Zdajemy sobie spraw?, ?e chropowato?? powierzchni ma du?e znaczenie w przemy?le produkcyjnym. Kiedy przypominasz sobie t? koncepcj?, na cz??ciach obrabianych musz? by? pewne wspólne tekstury, takie jak jasna powierzchnia lustra, matowy i matowy po?ysk. S? tym, co uosabia inna chropowato?? powierzchni w warunkach makroskopowych.

Definicja chropowato?ci powierzchni

Jak nam wiadomo, ch?? cz??ci?Powierzchni? mo?na profilowa? jako seri? poszarpanych dolin, w których znajduje si? grzbiet, przelot i odst?py mi?dzy nimi.

Jako koncepcja opisuj?ca powierzchni??W mikroskopijnej strukturze chropowato?? powierzchni jest w rzeczywisto?ci d?ugo?ci? S pomi?dzy tymi grzbietami (lub dolami, zwykle poni?ej 1 mm) i g??boko?ci? Z od koryta do grzbietu, jak pokazano na poni?szym schemacie.

Zasadniczo ró?nicujemy ró?ne warunki powierzchniowe w zale?no?ci od zakresu S.

S ＜ 1 mm, chropowato?? uwa?a si? za chropowato?? powierzchni,

1≤S≤10mm, jest to uwa?ane za falowanie,

S ＞ 10 mm, nazywa si? to geometryczn? nierówno?ci?.  

3 standardy i ich tabela porównawcza

W Chinach standardy pomiaru chropowato?ci powierzchni wed?ug 3 wska?ników (jednostka: mm), które s? ?rednimi odchyleniami arytmetycznymi konturu Ra, ?redni? wysoko?ci? nierówno?ci Rz i maksymaln? g??boko?ci? doliny Ry.

W wi?kszo?ci rzeczywistych dzia?ań produkcyjnych stosuje si? g?ównie Ra. Podczas gdy w Japonii Ry jest najcz??ciej u?ywany, nazywany R._max. Ludzie w regionie europejskim u?ywaj? VDI 3400. Przygotowali?my tabel? porównawcz? 3 standardów pokazanych poni?ej, 

Wykres 2. Porównanie Ra, R._maxi VDI3400.

Czynniki powstawania chropowato?ci powierzchni

Chropowato?? powierzchni jest generalnie generowana metodami przetwarzania i innymi czynnikami, takimi jak tarcie mi?dzy powierzchni? narz?dzia i cz??ci, odkszta?cenie plastyczne metalu powierzchni po oddzieleniu wiórów, wibracje o wysokiej cz?stotliwo?ci w systemie procesowym, wg??bienia wy?adowcze w obróbce elektrycznej itp. Ze wzgl?du na ró?nic? metody obróbki i materia?u obrabianego przedmiotu, g??boko??, g?sto??, kszta?t i tekstura ?ladów pozostawionych na obrabianej powierzchni s? ró?ne.

G?ówny wp?yw chropowato?ci powierzchni na cz??ci

Wp?ywa na odporno?? na zu?ycie.

Im bardziej chropowata powierzchnia, tym mniejsza efektywna powierzchnia styku mi?dzy powierzchniami, tym wi?kszy nacisk, tym wi?kszy opór tarcia i szybsze zu?ycie.

Wp?ywa na stabilno?? koordynacji.

W celu dopasowania do luzu, im bardziej chropowata jest powierzchnia, tym ?atwiejsze b?dzie zu?ycie i rozrywanie, a luz b?dzie stopniowo zwi?ksza? si? w procesie roboczym. W celu dopasowania wciskowego rzeczywista efektywna interferencja zostanie zmniejszona, a si?a po??czenia zostanie zmniejszona z powodu wyt?aczania mikrowypuk?ych pików podczas monta?u.

Ma to wp?yw na wytrzyma?o?? zm?czeniow?.

Na powierzchni chropowatych cz??ci znajduj? si? du?e koryta. Podobnie jak ostre naci?cia i p?kni?cia, s? wra?liwe na koncentracj? napr??eń, co wp?ywa na wytrzyma?o?? zm?czeniow? cz??ci.

Wp?ywa na odporno?? na korozj?.

Chropowate cz??ci powierzchni, ?atwe do wytworzenia korozyjne gazy lub ciecze przez powierzchni? infiltracji mikro-doliny do metalowej warstwy wewn?trznej, powoduj?c korozj? powierzchni.

Wp?ywaj?ce na uszczelnienie

Szorstkie powierzchnie nie pasuj? ciasno, a gazy lub ciecze przeciekaj? przez p?kni?cia mi?dzy powierzchniami kontaktowymi.

Wp?ywa to na sztywno?? styku

Sztywno?? styku to zdolno?? cz??ci do przeciwdzia?ania deformacji styku pod wp?ywem si?y zewn?trznej. Sztywno?? maszyny zale?y w du?ej mierze od sztywno?ci styku mi?dzy cz??ciami.

Wp?ywa to na dok?adno?? pomiaru

Chropowato?? powierzchni mierzonych cz??ci i narz?dzi pomiarowych wp?ynie bezpo?rednio na dok?adno?? pomiaru, szczególnie w przypadku pomiaru dok?adno?ci.

Ponadto chropowato?? powierzchni ma ró?ny wp?yw na pow?ok?, przewodno?? ciepln? i rezystancj? styku, wspó?czynnik odbicia i promieniowania, opór przep?ywu cieczy i gazu oraz przep?yw pr?du na powierzchni przewodnika.

Podstawy oceny chropowato?ci powierzchni

D?ugo?? próbkowania

D?ugo?? próbkowania jest d?ugo?ci? linii odniesienia do oceny wieku chropowato?ci powierzchni. Zgodnie z kszta?towaniem i w?a?ciwo?ciami faktycznej powierzchni cz??ci nale?y wybra? d?ugo?? przekroju odzwierciedlaj?cego cechy chropowato?ci powierzchni, a d?ugo?? próbkowania nale?y zmierzy? zgodnie z ca?kowitym kierunkiem rzeczywistego profilu powierzchni. D?ugo?? próbkowania jest definiowana i dobierana w celu ograniczenia i zmniejszenia wp?ywu falisto?ci powierzchni i b??du kszta?tu na wyniki pomiaru chropowato?ci powierzchni.

D?ugo?? oceny

D?ugo?? oceny jest niezb?dn? d?ugo?ci? do oceny konturu. Mo?e obejmowa? jedn? lub wi?cej d?ugo?ci próbkowania. Poniewa? chropowato?? powierzchni ka?dej cz??ci powierzchni cz??ci niekoniecznie jest jednolita, cz?sto nie jest uzasadnione odzwierciedlenie cech pewnej chropowato?ci powierzchni na d?ugo?ci próbkowania, dlatego konieczne jest pobranie kilku d?ugo?ci próbkowania na powierzchni w celu oceny powierzchni chropowato??. D?ugo?? oceny zazwyczaj obejmuje pi?? d?ugo?ci próbkowania.

linia odniesienia

Linia odniesienia jest lini? ?rodkow? konturu u?ywan? do oceny parametrów chropowato?ci powierzchni. Istniej? dwa rodzaje linii odniesienia: linia ?rodkowa konturu najmniejszych kwadratów: w obr?bie d?ugo?ci próbkowania suma przesuni?cia konturu ka?dego punktu na linii konturu jest najmniejsza i ma geometryczny kszta?t konturu. ?rednia arytmetyczna linii ?rodkowej konturu: w obr?bie d?ugo?ci próbkowania obszar konturu po obu stronach linii ?rodkowej jest równy. Teoretycznie linia ?rodkowa najmniejszych kwadratów jest idealn? lini? odniesienia, ale w praktyce jest trudna do uzyskania. Dlatego te? arytmetyczna ?rednia linia ?rodkowa konturu jest zwykle u?ywana do jej zast?pienia, a linia z przybli?onym po?o?eniem mo?e by? u?yta do zast?pienia go w pomiarze.

Parametry oceny chropowato?ci powierzchni

Parametry charakterystyczne wysoko?ci

Ra ?rednia arytmetyczna odchylenia konturu: ?rednia arytmetyczna bezwzgl?dnej warto?ci przesuni?cia konturu w obr?bie d?ugo?ci próbkowania (lr). W praktyce, im wi?ksza liczba punktów pomiarowych, tym dok?adniejsza jest Ra.

Maksymalna wysoko?? konturu Rz: odleg?o?? mi?dzy górn? lini? szczytu konturu a doln? lini? doliny.

Ra jest preferowany w zakresie powszechnie stosowanych parametrów amplitudy. Przed 2006 rokiem kolejnym parametrem oceny w normie krajowej by?a ?10-punktowa wysoko?? mikrochropowato?ci” wyra?ona przez Rz oraz maksymalna wysoko?? konturu wyra?ona przez Ry. Po 2006 r. w normie krajowej zniesiono 10-punktow? wysoko?? mikrochropowato?ci i maksymaln? wysoko?? konturu wyra?on? przez Rz.

Odst?py charakterystyczne parametry

?rednia szeroko?? jednostki konturu RSM. W obr?bie d?ugo?ci próbkowania ?rednia odleg?o?? mikropropowato?ci konturu. Mikroskopijne odst?py nieregularno?ci odnosz? si? do d?ugo?ci pików konturowych i przyleg?ych dolin konturowych na linii ?rodkowej. W przypadku tej samej warto?ci Ra warto?? Rsm niekoniecznie jest taka sama, wi?c odbita tekstura b?dzie inna. Powierzchnia, która zwraca uwag? na tekstur?, zwykle zwraca uwag? na dwa wska?niki Ra i Rsm.

Parametry charakterystyczne kszta?tu Rmr s? wyra?one przez stosunek d?ugo?ci podpory do konturu, który jest stosunkiem d?ugo?ci podpory do konturu do d?ugo?ci próbkowania. D?ugo?? podparcia konturu jest sum? d?ugo?ci przekroju ka?dego odcinka w obr?bie d?ugo?ci próbkowania, równolegle do linii ?rodkowej i przeci?ta z lini? szczytow? konturu C.

Metoda pomiaru chropowato?ci powierzchni

metoda porównawcza

Jest stosowany w pomiarach warsztatowych w terenie i cz?sto jest stosowany do pomiaru ?redniej lub szorstkiej powierzchni. Metoda polega na okre?leniu zmierzonej warto?ci chropowato?ci powierzchni poprzez porównanie zmierzonej powierzchni z pewn? liczb? próbek chropowato?ci.

metoda ig?y dotykowej

Chropowato?? powierzchni powoli przesuwa si? wzd?u? mierzonej powierzchni za pomoc? diamentowego rysika, którego promień krzywizny wynosi oko?o 2 mikrony. Przemieszczenie ig?y diamentowej jest przekszta?cane z elektrycznego czujnika d?ugo?ci na sygna? elektryczny. Po wzmocnieniu, filtrowaniu i obliczeniu warto?? chropowato?ci powierzchni jest wskazywana przez przyrz?d wskazuj?cy. Krzywa profilu mierzonego odcinka mo?e by? równie? zarejestrowana przez rejestrator.

Ogólnie rzecz bior?c, narz?dzie pomiarowe, które mo?e wy?wietla? tylko warto?? chropowato?ci powierzchni, nazywa si? przyrz?dem do pomiaru chropowato?ci powierzchni, a profiler chropowato?ci powierzchni, który mo?e rejestrowa? krzyw? profilu powierzchni, nazywa si? profilerem chropowato?ci powierzchni. Te dwa narz?dzia pomiarowe maj? elektroniczny obwód obliczeniowy lub komputer. Mog? automatycznie obliczy? ?rednie arytmetyczne odchylenie Ra konturu, 10-punktow? wysoko?? Rz mikroprobótki, maksymaln? wysoko?? Ry konturu i inne parametry oceny. Maj? wysok? wydajno?? pomiarow? i s? odpowiednie do pomiaru chropowato?ci powierzchni Ra w zakresie od 0,025 do 6,3 um.