí)被加工零件表面出現(xiàn)放電凹凸點(diǎn)。 加工工藝和零件材質(zhì)有所不同,被加工零件表面留下的微觀痕跡也有各種差別,比如(疏密,深淺,形狀變化等)。 ) {4 s' U' E( F( M3 R, N
" c7 H, ]3 ~: z表面粗糙度對(duì)工件的影響
! c! V4 E' O9 e2 s: D5 X: a- o工件的耐磨性 配合穩(wěn)定性 疲勞強(qiáng)度 耐腐蝕性 密封性 接觸剛度 測(cè)量精度 …… 鍍涂層、導(dǎo)熱性和接觸電阻、反射能力和輻射性能、液體和氣體流動(dòng)的阻力、導(dǎo)體表面電流的流通等都會(huì)有不同程度的影響。
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表面粗糙度的評(píng)價(jià)依據(jù)
8 m# T6 @% P/ z# [ a2 F' [① 取樣長(zhǎng)度 各參數(shù)的單位長(zhǎng)度,取樣長(zhǎng)度是評(píng)價(jià)表面粗糙度規(guī)定一段基準(zhǔn)線的長(zhǎng)度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下一般使用0.08mm,0.25mm,0.8mm,2.5mm,8mm為基準(zhǔn)長(zhǎng)度。 ! h& {: W# x6 t, |
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② 評(píng)價(jià)長(zhǎng)度 由N個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度所構(gòu)成。零部件表面各部分的表面粗糙度,在一個(gè)基準(zhǔn)長(zhǎng)度上無法真實(shí)地體現(xiàn)出粗糙度真實(shí)參數(shù),而是需要取N個(gè)取樣長(zhǎng)度來評(píng)定表面粗糙度。在ISO1997標(biāo)準(zhǔn)下評(píng)定長(zhǎng)度一般為N等于5。
# ~& b! m: i0 g* {0 a, d% @% x③ 基準(zhǔn)線 基準(zhǔn)線是評(píng)定粗糙度參數(shù)的輪廓中線。一般有最小二乘法中線和輪廓算術(shù)平均中線。 【最小二乘法中線】是把測(cè)量過程中采集的點(diǎn)進(jìn)行最小二乘法計(jì)算。 【輪廓算術(shù)平均中線】在取樣長(zhǎng)度內(nèi),使中線上下兩部分輪廓的面積相等。 理論上最小二乘中線是理想的基準(zhǔn)線,但在實(shí)際應(yīng)用中很難獲得,因此一般用輪廓的算術(shù)平均中線代替,且測(cè)量時(shí)可用一根位置近似的直線進(jìn)行代替使用。 $ v# G8 j3 p3 v% M
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表面粗糙度如何獲得?
8 r( i/ Z6 K' U; b! u+ W* y+ I表面粗糙度的評(píng)價(jià)在制造業(yè)中越發(fā)被重視。要研究表面粗糙度,需要使用專用的機(jī)器,即:
3 F' S' X# S9 q5 b, T2 R+ r表面粗糙度測(cè)量?jī)x
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表面粗糙度測(cè)量機(jī)是以安裝高敏感性金剛石測(cè)針劃過表面,就像是留聲機(jī)的拾音器一樣。再將大規(guī)模波紋以及輪廓的小波長(zhǎng)粗糙度從較長(zhǎng)波長(zhǎng)中分離出來,即測(cè)量?jī)x做電子過濾。 *測(cè)針型粗糙度測(cè)量?jī)x特性的定義可參考ISO 3274:1996。 ) @$ `" s: @9 m
4 L. a+ U' p& U, x1 A+ h測(cè)針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x的構(gòu)成示意圖: : P/ Z3 R: M. r; `
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大部分正確的、完整的表面粗糙度測(cè)量法,雖然都是使用專用的測(cè)量機(jī),但在有的情況下,為了快捷且低成本操作也可以使用手持套裝工具測(cè)量,如下圖: + j7 f- V' }* a# ?. p
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粗糙度比較片是以鎳為基礎(chǔ),以電鑄方式制成的樣本,用于金屬加工非常理想,屬于非常有效的輔助工具。 操作者使用時(shí)只要以指甲在一組中的每一片表面都橫刮而過,尋找與被比較工件最接近的即可。有人會(huì)將這些模型組作為查詢表,但是值得注意的是,這并非材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 粗糙度測(cè)量機(jī)可以實(shí)現(xiàn)的功能不同,評(píng)價(jià)的方法不同,成本也各有高低。選型之前可以到專業(yè)的生產(chǎn)廠商進(jìn)行咨詢,根據(jù)所需選擇最適合的機(jī)型。
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