Độ nhám bề mặt là gì?
Trong giao tiếp của nhà máy, nhiều người đã quen với việc sử dụng thuật ngữ "hoàn thiện bề mặt". Tuy nhiên, "hoàn thiện bề mặt" được đề xuất từ quan điểm của tầm nhìn con người. Để phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế (ISO), tiêu chuẩn quốc gia không còn sử dụng thuật ngữ "độ hoàn thiện bề mặt". Do đó, trong các cách diễn đạt trang trọng và chặt chẽ, nên dùng từ "độ nhám bề mặt".
Độ nhám bề mặt đề cập đến khoảng cách nhỏ và sự không đồng đều của các đỉnh và thung lũng nhỏ trên bề mặt gia công. Khoảng cách (khoảng cách sóng) giữa hai đỉnh hoặc hai đáy rất nhỏ (dưới 1mm) thuộc về sai số hình học vi mô. Độ nhám bề mặt càng nhỏ thì bề mặt càng mịn.
Cụ thể, nó đề cập đến độ cao và khoảng cách S của các đỉnh và thung lũng nhỏ. Nói chung chia cho S:
S<1mm is the surface roughness
1 Nhỏ hơn hoặc bằng S Nhỏ hơn hoặc bằng 10mm là độ gợn sóng
S>10 mm là hình chữ f
hình ảnh
02
Các yếu tố hình thành độ nhám bề mặt
Độ nhám bề mặt thường được hình thành bởi phương pháp xử lý được sử dụng và các yếu tố khác, chẳng hạn như ma sát giữa dụng cụ và bề mặt của bộ phận trong quá trình xử lý, biến dạng dẻo của lớp bề mặt kim loại khi tách chip và rung động tần số cao trong quá trình xử lý. hệ thống xử lý, hố xả gia công điện, v.v. Do các phương pháp xử lý và vật liệu phôi khác nhau, độ sâu, mật độ, hình dạng và kết cấu của các dấu vết để lại trên bề mặt được xử lý là khác nhau.
hình ảnh
03
Cơ sở đánh giá độ nhám bề mặt
1) Độ dài lấy mẫu
Chiều dài đơn vị của từng tham số, chiều dài lấy mẫu là chiều dài của đường tham chiếu được chỉ định để đánh giá độ nhám bề mặt. Theo tiêu chuẩn ISO1997, 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm và 8 mm thường được sử dụng làm độ dài tham chiếu.
Các giá trị lựa chọn của chiều dài lấy mẫu L và chiều dài đánh giá Ln của Ra, Rz, Ry:
hình ảnh
2) Thời lượng đánh giá
Bao gồm N chiều dài tham chiếu. Độ nhám bề mặt của từng bộ phận trên bề mặt của bộ phận không thể phản ánh chân thực thông số thực của độ nhám trên một chiều dài tham chiếu mà cần lấy N chiều dài lấy mẫu để đánh giá độ nhám bề mặt. Theo tiêu chuẩn ISO1997, độ dài đánh giá thường là N bằng 5.
3) Đường cơ sở
Đường tham chiếu là đường trung tâm của biên dạng dùng để đánh giá các thông số độ nhám bề mặt.
04
Thông số đánh giá độ nhám bề mặt
1) Thông số đặc trưng chiều cao Ra, Rz
Độ lệch trung bình số học của cấu hình Ra: giá trị trung bình số học của giá trị tuyệt đối của độ lệch cấu hình trong khoảng thời gian lấy mẫu (lr). Trong đo đạc thực tế, số lượng điểm đo càng nhiều thì Ra càng chính xác.
Chiều cao tối đa của cấu hình Rz: khoảng cách giữa đường đỉnh của cấu hình và đường đáy thung lũng.
hình ảnh
Ra được ưu tiên trong phạm vi thông thường của các tham số biên độ. Trong tiêu chuẩn quốc gia trước năm 2006, có một tham số đánh giá khác là "độ cao mười điểm của độ nhám vi mô" được biểu thị bằng Rz và chiều cao tối đa của đường viền được biểu thị bằng Ry. Sau năm 2006, tiêu chuẩn quốc gia đã hủy bỏ độ cao 10 điểm của độ nhám vi mô và Rz đã được sử dụng. Cho biết chiều cao tối đa của hồ sơ.
2) Tham số đặc trưng khoảng cách Rsm
Rsm Chiều rộng trung bình của các phần tử đường viền. Trong chiều dài lấy mẫu, giá trị trung bình của khoảng cách giữa các bất thường vi mô của cấu hình. Khoảng cách độ nhám vi mô đề cập đến chiều dài của đỉnh hồ sơ và thung lũng hồ sơ liền kề trên đường trung tâm. Trong trường hợp có cùng giá trị Ra, giá trị Rsm không nhất thiết phải giống nhau, do đó kết cấu phản ánh sẽ khác nhau. Các bề mặt chú ý đến kết cấu thường chú ý đến hai chỉ số Ra và Rsm.
hình ảnh
Tham số tính năng hình dạng Rmr được biểu thị bằng tỷ lệ chiều dài hỗ trợ đường viền, là tỷ lệ giữa chiều dài hỗ trợ đường viền với chiều dài lấy mẫu. Chiều dài hỗ trợ cấu hình là tổng độ dài của các đường mặt cắt thu được bằng cách giao cấu hình với một đường thẳng song song với đường giữa và khoảng cách c từ đường đỉnh cấu hình trong chiều dài lấy mẫu.
05
Phương pháp đo độ nhám bề mặt
1) Phương pháp so sánh
Phương pháp so sánh dễ đo và được sử dụng để đo tại chỗ trong xưởng và thường được sử dụng để đo bề mặt trung bình hoặc thô. Phương pháp này là so sánh bề mặt đo được với một mẫu độ nhám được đánh dấu bằng một giá trị nhất định để xác định giá trị của độ nhám bề mặt đo được. Các phương pháp có thể được sử dụng để so sánh: khi Ra > 1,6 μm, sử dụng kiểm tra trực quan, khi Ra1.6~Ra0.4 μm, sử dụng kính lúp và khi Ra < 0.4 μm , dùng kính hiển vi so sánh.
Khi so sánh, phương pháp xử lý, kết cấu xử lý, hướng xử lý và vật liệu của mẫu phải giống với bề mặt của phần được đo.
hình ảnh
2) phương pháp bút stylus
Bút kim cương có bán kính cong đầu khoảng 2 micron trượt chậm dọc theo bề mặt được đo. Sự dịch chuyển lên và xuống của bút kim cương được chuyển đổi thành tín hiệu điện bằng cảm biến độ dài điện. Sau khi khuếch đại, lọc và tính toán, thiết bị hiển thị cho biết bề mặt gồ ghề. giá trị độ, máy ghi cũng có thể được sử dụng để ghi lại đường cong biên dạng của phần được đo. Nói chung, công cụ đo chỉ có thể hiển thị giá trị độ nhám bề mặt được gọi là công cụ đo độ nhám bề mặt và công cụ có thể ghi lại đường cong biên dạng bề mặt được gọi là công cụ đo độ nhám bề mặt. Hai công cụ đo lường này có mạch tính toán điện tử hoặc máy tính điện tử, có thể tự động tính toán độ lệch trung bình số học Ra của đường viền, độ cao mười điểm Rz của độ không đồng đều vi mô, độ cao tối đa Ry của đường viền và các thông số đánh giá khác, với độ cao đo hiệu quả và phù hợp với Độ nhám bề mặt của Ra là 0.025-6.3 micron được đo.
hình ảnh
hình ảnh
3) Phương pháp can thiệp
Sử dụng nguyên lý giao thoa sóng ánh sáng (xem tinh thể phẳng, công nghệ đo độ dài laze) để hiển thị sai số hình dạng của bề mặt được đo dưới dạng vân vân giao thoa và sử dụng kính hiển vi có độ phóng đại cao (lên đến 50{ {3}} lần) để phóng đại phần cực nhỏ của các vân giao thoa này Các phép đo được thực hiện để thu được độ nhám của bề mặt được đo. Dụng cụ đo độ nhám bề mặt sử dụng phương pháp này được gọi là kính hiển vi giao thoa. Phương pháp này phù hợp để đo độ nhám bề mặt với Rz và Ry nằm trong khoảng từ 0,025 đến 0,8 micron.
hình ảnh
06
Bảng so sánh VDI3400, Ra, Rmax
Chỉ tiêu Ra thường được sử dụng trong thực tế sản xuất trong nước; chỉ báo Rmax được sử dụng phổ biến ở Nhật Bản, tương đương với chỉ báo Rz; tiêu chuẩn VDI3400 thường được sử dụng ở các nước Châu Âu và Châu Mỹ để biểu thị độ nhám bề mặt và các nhà máy sản xuất khuôn theo đơn đặt hàng Châu Âu thường sử dụng chỉ số VDI. Ví dụ, khách hàng thường nói "Bề mặt của sản phẩm này được làm theo VDI30".
hình ảnh
Bề mặt của VDI3400 có mối quan hệ tương ứng với Ra tiêu chuẩn thường được sử dụng. Nhiều người thường phải tra cứu dữ liệu để tìm ra giá trị tương ứng. Bảng sau đây rất đầy đủ và được đề xuất để thu thập.
Bảng so sánh giữa chuẩn VDI3400 và Ra:
hình ảnh
Bảng so sánh Ra và Rmax:
hình ảnh
07
Các biểu hiện chính của ảnh hưởng của độ nhám bề mặt trên các bộ phận
1) Ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn
Bề mặt càng nhám, diện tích tiếp xúc hiệu quả giữa các bề mặt giao phối càng nhỏ, áp suất càng lớn, lực cản ma sát càng lớn và mài mòn càng nhanh.
2) Ảnh hưởng đến sự ổn định của sự phối hợp
Đối với khe hở, bề mặt càng nhám thì càng dễ mài mòn, do đó khe hở tăng dần trong quá trình làm việc; cường độ kết nối.
3) Ảnh hưởng đến độ bền mỏi
Có những rãnh lớn trên bề mặt của các bộ phận gồ ghề, giống như các vết khía và vết nứt sắc nhọn, rất nhạy cảm với sự tập trung ứng suất, do đó ảnh hưởng đến độ bền mỏi của các bộ phận.
4) Ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn
Bề mặt các bộ phận gồ ghề có thể dễ dàng khiến khí hoặc chất lỏng ăn mòn xâm nhập vào lớp bên trong của kim loại thông qua các rãnh siêu nhỏ trên bề mặt, gây ra hiện tượng ăn mòn bề mặt.
5) Ảnh hưởng đến độ kín
Các bề mặt gồ ghề không thể khít chặt và khí hoặc chất lỏng rò rỉ qua các khe hở giữa các bề mặt tiếp xúc.
6) Ảnh hưởng đến độ cứng tiếp xúc
Độ cứng tiếp xúc là khả năng bề mặt khớp của các bộ phận chống lại biến dạng tiếp xúc dưới tác động của ngoại lực. Độ cứng của máy phần lớn được xác định bởi độ cứng của phần tiếp xúc giữa các bộ phận.
7) Ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo
Độ nhám bề mặt của bề mặt đo của bộ phận và bề mặt đo của dụng cụ đo sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo, đặc biệt là trong phép đo độ chính xác.
Ngoài ra, độ nhám bề mặt sẽ có mức độ ảnh hưởng khác nhau đến lớp mạ, tính dẫn nhiệt và điện trở tiếp xúc của các bộ phận, hiệu suất phản xạ và bức xạ, khả năng chống dòng chất lỏng và khí cũng như dòng điện chạy trên bề mặt của dây dẫn.
