01
Yüzey Pürüzlülüğü Nedir?
Fabrika iletişiminde, birçok kişi "yüzey cilası" terimini kullanmaya alışkındır. Bununla birlikte, "yüzey kalitesi" insan görüşü açısından önerilmektedir. Uluslararası standarda (ISO) uygun olmak için, ulusal standart artık "yüzey cilası" terimini kullanmamaktadır. Bu nedenle biçimsel ve titiz ifadelerde "yüzey pürüzlülüğü" kelimesi kullanılmalıdır.
Yüzey pürüzlülüğü, işlenmiş yüzeydeki küçük boşlukları ve küçük tepe ve çukurların düzgünsüzlüğünü ifade eder. İki tepe veya iki çukur arasındaki mesafe (dalga mesafesi) çok küçüktür (1 mm'nin altında), bu da mikroskobik geometrik şekil hatasına aittir. Yüzey pürüzlülüğü ne kadar küçük olursa, yüzey o kadar pürüzsüz olur.
Spesifik olarak, küçük zirvelerin ve vadilerin yükseklik derecesini ve S mesafesini ifade eder. Genel olarak S'ye bölünür:
S<1mm is the surface roughness
1 Küçük veya eşit S 10 mm'den küçük veya eşit dalgalılıktır
S>10mm f şeklidir
resim
02
Yüzey Pürüzlülüğü Oluşturan Faktörler
Yüzey pürüzlülüğü genellikle kullanılan işleme yöntemi ve işleme sırasında takım ile parçanın yüzeyi arasındaki sürtünme, talaş ayrıldığında yüzey tabakası metalinin plastik deformasyonu ve yüksek frekanslı titreşim gibi diğer faktörler tarafından oluşturulur. proses sistemi, elektrikli işleme boşaltma çukurları vb. Farklı işleme yöntemleri ve iş parçası malzemeleri nedeniyle işlenen yüzeyde bırakılan izlerin derinliği, yoğunluğu, şekli ve dokusu farklıdır.
resim
03
Yüzey pürüzlülüğü değerlendirme temeli
1) Örnekleme uzunluğu
Her parametrenin birim uzunluğu, örnekleme uzunluğu, yüzey pürüzlülüğünü değerlendirmek için belirtilen bir referans çizgisinin uzunluğudur. ISO1997 standardına göre, referans uzunluk olarak genellikle 0.08mm, 0.25mm, 0.8mm, 2.5mm ve 8mm kullanılır.
Ra, Rz, Ry'nin örnekleme uzunluğu L ve değerlendirme uzunluğu Ln'nin seçilen değerleri:
resim
2) Değerlendirme süresi
N referans uzunluğundan oluşur. Parça yüzeyinin her bir parçasının yüzey pürüzlülüğü, bir referans uzunluktaki gerçek pürüzlülük parametrelerini tam olarak yansıtamaz, ancak yüzey pürüzlülüğünü değerlendirmek için N numune uzunluğu almak gerekir. ISO1997 standardı kapsamında, değerlendirme uzunluğu genellikle N eşittir 5'tir.
3) Temel
Referans çizgisi, yüzey pürüzlülük parametrelerini değerlendirmek için kullanılan profilin merkez çizgisidir.
04
Yüzey Pürüzlülüğü Değerlendirme Parametreleri
1) Yükseklik karakteristik parametreleri Ra, Rz
Ra profili aritmetik ortalama sapması: örnekleme uzunluğu (lr) içindeki profil sapmasının mutlak değerinin aritmetik ortalaması. Gerçek ölçümde, ölçüm noktalarının sayısı ne kadar fazlaysa, Ra o kadar doğru olur.
Rz profil maksimum yüksekliği: profil tepe çizgisi ile vadi alt çizgisi arasındaki mesafe.
resim
Genlik parametrelerinin olağan aralığında Ra tercih edilir. 2006'dan önceki ulusal standartta, Rz ile ifade edilen "mikro pürüzlülüğün on puanlık yüksekliği" olan başka bir değerlendirme parametresi vardı ve konturun maksimum yüksekliği Ry ile ifade ediliyordu. 2006'dan sonra, ulusal standart mikro pürüzlülüğün on puanlık yüksekliğini iptal etti ve Rz kullanıldı. Profilin maksimum yüksekliğini gösterir.
2) Aralık karakteristik parametresi Rsm
Rsm Kontur elemanlarının ortalama genişliği. Örnekleme uzunluğu içinde, profilin mikroskobik düzensizlikleri arasındaki mesafenin ortalama değeri. Mikro pürüzlülük aralığı, profil zirvesinin uzunluğuna ve merkez hattındaki bitişik profil vadisine karşılık gelir. Aynı Ra değeri durumunda, Rsm değeri mutlaka aynı değildir, dolayısıyla yansıyan doku farklı olacaktır. Dokuya dikkat eden yüzeyler genellikle Ra ve Rsm'nin iki göstergesine dikkat eder.
resim
Rmr şekil özelliği parametresi, kontur destek uzunluğunun örnekleme uzunluğuna oranı olan kontur destek uzunluğu oranı ile temsil edilir. Profil mesnet uzunluğu, profilin orta hatta paralel bir doğru ile profil tepe hattından örnekleme uzunluğu içinde c uzaklıkta kesişmesiyle elde edilen kesit çizgilerinin uzunluklarının toplamıdır.
05
Yüzey pürüzlülüğü ölçüm yöntemi
1) Karşılaştırmalı yöntem
Karşılaştırma yönteminin ölçülmesi kolaydır ve atölyede yerinde ölçüm için kullanılır ve genellikle orta veya pürüzlü yüzeylerin ölçümü için kullanılır. Yöntem, ölçülen yüzey pürüzlülüğünün değerini belirlemek için ölçülen yüzeyi belirli bir değerle işaretlenmiş bir pürüzlülük numunesi ile karşılaştırmaktır. Karşılaştırma için kullanılabilecek yöntemler: Ra > 1,6 μm olduğunda görsel inceleme kullanın, Ra1,6~Ra0,4 μm olduğunda büyüteç kullanın ve Ra < 0,4 μm olduğunda , bir karşılaştırma mikroskobu kullanın.
Karşılaştırma yapılırken numunenin işleme yöntemi, işleme dokusu, işleme yönü ve malzemesinin ölçülen parçanın yüzeyi ile aynı olması gerekir.
resim
2) kalem yöntemi
Uç eğrilik yarıçapı yaklaşık 2 mikron olan elmas prob ucu, ölçülen yüzey boyunca yavaşça kayar. Elmas kalemin yukarı ve aşağı yer değiştirmesi, bir elektrikli uzunluk sensörü tarafından bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Amplifikasyon, filtreleme ve hesaplamadan sonra gösterge cihazı yüzeyin pürüzlü olduğunu gösterir. Derece değeri, kaydedici ölçülen bölümün profil eğrisini kaydetmek için de kullanılabilir. Genel olarak sadece yüzey pürüzlülük değerini görüntüleyebilen ölçüm aletine yüzey pürüzlülüğü ölçüm cihazı, yüzey profil eğrisini kaydedebilen ölçüm aletine ise yüzey pürüzlülük profilcisi denir. Bu iki ölçüm aracı, konturun aritmetik ortalama sapmasını Ra, mikroskobik eşitsizliğin on noktalı yüksekliğini Rz, konturun maksimum yüksekliğini Ry ve diğer değerlendirme parametrelerini otomatik olarak hesaplayabilen elektronik hesaplama devrelerine veya elektronik bilgisayarlara sahiptir. ölçüm verimliliği ve Ra'nın yüzey pürüzlülüğü için uygun 0.025-6.3 mikron ölçülür.
resim
resim
3) Müdahale yöntemi
Ölçülen yüzeyin şekil hatasını bir girişim saçak modeli olarak görüntülemek için ışık dalgası girişimi ilkesini kullanın (bkz. düz kristal, lazer uzunluk ölçüm teknolojisi) ve yüksek büyütme oranına sahip bir mikroskop kullanın (en fazla 50{ {3}} kez) bu girişim saçaklarının mikroskobik kısmını büyütmek için Ölçümler, ölçülen yüzeyin pürüzlülüğünü elde etmek için alınır. Bu yöntemi kullanan yüzey pürüzlülük ölçüm aracına girişim mikroskobu denir. Bu yöntem, 0,025 ila 0,8 mikron arasında değişen Rz ve Ry ile yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için uygundur.
resim
06
VDI3400, Ra, Rmax karşılaştırma tablosu
Ra göstergesi genellikle yerel fiili üretimde kullanılır; Rmax göstergesi, Rz göstergesine eşdeğer olan Japonya'da yaygın olarak kullanılmaktadır; VDI3400 standardı, Avrupa ve Amerika ülkelerinde yüzey pürüzlülüğünü belirtmek için yaygın olarak kullanılır ve Avrupa kalıp siparişleri veren fabrikalar genellikle VDI göstergelerini kullanır. Örneğin, müşteriler genellikle "Bu ürünün yüzeyi VDI30'a göre yapılmıştır" derler.
resim
VDI3400'ün yüzeyi, yaygın olarak kullanılan standart Ra ile karşılık gelen bir ilişkiye sahiptir. Birçok kişi, karşılık gelen değeri bulmak için genellikle verilere bakmak zorunda kalır. Aşağıdaki tablo oldukça eksiksizdir ve koleksiyon için tavsiye edilir.
VDI3400 standardı ile Ra arasındaki karşılaştırma tablosu:
resim
Ra ve Rmax karşılaştırma tablosu:
resim
07
Yüzey pürüzlülüğünün parçalar üzerindeki etkisinin ana belirtileri
1) Aşınma direncini etkiler
Yüzey ne kadar pürüzlüyse, eşleşen yüzeyler arasındaki etkili temas alanı o kadar küçük, basınç o kadar büyük, sürtünme direnci o kadar büyük ve aşınma o kadar hızlı.
2) Koordinasyonun kararlılığını etkiler
Boşluğa oturması için, yüzey ne kadar pürüzlüyse aşınması o kadar kolay olur, böylece çalışma sürecinde boşluk kademeli olarak artar; bağlantı gücü.
3) Yorulma gücünü etkiler
Pürüzlü parçaların yüzeyinde, keskin çentikler ve çatlaklar gibi gerilim yoğunlaşmasına duyarlı olan ve bu nedenle parçaların yorulma mukavemetini etkileyen büyük oluklar vardır.
4) Korozyon direncini etkiler
Pürüzlü parça yüzeyi, yüzeydeki mikroskobik vadilerden kolayca aşındırıcı gaz veya sıvının metalin iç katmanına girmesine ve yüzey korozyonuna neden olabilir.
5) Sızdırmazlığı etkiler
Pürüzlü yüzeyler sıkıca oturamaz ve temas yüzeyleri arasındaki boşluklardan gaz veya sıvı sızar.
6) Temas sertliğini etkiler
Temas sertliği, parçaların eklem yüzeyinin, dış kuvvetin etkisi altında temas deformasyonuna direnme yeteneğidir. Bir makinenin sertliği büyük ölçüde parçalar arasındaki temasın sertliği ile belirlenir.
7) Ölçüm doğruluğunu etkiler
Parçanın ölçülen yüzeyinin ve ölçüm aletinin ölçüm yüzeyinin yüzey pürüzlülüğü, özellikle hassas ölçümde ölçümün doğruluğunu doğrudan etkileyecektir.
Ek olarak, yüzey pürüzlülüğü, kaplama kaplaması, parçaların termal iletkenliği ve temas direnci, yansıma ve radyasyon performansı, sıvı ve gaz akışına direnç ve iletkenlerin yüzeyindeki akım akışı üzerinde değişen derecelerde etkiye sahip olacaktır.
