Hrapavost površine je ključna za većinu površina uključenih u klizni kontakt jer faktori kao što su početna stopa habanja i njegova stalna priroda u velikoj mjeri ovise o ovoj osobini. Ove površine su obično nosive-i zahtijevaju oznake hrapavosti kako bi se osigurala prikladnost za namjeravanu upotrebu.
Mnoge komponente zahtijevaju specifične završne obrade kako bi postigle svoje potrebne funkcije. Primjeri uključuju ležajeve na karoseriji automobila prije farbanja ili na radilici ili bregastom vratilu.
[slika]
Šta je hrapavost površine?
Hrapavost površine, kako je obično nazivamo u svakodnevnim mjerenjima, može se shvatiti kao neravnina finih praznina i sitnih vrhova i udubljenja tokom proizvodnje proizvoda.
Obično se definira kao minutna udaljenost (valna dužina) između dva vrha ili dvije doline. Obično je talasna dužina unutar 1 mm ili manje. Također se može definirati kao mjerenje mikro-profila, uobičajeno poznatih kao mikro-vrijednosti grešaka.
Ukratko, sada možda imate opće razumijevanje grubosti. Sljedeći odjeljak pruža detaljniju analizu.
Općenito, koristimo osnovnu liniju za procjenu hrapavosti površine. Najviša tačka iznad osnovne linije naziva se greben, a najniža tačka ispod osnovne linije naziva se korito. Visina između vrha i korita je predstavljena sa Z, a razmak mikro-teksture prerađenog proizvoda predstavljen je sa S.
[slika]
Vrijednost S se obično definira u nacionalnim standardima za verifikaciju na sljedeći način:
S < 1 mm: Definirano kao hrapavost površine
1 Manje ili jednako S Manje ili jednako 10 mm: Definirano kao valovitost površine
Kineski nacionalni standardi za mjeriteljsku verifikaciju propisuju da se hrapavost površine obično procjenjuje pomoću tri parametra: VDA3400, Ra i Rmax, pri čemu se mjerna jedinica obično izražava u μm.
Odnos između parametara evaluacije
Ra se definira kao prosječna aritmetička devijacija krive (prosječna hrapavost), Rz je definirana kao prosječna visina neravnine, a Ry je definirana kao maksimalna visina. Maksimalna visinska razlika Ry mikro- profila je također predstavljena sa Rmax u drugim standardima.
Molimo pogledajte donju tabelu za specifičan odnos između Ra i Rmax:
[slika]
Tabela: Poređenje parametara Ra i Rmax (µm)
Kako nastaje hrapavost površine?
Hrapavost površine je uzrokovana procesom obrade radnog komada. Metoda obrade, materijal izratka i proces utječu na hrapavost površine.
Na primjer, tokom obrade s električnim pražnjenjem (EDM), na površini obrađenog dijela pojavljuju se izbočine.
Različiti procesi obrade i materijali obratka rezultiraju različitim mikroskopskim tragovima ostavljenim na površini obrađenog dijela, kao što su varijacije gustoće, dubine i oblika.
Utjecaj hrapavosti površine na obradak
Otpornost na habanje radnog komada, stabilnost naleganja, čvrstoća na zamor, otpornost na koroziju, performanse zaptivanja, krutost kontakta, tačnost merenja, premazi, toplotna provodljivost i otpornost na kontakt, svojstva refleksije i zračenja, otpornost na protok tečnosti i gasa i struja na površinama provodnika imaju različite stepene uticaja.
Kriteriji za procjenu hrapavosti površine
① Dužina uzorkovanja: Jedinična dužina svakog parametra. Dužina uzorkovanja je dužina referentne linije određene za procjenu hrapavosti površine. Prema ISO 1997 standardu, 0,08 mm, 0,25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm i 8 mm se generalno koriste kao referentne dužine.
② Dužina evaluacije: Sastoji se od N referentnih dužina. Površinska hrapavost različitih dijelova komponente ne može se precizno predstaviti jednom referentnom dužinom; stoga je potrebno N dužina uzorkovanja za procjenu hrapavosti površine. Prema standardu ISO 1997, dužina evaluacije je općenito N jednaka 5.
③ Referentna linija: Referentna linija je središnja linija profila koja se koristi za procjenu parametara hrapavosti. Općenito, postoje središnje linije najmanjih kvadrata i središnje aritmetičke sredine profila.
[Središnja linija najmanjih kvadrata] se izračunava metodom najmanjih kvadrata iz tačaka prikupljenih tokom mjerenja.
[Profilna aritmetička srednja središnja linija] osigurava da su površine dva dijela profila iznad i ispod središnje linije jednake unutar dužine uzorkovanja.
Teoretski, središnja linija najmanjih kvadrata je idealna referentna linija, ali ju je teško dobiti u praktičnim primjenama. Stoga se umjesto toga obično koristi središnja linija aritmetičke sredine profila, a tokom mjerenja može se koristiti ravna linija sa približnom pozicijom.
Kako se postiže hrapavost površine?
Procjena hrapavosti površine se sve više cijeni u proizvodnji. Za proučavanje hrapavosti površine potrebna je specijalizirana mašina: instrument za mjerenje hrapavosti površine. (Slika: Formtracer Avant serija) Instrument za mjerenje hrapavosti površine koristi visoko osjetljivu dijamantsku olovku za kretanje po površini, slično kao fonograf. Zatim odvaja malu-hrapavost talasne dužine velikih-talasnih talasa i kontura od dužih talasnih dužina-proces poznat kao elektronsko filtriranje.
*Karakteristike instrumenata za mjerenje hrapavosti tipa olovke- definisane su u ISO 3274:1996.
(Slika: Šematski dijagram instrumenta za mjerenje hrapavosti površine tipa olovke-)
Iako najpreciznija i potpuna mjerenja hrapavosti površine koriste specijalizirane mjerne mašine, u nekim slučajevima, ručni setovi alata se mogu koristiti za brži i jeftiniji rad, kao što je prikazano u nastavku:
Ploče za poređenje hrapavosti su uzorci na bazi nikla- napravljeni elektroformiranjem. Idealni su za obradu metala i vrlo su učinkoviti pomoćni alati.
Operater jednostavno pređe noktom preko svake površine u setu kako bi pronašao najbliže podudaranje sa radnim komadom koji se upoređuje. Neki ljudi koriste ove skupove modela kao tabele za pretraživanje, ali važno je napomenuti da to nisu materijalni standardi. Mašine za mjerenje hrapavosti nude različite funkcije, koriste različite metode procjene i razlikuju se po cijeni. Prije nego što odaberete mašinu, preporučljivo je konsultovati se sa profesionalnim proizvođačima kako biste odabrali najprikladniji model prema vašim potrebama.
