Riječi urednika: Hrapavost površine Ra je simbol koji često koristimo pri radu na mašinama. To je u osnovi naš stari prijatelj. Bez toga, crtež bi vjerovatno bio beskoristan. To je takav simbol sa kojim se suočavamo svaki dan. Znate li zašto se umjesto drugih brojeva koriste 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? Vjerujem da su i prijatelji u zajednici imali ovu zabunu prilikom učenja i korištenja, ali nisu detaljno proučili odgovor. Sve počinje sjajnom matematikom. Sada ću vam reći detaljno.
Sve dolazi iz velikog sistema prioritetnih brojeva!
Francuski inženjer Reno je vidio da žičana užad na balonima na vrući zrak imaju različite specifikacije, pa je smislio način. Podigao je 10 na peti stepen i dobio broj od 1,6. Zatim je pomnožio brojeve kako bi dobio sljedećih pet prioritetnih brojeva:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Ovo je geometrijski niz, a posljednji broj je 1,6 puta veći od prethodnog. Zatim postoji samo 5 vrsta žičanih užadi ispod 10, a postoji samo 5 vrsta žičanih užadi od 10 do 100, odnosno 10, 16, 25, 40 i 63.
Međutim, ova metoda dijeljenja je bila previše rijetka, pa je g. Lei nastavio svoje napore i podigao 10 na 10. stepen, i dobio R10 sistem prioritetnih brojeva na sljedeći način:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Uobičajeni omjer je 1,25, tako da postoji samo 10 vrsta čeličnih užadi unutar 10, a postoji samo 10 vrsta žičanih užadi između 10 i 100, što je razumnije. U ovom trenutku, neko je sigurno rekao da se u ovom nizu prvi brojevi ne razlikuju mnogo, kao što su 1,0 i 1,25. Gotovo da i nema razlike. Obično zaokružujem, ali jaz između 6,3 i 8,0 je velik. Je li to razumno?
Razumno ili ne, hajde da napravimo analogiju. Na primjer, prirodni brojevi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 izgledaju vrlo glatko. Koristimo ovaj niz za isplatu plaća, dajući 1,000 Zhang Sanu i 2,000 Li Si. I jedni i drugi su uvjereni. Dolazi do nagle inflacije. Dajte Zhang Sanu 8,000 i Li Si 9,000. U prošlosti je plata Li Si bila dvostruko veća od Zhang Sana, ali sada je 1,12 puta. Mislite li da bi Li Si bio voljan? On je supervizor, i davanje mu 16,000 nije dovoljno. Zhang San se neće žaliti da supervizor ima 8,000 više od njega.
Postoje dva načina da se uporede stvari u prirodi, naime "relativni" i "apsolutni"! Sistem prioritetnih brojeva je relativan.
Neki ljudi kažu da su njegove specifikacije proizvoda 10 tona, 20 tona, 30 tona i 40 tona. Sada izgleda nerazumno, zar ne? Ako uzmete duplo, trebalo bi da bude 10 tona, 20 tona, 40 tona, 80 tona, ili zadržite glavu i rep, takođe treba da bude 10 tona, 16 tona, 25 tona, 40 tona, zajednički odnos je 1,6.
Ovo je "standardizacija". Često vidim ljude koji govore o "standardizaciji" na forumima. U stvari, ono o čemu oni govore su "standardni dijelovi". Ono što oni rade je samo sređivanje standardnih dijelova cijele mašine, što se zove standardizacija. U stvari, nije ovako. . Za istinsku standardizaciju, morate serijalizirati sve parametre vašeg proizvoda prema sistemu prioritetnih brojeva, a zatim serijalizirati funkcionalne parametre i dimenzije svih komponenti koristeći sistem prioritetnih brojeva.
Prirodni brojevi su beskonačni, ali u očima mehaničkih dizajnera, na svijetu postoji samo 10 brojeva, koji su prioritetni brojevi R10. Štaviše, kada se ovih 10 brojeva pomnoži, podijeli, podigne i kvadrira, rezultat je i dalje među ovih 10 brojeva. Kako neverovatno! Kada dizajnirate i ne znate koju veličinu odabrati, samo odaberite između ovih 10 brojeva. Kako je to zgodno!
1.0 N0
1.12 N2
1.25 N4
1.4 N6
1.6 N8
1.8 N10
2.0 N12
2.24 N14
2.5 N16
2.8 N18
3.15 N20
3.55 N22
4.0 N24
4.5 N26
5.0 N28
5.6 N30
6.3 N32
7.1 N34
8.0 N36
9.0 N38
Dva prioritetna broja, kao što su 4 i 2, imaju serijske brojeve N24 i N12. Kada se pomnože i dodaju njihovi serijski brojevi, rezultat je jednak N36 ili 8; kada se dijele, redni brojevi se oduzimaju i rezultat je jednak N12 ili 2. ; Za kocku od 2, pomnožite njen serijski broj N12 sa 3 da biste dobili N36, što je 8; za kvadratni korijen od 4, podijelite njegov serijski broj N24 sa 2 da dobijete N12, što je 2. Šta ako nađemo četvrti stepen od 2? N12*{{20}N48, nema nikoga, šta da radim? U gornjoj listi nema prethodnog broja, a to je 10. Njegov serijski broj je N40. Ako je serijski broj veći od 40, pogledajte samo dio veći od 40. Na primjer, za N48 pogledajte N8, što je 1,6, a zatim ga pomnožite sa 10 da dobijete 16. . Ako je serijski broj N88, pogledajte N8 da dobijete 1,6, pa ga pomnožite sa 100 da dobijete 160, jer serijski broj od 100 je N80, serijski broj od 1000 je N120, i tako dalje za mehanički dizajn, dovoljno je da koristite ovih 20 brojeva za ceo život. Ali ponekad je potrebno koristiti sistem brojeva R40. Kompletniji je sa 40 brojeva. Ako nije dovoljno, tu je i serija R80. Brojni sistem R40 znam napamet i ne treba mi ni kalkulator za opšte proračune. Jednostavno, izračunajte otpor torzije 40-čelika prečnika 45. Koeficijent torzije je 0,5*π*R^3. Torzioni napon je polovina granice tečenja od 360, što je 180 MPa. Pi je 3,15. Lijevom i desnom rukom stisnite decimalni zarez i mentalno izračunajte sabiranje i oduzimanje serijskih brojeva. Izađi za trenutak. Da li je neko rekao da ne dodajete faktor sigurnosti? Reci mi da li da izaberem 1,25, 1,5 ili 2? hehe.
Zlatni presjek je 0.618, što je 1.618, a ovdje postoji i 1.6.
Niz kvadratnog korijena je kvadratni korijen 1, kvadratni korijen 2, kvadratni korijen 3. Lako je pronaći, zar ne? (Serijski broj od 3 je N19)
Šta je π na kvadrat? jednako 10. Da li je zgodno kada izračunate da je potisna šipka stabilna?
Koeficijent torzije okruglog štapa je oko 0.1*D^3. Sada možete usmeno izračunati koeficijent torzije, zar ne?
Zašto je veliki vijak skočio direktno sa M36 na M40?
Zašto omjer prijenosa ima 6,3 ili 7,1?
Zašto čelični kanal ima kalibar 12,6 koji se rijetko viđa na tržištu?
Zašto se javila fabrika outsourcinga i rekla da nema cevi od 140 kvadrata, ali ima 120 i 160? Zato što brojevni sistem R5 ima prednost u odnosu na brojevni sistem R20.
Zašto parametri standardnih dijelova imaju prvi niz i drugi niz? Uopšteno govoreći, prva sekvenca je R5 sekvenca.
Zašto Inventorova lista rupa za zavrtnje ima M11.2? Sada znate da to nije izmišljen broj, zar ne?
slika
Tu su i debljina čelične ploče, model čeličnog profila, modul zupčanika, svi standardni dijelovi, funkcionalni parametri, dimenzionalni parametri, standardne tablice tolerancija na svim uzorcima industrijskih proizvoda, itd, itd., njihovo porijeklo nam polako postaje jasno u srcu momenat. . Može se reći da smo razumjeli pola priručnika za mehaničko projektovanje, kao i one industrijske proizvode koji još nisu napravljeni.
Zatim, kada dizajniramo proizvod, možemo istovremeno dizajnirati seriju, umjesto da provodimo takozvanu "standardizaciju" nakon što je dizajn završen; nadalje, ako je proizvod predodređen za serijalizaciju, onda ga možemo čak i dizajnirati prema stvarnim radnim uvjetima. Dizajnirajte proizvod ne znajući mnogo o tome jer sistem prioritetnih brojeva već uključuje sve modele.
Gore navedene aplikacije sistema prioritetnih brojeva mogu se opisati kao kap u moru, a tu su beskrajne aplikacije koje čekaju da sami razvijemo.
Sada kada smo shvatili porijeklo vrijednosti hrapavosti površine, pogledajmo znanje o hrapavosti površine!
1. Koncept hrapavosti površine
Hrapavost površine odnosi se na neravninu obrađene površine sa malim razmacima i sitnim vrhovima i udolinama. Udaljenost (valna udaljenost) između dva vrha valova ili dva korita valova je vrlo mala (manje od 1 mm), što je mikroskopska greška geometrijskog oblika.
Konkretno se odnosi na visinu i razmak S malih vrhova i dolina. Generalno se dijeli na S tačke:
S
1 Manje ili jednako S Manje ili jednako 10 mm je valovitost
S>10mm je f oblika
2. VDI3400, Ra, Rmax uporedna tablica
Nacionalni standardi propisuju da se za ocjenu hrapavosti površine obično koriste tri pokazatelja (jedinica: μm): prosječno aritmetičko odstupanje Ra profila, prosječna visina neravnine Rz i maksimalna visina Ry. Ra indikator se često koristi u stvarnoj proizvodnji. Maksimalno mikroskopsko odstupanje visine Ry konture se obično izražava simbolom Rmax u Japanu i drugim zemljama, a VDI indikator se obično koristi u Evropi i Sjedinjenim Državama. Slijedi uporedna tabela VDI3400, Ra i Rmax.
slika
VDI3400, Ra, Rmax uporedna tablica
slika
3. Faktori koji uzrokuju hrapavost površine
Hrapavost površine je uglavnom uzrokovana metodom obrade koja se koristi i drugim faktorima, kao što su trenje između alata i površine dijela tokom procesa obrade, plastična deformacija metala površine tokom odvajanja strugotine i visokofrekventne vibracije u procesu obrade , ispusne jame za električnu obradu itd. Zbog različitih metoda obrade i materijala izradaka, dubina, gustina, oblik i tekstura tragova koji ostaju na obrađenoj površini su različiti.
4. Glavni efekti hrapavosti površine na dijelove
Utječe na otpornost na habanje. Što je površina grublja, to je manja efektivna kontaktna površina između spojnih površina, veći je pritisak, veći je otpor trenja i brže habanje.
Utiče na stabilnost prianjanja. Za zazore, što je površina grublja, to se lakše nosi, zbog čega se razmak postepeno povećava tokom rada; za smetnje, stvarna efektivna interferencija je smanjena zbog spljoštenja mikroskopskih konveksnih vrhova tokom montaže. jačina veze.
Utiče na snagu zamora. Na površini grubih dijelova postoje velika udubljenja koja su, poput oštrih uglova i pukotina, osjetljiva na koncentraciju naprezanja, što utječe na zamornu čvrstoću dijela.
Utiče na otpornost na koroziju. Površine grubih delova mogu lako dozvoliti korozivnim gasovima ili tečnostima da prodru u unutrašnji metalni sloj kroz mikroskopske udubine na površini, uzrokujući površinsku koroziju.
Utječe na zaptivanje. Grube površine ne mogu se čvrsto spojiti, a gas ili tečnost propuštaju kroz praznine između dodirnih površina.
Utiče na kontaktnu krutost. Kontaktna krutost je sposobnost spojne površine dijelova da se odupre kontaktnoj deformaciji pod djelovanjem vanjskih sila. Krutost mašine u velikoj meri zavisi od krutosti kontakta između različitih delova.
utiču na tačnost merenja. Hrapavost površine mjerene površine dijela i mjerne površine mjernog alata direktno će utjecati na točnost mjerenja, posebno u preciznom mjerenju.
Pored toga, hrapavost površine će imati različite stepene uticaja na premaz delova, toplotnu provodljivost i otpornost na kontakt, reflektujuću sposobnost i performanse zračenja, otpornost na protok tečnosti i gasa i protok površinske struje provodnika.
5. Osnova za ocjenu hrapavosti površine
1. Dužina uzorkovanja
Dužina uzorkovanja L je dužina referentne linije specificirane za procjenu hrapavosti površine. Duljinu koja može odražavati karakteristike hrapavosti površine treba odabrati na osnovu stvarnog formiranja površine i karakteristika teksture dijela. Duljinu uzorkovanja treba mjeriti na osnovu općeg smjera stvarnog površinskog profila. Dužina uzorkovanja je specificirana i odabrana kako bi se ograničili i smanjili efekti valovitosti površine i grešaka oblika na rezultate mjerenja hrapavosti površine. Uobičajene opcije za mjerače hrapavosti su: {{0}}.25mm, 0.8mm, 2.5mm
slika
2. Dužina procjene
Dužina evaluacije je dužina neophodna za evaluaciju profila, koja može uključivati jednu ili više dužina uzorkovanja. Budući da hrapavost površine različitih dijelova površine dijela nije nužno ujednačena, jedna dužina uzorkovanja često ne može razumno odražavati određenu osobinu hrapavosti površine. Stoga je potrebno uzeti nekoliko dužina uzorkovanja na površini kako bi se procijenila hrapavost površine. Dužina evaluacije općenito uključuje 1 do 5 dužina uzorkovanja L. Kada je dužina uzorkovanja 0.8 i dužina evaluacije 5L, 5X0.8=4mm
3. Polazna linija
Referentna linija je središnja linija konture koja se koristi za procjenu parametara hrapavosti površine. Postoje dvije vrste osnovnih linija: srednja linija najmanjih kvadrata konture: unutar dužine uzorkovanja, zbir kvadrata pomaka konture svake tačke na liniji konture je najmanji i ima geometrijski oblik konture. Aritmetička srednja središnja linija konture: Unutar dužine uzorkovanja, površine kontura na obje strane središnje linije su jednake. Teoretski, središnja linija najmanjih kvadrata je idealna osnovna linija, ali ju je teško dobiti u praktičnim primjenama. Stoga se umjesto toga obično koristi aritmetička srednja središnja linija konture, a umjesto toga se tokom mjerenja može koristiti ravna linija sa približnom pozicijom.
4. Mjerni hod
Hod mjerenja se odnosi na udaljenost kretanja senzorske olovke na stvarnom radnom komadu. Hod mjerenja je obično odnos izračunavanja dužine evaluacije plus 2 dužine uzorkovanja: na primjer, kada je dužina evaluacije odabrana kao 5L, dužina uzorkovanja L je 0.8mm, hod mjerenja je 5L{{5 }}L=7L, a hod mjerenja je 7X0.8=5.6mm. Znajte ovo. Veoma je važno, udaljenost prijeđena na radnom komadu može se izračunati. Ovo određuje veličinu kontaktne površine najmanjeg radnog komada koju izmjeri korisnik.
6. Parametri procjene hrapavosti površine
1. Karakteristični parametri visine
Ra aritmetička srednja devijacija konture: aritmetička sredina odličnih vrijednosti odstupanja konture unutar dužine uzorkovanja (lr). U stvarnom mjerenju, što je veći broj mjernih tačaka, to je Ra tačniji.
Slika] [slika
Rz Maksimalna visina profila: Udaljenost između linije vrha i donje linije doline.
Ra je poželjan unutar uobičajenog raspona amplitudnih parametara. Prije 2006. godine postojao je još jedan parametar evaluacije u nacionalnom standardu: "Visina mikroskopske neravnine od deset tačaka", koji je predstavljen sa Rz, a maksimalna visina konture je predstavljena sa Ry. Nakon 2006. godine, desetostepena visina mikroskopskih neravnina je ukinuta u nacionalnom standardu i usvojena. Rz predstavlja maksimalnu visinu profila.
slika
2. Karakteristični parametri razmaka
Rsm Prosječna širina konturnih ćelija. Prosječni razmak mikroskopskih nepravilnosti u profilu unutar dužine uzorkovanja. Razmak mikro-nepravilnosti odnosi se na dužinu vrha konture i susjedne udubine konture na središnjoj liniji. Za istu Ra vrijednost, Rsm vrijednost nije nužno ista, tako da će reflektirana tekstura biti različita. Površine koje vrednuju teksturu obično se fokusiraju na dva indikatora Ra i Rsm.
slika
Karakteristični parametar oblika Rmr izražava se omjerom dužine nosača profila, koji je omjer dužine nosača profila i dužine uzorkovanja. Dužina nosača konture je zbir dužina presjeka dobivenih presjecanjem konture pravom linijom koja je paralelna središnjoj liniji i udaljenosti c od linije vrha konture unutar dužine uzorkovanja.
7. Metoda mjerenja hrapavosti površine
1. Komparativna metoda
Koristi se za mjerenja na licu mjesta u radionicama, često se koristi za mjerenja na srednjim ili grubim površinama. Metoda je da se odredi vrijednost hrapavosti mjerene površine upoređivanjem sa uzorkom hrapavosti označenim određenom vrijednošću.
2. Metoda olovke
Hrapavost površine koristi dijamantsku olovku sa radijusom zakrivljenosti vrha od oko 2 mikrona da polako klizi duž mjerene površine. Pomicanje dijamantske olovke prema gore i dolje pretvara se u električni signal pomoću električnog senzora dužine. Nakon pojačanja, filtriranja i izračunavanja, to se prikazuje instrumentom na displeju. Da bi se dobila vrijednost hrapavosti površine, snimač se također može koristiti za snimanje krivulje profila mjerenog presjeka. Općenito, mjerni alati koji mogu prikazati samo vrijednosti hrapavosti površine nazivaju se instrumenti za mjerenje hrapavosti površine, dok se oni koji mogu snimiti krivulje profila površine nazivaju metri profila hrapavosti površine. Oba mjerna alata imaju elektronska proračunska kola ili kompjutere, koji mogu automatski izračunati srednje aritmetičko odstupanje profila Ra, visinu od deset tačaka mikro-nepravilnosti Rz, maksimalnu visinu profila Ry i druge različite parametre evaluacije. Imaju visoku efikasnost mjerenja i primjenjivi su za mjerenje hrapavosti površine Ra od 0.025 ~ 6.3 mikrona.
3. Metoda laganog presjeka
Svjetlosna traka nastala nakon prolaska svjetlosti kroz prorez projektira se na mjerenu površinu, a hrapavost površine se mjeri na osnovu konturne krivulje formirane njenim presjekom sa mjerenom površinom (slika 3). Nakon što svjetlost koja se emituje iz izvora svjetlosti prođe kroz kondenzator, prorez i objektiv objektiva 1, prorez se projektuje na mjerenu površinu pod uglom nagiba od 45 stepeni da bi se formirala profilna figura poprečnog presjeka mjerene površine, koja je zatim se pojačava i projektuje na merenu površinu kroz sočivo objektiva 2. na končanici. Koristite mikrometarski okular i bubanj za čitanje da prvo pročitate h vrijednost, a zatim izračunajte H vrijednost.
