Vad är ytjämnhet?
Inom fabrikskommunikation är många vana vid att använda termen "ytbehandling". Emellertid föreslås "ytfinish" ur ett mänskligt synperspektiv. För att vara i linje med den internationella standarden (ISO) använder den nationella standarden inte längre termen "ytbehandling". Därför, i formella och rigorösa uttryck, bör ordet "ytråhet" användas.
Ytjämnhet hänvisar till det lilla avståndet och ojämnheten hos små toppar och dalar på den bearbetade ytan. Avståndet (vågavståndet) mellan de två topparna eller två dalarna är mycket litet (under 1 mm), vilket hör till det mikroskopiska geometriska formfelet. Ju mindre ytjämnhet desto slätare yta.
Specifikt hänvisar det till graden av höjd och avstånd S för små toppar och dalar. Generellt dividerat med S:
S<1mm is the surface roughness
1 Mindre än eller lika med S Mindre än eller lika med 10 mm är vågighet
S>10 mm är f-form
bild
02
Ytgrovhetsbildande faktorer
Ytjämnhet bildas vanligtvis av den använda bearbetningsmetoden och andra faktorer, såsom friktionen mellan verktyget och ytan på delen under bearbetningen, den plastiska deformationen av ytskiktets metall när spånet separeras och den högfrekventa vibrationen i processsystemet, urladdningsgropar för elektrisk bearbetning, etc. På grund av de olika bearbetningsmetoderna och arbetsstyckets material skiljer sig djupet, densiteten, formen och texturen på spåren som lämnas på den bearbetade ytan.
bild
03
Grund för utvärdering av ytjämnhet
1) Provtagningslängd
Enhetslängden för varje parameter, samplingslängden är längden på en referenslinje som anges för utvärdering av ytjämnheten. Enligt ISO1997-standarden används i allmänhet 0.08 mm, 0.25 mm, 0.8 mm, 2.5 mm och 8 mm som referenslängd.
Valda värden för samplingslängden L och utvärderingslängden Ln för Ra, Rz, Ry:
bild
2) Utvärderingslängd
Består av N referenslängder. Ytjämnheten för varje del av delens yta kan inte riktigt återspegla de verkliga parametrarna för grovheten på en referenslängd, men det är nödvändigt att ta N provtagningslängder för att utvärdera ytjämnheten. Enligt ISO1997-standarden är utvärderingslängden i allmänhet N lika med 5.
3) Baslinje
Referenslinjen är mittlinjen för profilen som används för att utvärdera parametrarna för ytjämnhet.
04
Parametrar för utvärdering av ytjämnhet
1) Höjdkarakteristiska parametrar Ra, Rz
Ra-profilens aritmetiska medelavvikelse: det aritmetiska medelvärdet av det absoluta värdet av profilavvikelsen inom samplingslängden (lr). I faktisk mätning, ju fler mätpunkter, desto mer exakt är Ra.
Rz-profilens maximala höjd: avståndet mellan profilens topplinje och dalens bottenlinje.
bild
Ra är att föredra i det vanliga området av amplitudparametrar. I den nationella standarden före 2006 fanns det en annan utvärderingsparameter som var "tiopunktshöjden för mikroråhet" uttryckt med Rz, och den maximala höjden på konturen uttrycktes av Ry. Efter 2006 avbröt den nationella standarden tiopunktshöjden för mikrogrovhet, och Rz användes. Indikerar profilens maximala höjd.
2) Avståndskarakteristisk parameter Rsm
Rsm Genomsnittlig bredd på konturelement. Inom provtagningslängden, medelvärdet av avståndet mellan profilens mikroskopiska ojämnheter. Mikrogrovhetsavståndet avser längden på profiltoppen och den intilliggande profildalen på mittlinjen. I fallet med samma Ra-värde är Rsm-värdet inte nödvändigtvis detsamma, så den reflekterade texturen blir annorlunda. Ytor som uppmärksammar textur brukar vara uppmärksamma på de två indikatorerna Ra och Rsm.
bild
Funktionsparametern Rmr form representeras av konturstödets längdförhållande, vilket är förhållandet mellan konturstödets längd och samplingslängden. Profilstödslängden är summan av längderna av snittlinjerna som erhålls genom att skära profilen med en rät linje parallell med mittlinjen och ett avstånd på c från profilens topplinje inom provtagningslängden.
05
Metod för mätning av ytjämnhet
1) Jämförande metod
Jämförelsemetoden är lätt att mäta och används för mätning på plats i verkstaden och används ofta för mätning av medelstora eller grova ytor. Metoden går ut på att jämföra den uppmätta ytan med ett råhetsprov markerat med ett visst värde för att bestämma värdet på den uppmätta ytråheten. Metoder som kan användas för jämförelse: när Ra > 1,6 μm, använd visuell inspektion, när Ra1.6~Ra0.4 μm, använd ett förstoringsglas och när Ra < 0.4 μm , använd ett jämförelsemikroskop.
Vid jämförelse krävs att bearbetningsmetoden, bearbetningstexturen, bearbetningsriktningen och materialet för provet är samma som ytan på den uppmätta delen.
bild
2) stylusmetod
Diamantpennan med en spetskrökningsradie på cirka 2 mikron glider långsamt längs den uppmätta ytan. Diamantstiftets förskjutning upp och ned omvandlas till en elektrisk signal av en elektrisk längdsensor. Efter förstärkning, filtrering och beräkning indikerar displayinstrumentet att ytan är grov. gradvärde, kan brännaren även användas för att registrera profilkurvan för den uppmätta sektionen. Generellt kallas mätverktyget som endast kan visa ytjämnhetsvärdet ett ytjämnhetsmätinstrument, och det som kan registrera ytprofilkurvan kallas en ytråhetsprofilerare. Dessa två mätverktyg har elektroniska beräkningskretsar eller elektroniska datorer, som automatiskt kan beräkna konturens aritmetiska medelavvikelse Ra, tiopunktshöjden Rz för den mikroskopiska ojämnheten, konturens maximala höjd Ry och andra utvärderingsparametrar, med hög mäteffektivitet och lämplig för Ytråheten hos Ra är 0.025-6.3 mikron mäts.
bild
bild
3) Interventionsmetod
Använd principen för ljusvågsinterferens (se platt kristall, laserlängdmätningsteknik) för att visa formfelet på den uppmätta ytan som ett interferensfransmönster, och använd ett mikroskop med hög förstoring (upp till 50{ {3}} gånger) för att förstora den mikroskopiska delen av dessa interferensfransar. Mätningar görs för att erhålla grovheten på ytan som mäts. Verktyget för mätning av ytråhet som använder denna metod kallas ett interferensmikroskop. Denna metod är lämplig för att mäta ytjämnhet med Rz och Ry som sträcker sig från 0,025 till 0,8 mikron.
bild
06
VDI3400, Ra, Rmax jämförelsetabell
Ra-indikatorn används ofta i inhemsk faktisk produktion; Rmax-indikatorn används ofta i Japan, vilket motsvarar Rz-indikatorn; standarden VDI3400 används ofta i europeiska och amerikanska länder för att indikera ytjämnhet, och fabriker som tillverkar europeiska formbeställningar använder ofta VDI-indikatorer. Kunder säger till exempel ofta "Ytan på denna produkt är gjord enligt VDI30".
bild
Ytan på VDI3400 har ett motsvarande förhållande till den vanliga standarden Ra. Många måste ofta leta upp data för att hitta motsvarande värde. Följande tabell är mycket komplett och rekommenderas för insamling.
Jämförelsetabell mellan VDI3400 standard och Ra:
bild
Ra och Rmax jämförelsetabell:
bild
07
De viktigaste manifestationerna av påverkan av ytjämnhet på delar
1) Påverka slitstyrkan
Ju strävare yta, desto mindre effektiv kontaktyta mellan de sammanfallande ytorna, desto större tryck, desto större friktionsmotstånd och desto snabbare slitage.
2) Påverka stabiliteten i koordinationen
För fri passning, ju strävare ytan är, desto lättare är den att bära, så att gapet gradvis ökar under arbetsprocessen; anslutningsstyrka.
3) Påverka utmattningsstyrkan
Det finns stora tråg på ytan av grova delar, som liksom skarpa skåror och sprickor är mycket känsliga för spänningskoncentration, vilket påverkar utmattningshållfastheten hos delar.
4) Påverkar korrosionsbeständigheten
Grova delars yta kan lätt orsaka att frätande gas eller vätska tränger in i metallens inre skikt genom de mikroskopiska dalarna på ytan, vilket orsakar ytkorrosion.
5) Påverka tätheten
Grova ytor kan inte passa tätt och gas eller vätska läcker genom springorna mellan kontaktytorna.
6) Påverka kontaktstyvhet
Kontaktstyvhet är förmågan hos delarnas fogyta att motstå kontaktdeformation under inverkan av yttre kraft. En maskins styvhet bestäms till stor del av styvheten i kontakten mellan delarna.
7) Påverka mätnoggrannheten
Ytgrovheten på den uppmätta ytan på delen och mätytan på mätverktyget kommer direkt att påverka mätningens noggrannhet, särskilt vid precisionsmätning.
Dessutom kommer ytjämnhet att ha varierande grad av inverkan på pläteringsbeläggningen, värmeledningsförmåga och kontaktresistans hos delar, reflektions- och strålningsprestanda, motstånd mot vätske- och gasflöde och strömflöde på ledarnas yta.
