“表面粗糙度”
表面粗糙度对大部分参与滑动接触的表面而言是非常重要的。
因为磨损的原始速率及持续的性质等因素高度依赖这一特性。
这些表面一般是承重面,而且需标识粗糙度以确保预计用途的适用性。
许多零部件需要具有特定的表面加工结果,以便达成所要求的功能。
例如烤漆前的汽车车体或曲轴或凸轮轴上的颈轴承。
01 . 供应链的基本构造什么是表面粗糙度?
表面粗糙度(S u r f a c e R o u g h n e s s)就是我们日常测量中所说的面粗糙度,可以理解为在加工产品过程中细小间距和微小峰谷的不平整度。
通常被定义为两个波峰值或者两个波谷指之间的微小距离(波距),在一般情况下波距都在1m m以内或者更小,也可定义为微观轮廓的测量,俗称微观误差值。
综上所说,大家可能已经有了一个关于粗糙度笼统的概念,那么下记内容是更详细地进行了分析。
我们一般评价粗糙度会有基准线,基准线以上最高点我们叫波峰点,基准线以下最低点叫波谷点,那么波峰和波谷之间的高度我们用Z来表示,加工产品的微观纹理的间距我们用S来表示。
通常情况下S值的大小在国家检定标准里给了相关的定义:
S<1m m定义为表面粗糙度
1≤S≤10m m定义为表面波纹度
中国国家计量检定标准中规定:通常情况下用V D A3400、R a、R m a x这三个参数来评价检定表面粗糙度,计量单位通常用μm表示。
评价参数的关系
R a定义为曲线平均算术偏差(平均粗糙度),R z的定义为不平度平均高度,R y定义为最大高度。
微观轮廓的最大高度差R y在其他标准中也使用Rm a x来表示。
R a、R m a x的具体关系还请参考下面的表格:
表:R a,R m a x参数对比(u m)
02 . 表面粗糙度是如何形成的?
表面粗糙度的形成是由工件的加工过程引起的。
而加工的方法、工件的材料,工艺过程都是影像表面粗糙度的因素。
例如:放电加工时被加工零件表面出现放电凹凸点。
加工工艺和零件材质有所不同,被加工零件表面留下的微观痕迹也有各种差别,比如(疏密,深浅,形状变化等)。
03 . 表面粗糙度对工件的影响
工件的耐磨性
配合稳定性
疲劳强度
耐腐蚀性
密封性
接触刚度
测量精度
……
镀涂层、导热性和接触电阻、反射能力和辐射性能、液体和气体流动的阻力、导体表面电流的流通等都会有不同程度的影响。
04 . 表面粗糙度的评价依据
1 .取样长度
各参数的单位长度,取样长度是评价表面粗糙度规定一段基准线的长度。
在I S O1997标准下一般使用
0.08m m,0.25m m,0.8m m,2.5m m,8m m为基准长度。
2 .评价长度
由N个基准长度所构成。
零部件表面各部分的表面粗糙度,在一个基准长度上无法真实地体现出粗糙度真实参数,而是需要取N个取样长度来评定表面粗糙度。
在I S O1997标准下评定长度一般为N 等于5。
3 .基准线
基准线是评定粗糙度参数的轮廓中线。
一般有最小二乘法中线和轮廓算术平均中线。
【最小二乘法中线】是把测量过程中采集的点进行最小二乘法计算。
【轮廓算术平均中线】在取样长度内,使中线上下两部分轮廓的面积相等。
理论上最小二乘中线是理想的基准线,但在实际应用中很难获得,因此一般用轮廓的算术平均中线代替,且测量时可用一根位置近似的直线进行代替使用。
05 . 表面粗糙度如何获得?
表面粗糙度的评价在制造业中越发被重视。
要研究表面粗糙度,需要使用专用的机器,即:
表面粗糙度测量仪
F o r m t r a c e r A v a n t系列
表面粗糙度测量机是以安装高敏感性金刚石测针划过表面,就像是留声机的拾音器一样。
再将大规模波纹以及轮廓的小波长粗糙度从较长波长中分离出来,即测量仪做电子过滤。
*测针型粗糙度测量仪特性的定义可参考I S O3274:1996。
测针式表面粗糙度测量仪的构成示意图:
大部分正确的、完整的表面粗糙度测量法,虽然都是使用专用的测量机,但在有的情况下,为了快捷且低成本操作也可以使用手持套装工具测量,如下图:
粗糙度比较片是以镍为基础,以电铸方式制成的样本,用于金属加工非常理想,属于非常有效的辅助工具。
操作者使用时只要以指甲在一组中的每一片表面都横刮而过,寻找与被比较工件最接近的即可。
有人会将这些模型组作为查询表,但是值得注意的是,这并非材质标准。
粗糙度测量机可以实现的功能不同,评价的方法不同,成本也各有高低。
选型之前可以到专业的生产厂商进行咨询,根据所需选择最适合的机型。