Lời người biên tập: Độ nhám bề mặt Ra là ký hiệu mà chúng ta thường sử dụng khi làm việc trên máy móc. Về cơ bản nó là một người bạn cũ của chúng tôi. Không có nó, bức vẽ có lẽ sẽ trở nên vô dụng. Đó là một biểu tượng mà chúng ta phải đối mặt hàng ngày. Bạn Bạn có biết tại sao 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5 được sử dụng thay vì các số khác không? Tôi tin rằng các bạn trong cộng đồng cũng từng có sự nhầm lẫn này khi tìm hiểu và sử dụng nhưng chưa tìm hiểu kỹ câu trả lời. Tất cả bắt đầu với toán học tuyệt vời. Bây giờ hãy để tôi nói cho bạn biết chi tiết.
Mọi thứ đều đến từ hệ thống số ưu tiên tuyệt vời!
Kỹ sư người Pháp Renault thấy dây cáp trên khinh khí cầu có nhiều thông số kỹ thuật khác nhau nên đã nghĩ ra cách. Anh ta nâng 10 lên lũy thừa thứ năm và nhận được số 1,6. Sau đó, anh nhân các số đó để được năm số ưu tiên sau:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Đây là một chuỗi hình học và số cuối cùng gấp 1,6 lần số trước đó. Khi đó chỉ có 5 loại dây thừng dưới 10 và chỉ có 5 loại dây cáp từ 10 đến 100 là 10, 16, 25, 40 và 63.
Tuy nhiên, cách chia này quá thưa thớt nên ông Lôi vẫn tiếp tục nỗ lực và nâng 10 lên lũy thừa 10 và thu được hệ số ưu tiên R10 như sau:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Tỷ lệ chung là 1,25 nên chỉ có 10 loại dây thép trong vòng 10, và chỉ có 10 loại dây cáp trong khoảng từ 10 đến 100, hợp lý hơn. Lúc này chắc hẳn ai đó đã nói rằng trong dãy số này, những con số đầu tiên dường như không khác nhau nhiều, chẳng hạn như 1,0 và 1,25. Hầu như không có sự khác biệt. Tôi thường làm tròn số, nhưng khoảng cách giữa 6,3 và 8,0 là lớn. Điều này có hợp lý không?
Hợp lý hay không, chúng ta hãy làm một phép loại suy. Ví dụ, các số tự nhiên 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 trông rất mượt mà. Chúng tôi sử dụng trình tự này để trả lương, đưa 1,{10}} cho Zhang San và 2,000 cho Li Si. Cả hai đều bị thuyết phục. Có lạm phát đột ngột. Cho Trương Tam 8,000 và Lý Tư 9,000. Trước đây lương của Li Si gấp đôi Zhang San nhưng hiện tại là 1,12 lần. Bạn có nghĩ Li Si sẽ sẵn lòng? Anh ta là người giám sát và cho anh ta 16,{20}} là không đủ. Zhang San sẽ không phàn nàn rằng người giám sát có nhiều hơn anh ta 8,{22}}.
Trong tự nhiên có hai cách so sánh sự vật, đó là “tương đối” và “tuyệt đối”! Hệ thống số ưu tiên mang tính chất tương đối.
Có người nói quy cách sản phẩm của ông là 10 tấn, 20 tấn, 30 tấn và 40 tấn. Bây giờ nó có vẻ vô lý, phải không? Nếu lấy đôi thì nên là 10 tấn, 20 tấn, 40 tấn, 80 tấn hoặc giữ nguyên phần đầu và đuôi cũng nên là 10 tấn, 16 tấn, 25 tấn, 40 tấn, tỷ lệ chung là 1,6.
Đây là "tiêu chuẩn hóa". Tôi thường thấy mọi người nói về "tiêu chuẩn hóa" trên các diễn đàn. Trên thực tế, điều họ đang nói đến là "các bộ phận tiêu chuẩn". Những gì họ làm chỉ là sắp xếp các bộ phận tiêu chuẩn của toàn bộ máy, điều này được gọi là tiêu chuẩn hóa. Trên thực tế, nó không phải như thế này. . Để tiêu chuẩn hóa thực sự, bạn cần sắp xếp theo thứ tự tất cả các thông số của sản phẩm theo hệ thống số ưu tiên, sau đó sắp xếp theo thứ tự các tham số chức năng và kích thước của tất cả các thành phần bằng hệ thống số ưu tiên.
Con số tự nhiên là vô hạn nhưng trong mắt các nhà thiết kế cơ khí trên thế giới chỉ có 10 con số chính là số ưu tiên R10. Hơn nữa, khi nhân, chia, nâng, bình phương 10 số này thì kết quả vẫn nằm trong 10 số đó. Thật tuyệt vời! Khi bạn đang thiết kế mà chưa biết chọn kích thước nào thì cứ chọn 10 số này nhé. Thật tiện lợi làm sao!
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
Hai số ưu tiên như 4 và 2 có số sê-ri lần lượt là N24 và N12. Khi chúng được nhân và cộng số xê-ri của chúng thì kết quả bằng N36 hoặc 8; khi chia thì các số xê-ri bị trừ đi và có kết quả bằng N12 hoặc 2. ; Đối với lập phương 2, nhân số sê-ri N12 của nó với 3 để được N36, tức là 8; đối với căn bậc hai của 4, chia số sê-ri N24 của nó cho 2 để được N12, bằng 2. Nếu chúng ta tìm lũy thừa 4 của 2 thì sao? N12*{{20}}N48, không có ai ở đây, tôi phải làm sao? Trong danh sách trên không có số trước đó là số 10. Số serial của nó là N40. Nếu số serial lớn hơn 40 thì chỉ xét phần lớn hơn 40. Ví dụ N48 thì xem N8 là 1.6 rồi nhân với 10 được 16. Nếu dãy số là N88 thì nhìn N8 ra 1.6 rồi nhân với 100 được 160, vì dãy số 100 là N80, dãy số 1000 là N120, v.v. đối với thiết kế cơ khí là đủ để sử dụng 20 con số này suốt đời. Nhưng đôi khi cần phải sử dụng hệ thống số R40. Nó hoàn thiện hơn với 40 con số. Nếu chưa đủ thì còn có dòng R80. Tôi thuộc lòng hệ thống số R40 và thậm chí không cần máy tính để tính toán chung. Nói một cách đơn giản, hãy tính khả năng chống xoắn của thép 40-đường kính 45. Hệ số xoắn là 0,5*π*R^3. Ứng suất xoắn bằng một nửa điểm chảy của 360, tức là 180MPa. Số pi là 3,15. Sử dụng tay trái và tay phải của bạn để chụm dấu thập phân và nhẩm tính toán phép cộng và phép trừ các số sê-ri. Hãy ra ngoài trong giây lát. Có ai bảo bạn không thêm yếu tố an toàn không? Nói cho tôi biết, tôi nên chọn 1,25, 1,5 hay 2? hehe.
Phần vàng là 0.618, tức là 1.618 và ở đây cũng có 1.6.
Dãy căn bậc hai là căn bậc hai 1, căn bậc hai 2, căn bậc hai 3. Rất dễ tìm phải không nào? (Số serial của 3 là N19)
π bình phương là gì? bằng 10. Khi tính toán thanh áp có ổn định có thuận tiện không?
Hệ số xoắn của thanh tròn là khoảng 0,1*D^3. Bây giờ bạn có thể tính hệ số xoắn bằng lời nói phải không?
Tại sao vít lớn lại nhảy thẳng từ M36 lên M40?
Tại sao tỷ số truyền bánh răng lại có 6,3 hoặc 7,1?
Tại sao thép kênh lại có khổ 12,6 mà hiếm thấy trên thị trường?
Tại sao bên xưởng gia công lại gọi điện nói không có ống vuông 140 mà có ống 120 và 160? Bởi vì hệ thống số R5 được ưu tiên hơn hệ thống số R20.
Tại sao các thông số của bộ phận tiêu chuẩn lại có dãy thứ nhất và dãy thứ hai? Nói chung, dãy đầu tiên là dãy R5.
Tại sao danh sách lỗ vít của Inventor lại có M11.2? Bây giờ bạn biết đó không phải là một con số bịa đặt, phải không?
hình ảnh
Ngoài ra còn có độ dày tấm thép, mô hình thép tiết diện, mô-đun bánh răng, tất cả các bộ phận tiêu chuẩn, thông số chức năng, thông số kích thước, bảng dung sai tiêu chuẩn trên tất cả các mẫu sản phẩm công nghiệp, v.v., nguồn gốc của chúng đang dần trở nên rõ ràng trong lòng chúng ta lúc này chốc lát. . Có thể nói chúng ta đã hiểu được một nửa sổ tay thiết kế cơ khí cũng như những sản phẩm công nghiệp chưa làm được.
Sau đó, khi thiết kế một sản phẩm, chúng ta có thể thiết kế một loạt sản phẩm cùng một lúc, thay vì tiến hành cái gọi là “tiêu chuẩn hóa” sau khi thiết kế hoàn thành; Hơn nữa, nếu sản phẩm được định số sê-ri thì chúng tôi thậm chí có thể thiết kế nó theo điều kiện làm việc thực tế. Thiết kế sản phẩm mà không cần biết nhiều về nó vì hệ thống số ưu tiên đã bao gồm tất cả các mẫu mã rồi.
Các ứng dụng của hệ thống số ưu tiên được liệt kê ở trên có thể được mô tả như một giọt nước trong đại dương và có vô số ứng dụng đang chờ chúng ta phát triển bản thân.
Bây giờ chúng ta đã hiểu được nguồn gốc của giá trị độ nhám bề mặt, chúng ta hãy cùng tìm hiểu kiến thức về độ nhám bề mặt nhé!
1. Khái niệm độ nhám bề mặt
Độ nhám bề mặt đề cập đến sự không đồng đều của bề mặt gia công với khoảng cách nhỏ và các đỉnh và thung lũng nhỏ. Khoảng cách (khoảng cách sóng) giữa hai đỉnh sóng hoặc hai máng sóng rất nhỏ (dưới 1mm), đây là sai số hình học vi mô.
Cụ thể đề cập đến chiều cao và khoảng cách S của các đỉnh và thung lũng nhỏ. Nói chung chia thành S điểm:
S
1 Nhỏ hơn hoặc bằng S Nhỏ hơn hoặc bằng 10mm là độ sóng
S>10mm là hình chữ f
2. Bảng so sánh VDI3400, Ra, Rmax
Tiêu chuẩn quốc gia quy định ba chỉ số thường được sử dụng để đánh giá độ nhám bề mặt (đơn vị: μm): độ lệch số học trung bình Ra của tiết diện, chiều cao trung bình của độ không bằng phẳng Rz và chiều cao tối đa Ry. Chỉ báo Ra thường được sử dụng trong thực tế sản xuất. Độ lệch độ cao vi mô tối đa Ry của đường viền thường được biểu thị bằng ký hiệu Rmax ở Nhật Bản và các quốc gia khác, và chỉ báo VDI thường được sử dụng ở Châu Âu và Hoa Kỳ. Sau đây là bảng so sánh VDI3400, Ra và Rmax.
hình ảnh
Bảng so sánh VDI3400, Ra, Rmax
hình ảnh
3. Các yếu tố gây nhám bề mặt
Độ nhám bề mặt thường được gây ra bởi phương pháp gia công được sử dụng và các yếu tố khác, chẳng hạn như ma sát giữa dụng cụ và bề mặt bộ phận trong quá trình gia công, biến dạng dẻo của kim loại bề mặt trong quá trình tách phoi và rung tần số cao trong hệ thống xử lý. , hố xả gia công điện, v.v. Do các phương pháp xử lý và vật liệu phôi khác nhau nên độ sâu, mật độ, hình dạng và kết cấu của các vết để lại trên bề mặt gia công là khác nhau.
4. Những ảnh hưởng chính của độ nhám bề mặt lên chi tiết
Ảnh hưởng đến khả năng chống mài mòn. Bề mặt càng nhám thì 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 độ mòn càng nhanh.
Ảnh hưởng đến độ ổn định của khớp. Đối với các khe hở, bề mặt càng nhám thì càng dễ mòn, khiến khe hở tăng dần trong quá trình làm việc; đối với các khớp gây nhiễu, nhiễu hiệu quả thực tế sẽ giảm do làm phẳng các đỉnh lồi cực nhỏ trong quá trình lắp ráp. cường độ kết nối.
Ảnh hưởng đến độ bền mỏi. Có các rãnh lớn trên bề mặt của các bộ phận gồ ghề, giống như các góc nhọn và vết nứt, rất nhạy cảm với sự tập trung ứng suất, do đó ảnh hưởng đến độ bền mỏi của bộ phận.
Ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn. Bề mặt các bộ phận thô ráp có thể dễ dàng cho phép các chất khí hoặc chất lỏng ăn mòn xâm nhập vào lớp kim loại bên trong thông qua các rãnh cực nhỏ trên bề mặt, gây ra sự ăn mòn bề mặt.
Ảnh hưởng đến việc niêm phong. Các bề mặt gồ ghề không thể khít chặt với nhau và khí hoặc chất lỏng rò rỉ qua các khe hở giữa các bề mặt tiếp xúc.
Ảnh hưởng đến độ cứng tiếp xúc. Độ cứng tiếp xúc là khả năng bề mặt khớp của các bộ phận chống lại sự biến dạng tiếp xúc dưới tác dụng của ngoại lực. Độ cứng của máy phụ thuộc phần lớn vào độ cứng tiếp xúc giữa các bộ phận khác nhau.
ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Độ nhám bề mặt của bề mặt đo của chi tiết 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 chính xác.
Ngoài ra, độ nhám bề mặt sẽ có mức độ tác động khác nhau đến lớp phủ của các bộ phận, độ dẫn nhiệt và điện trở tiếp xúc, khả năng phản xạ và hiệu suất bức xạ, khả năng chống lại dòng chất lỏng và khí cũng như dòng điện trên bề mặt dây dẫn.
5. Cơ sở đánh giá độ nhám bề mặt
1. Chiều dài lấy mẫu
Chiều dài lấy mẫu L là chiều dài của đường chuẩn được chỉ định để đánh giá độ nhám bề mặt. Chiều dài có thể phản ánh các đặc tính độ nhám bề mặt phải được lựa chọn dựa trên đặc điểm kết cấu và hình thành bề mặt thực tế của bộ phận. Chiều dài lấy mẫu phải được đo dựa trên hướng chung của mặt cắt bề mặt thực tế. Chiều dài lấy mẫu được quy định và lựa chọn nhằm hạn chế, giảm thiểu ảnh hưởng của độ gợn sóng bề mặt và sai số hình dạng đến kết quả đo độ nhám bề mặt. Các tùy chọn thường được sử dụng cho máy đo độ nhám là: {{0}}.25mm, 0.8mm, 2.5mm
hình ảnh
2. Độ dài đánh giá
Độ dài đánh giá là độ dài cần thiết để đánh giá hồ sơ, có thể bao gồm một hoặc một số độ dài lấy mẫu. Do độ nhám bề mặt của các phần khác nhau của bề mặt bộ phận không nhất thiết phải đồng nhất nên một chiều dài lấy mẫu thường không thể phản ánh một cách hợp lý đặc điểm độ nhám bề mặt nhất định. Do đó, cần phải lấy một số chiều dài lấy mẫu trên bề mặt để đánh giá độ nhám bề mặt. Độ dài đánh giá thường bao gồm từ 1 đến 5 độ dài lấy mẫu L. Khi độ dài lấy mẫu là 0.8 và độ dài đánh giá là 5L, 5X0.8=4mm
3. Đường cơ sở
Đường tham chiếu là đường tâm đường viền dùng để đánh giá các thông số độ nhám bề mặt. Có hai loại đường cơ sở: đường giữa bình phương nhỏ nhất của đường viền: trong chiều dài lấy mẫu, tổng bình phương của độ lệch đường viền của mỗi điểm trên đường đồng mức là nhỏ nhất và nó có dạng đường viền hình học. Đường tâm trung bình số học của đường viền: Trong chiều dài lấy mẫu, diện tích các đường viền ở cả hai phía của đường tâm đều bằng nhau. Về mặt lý thuyết, đường trung tâm bình phương nhỏ nhất là đường cơ sở lý tưởng, nhưng khó đạt được trong các ứng dụng thực tế. Do đó, đường tâm trung bình số học của đường viền thường được sử dụng thay thế và đường thẳng có vị trí gần đúng có thể được sử dụng thay thế trong quá trình đo.
4. Đo hành trình
Hành trình đo đề cập đến khoảng cách di chuyển của bút cảm biến trên phôi thực tế. Hành trình đo thường là mối quan hệ tính toán của chiều dài đánh giá cộng với 2 chiều dài lấy mẫu: ví dụ: khi chiều dài đánh giá được chọn là 5L thì chiều dài lấy mẫu L là 0.8mm, hành trình đo là 5L{{5 }}L=7L và hành trình đo là 7X0.8=5.6mm. Biết điều này Rất quan trọng, có thể tính được khoảng cách di chuyển trên phôi. Điều này xác định kích thước bề mặt tiếp xúc của phôi nhỏ nhất được người dùng đo.
6. Thông số đánh giá độ nhám bề mặt
1. Thông số đặc tính chiều cao
Ra độ lệch trung bình số học của đường viền: giá trị trung bình số học của các giá trị tuyệt vời của độ lệch đường viền trong chiều dài lấy mẫu (lr). Trong phép đo thực tế, số điểm đo càng lớn thì Ra càng chính xác.
Hình ảnh] [hình ảnh
Rz Chiều cao biên dạng tối đa: Khoảng cách giữa đường đỉnh và đường đáy của thung lũng.
Ra được ưu tiên trong phạm vi thông số biên độ thường được sử dụng. Trước năm 2006, trong tiêu chuẩn quốc gia còn có một thông số đánh giá khác: "Chiều cao mười điểm của độ không đồng đều vi mô", được biểu thị bằng Rz, và chiều cao tối đa của đường viền được biểu thị bằng Ry. Sau năm 2006, chiều cao không đồng đều vi mô mười điểm đã bị hủy bỏ trong tiêu chuẩn quốc gia và được thông qua. Rz đại diện cho chiều cao tối đa của hồ sơ.
hình ảnh
2. Thông số đặc tính khoảng cách
Rsm Chiều rộng trung bình của các ô đường viền. Khoảng cách trung bình của các bất thường vi mô trong biên dạng trong chiều dài lấy mẫu. Khoảng cách không đều vi mô đề cập đến chiều dài của đỉnh đường viền và thung lũng đường viền liền kề trên đường trung tâm. Đối với cùng một giá trị Ra, giá trị Rsm không nhất thiết phải giống nhau nên kết cấu phản ánh sẽ khác nhau. Các bề mặt coi trọng kết cấu thường tập trung vào hai chỉ số Ra và Rsm.
hình ảnh
Tham số đặc tính hình dạng Rmr được biểu thị bằng tỷ lệ chiều dài hỗ trợ cấu hình, là tỷ lệ của chiều dài hỗ trợ cấu hình với chiều dài lấy mẫu. Chiều dài hỗ trợ đường đồng mức là tổng chiều dài của các phần thu được bằng cách giao đường đồng mức với một đường thẳng song song với đường tâm và khoảng cách c tính từ đường đỉnh đồng mức trong chiều dài lấy mẫu.
7. Phương pháp đo độ nhám bề mặt
1. Phương pháp so sánh
Dùng để đo tại chỗ trong xưởng, thường dùng để đo trên các bề mặt trung bình hoặc gồ ghề. Phương pháp này là xác định giá trị độ nhám của bề mặt đo được bằng cách so sánh nó với mẫu độ nhám được đánh dấu bằng một giá trị nhất định.
2. Phương pháp bút stylus
Độ nhám bề mặt sử dụng bút kim cương có bán kính đầu cong khoảng 2 micron để trượt từ từ dọc theo bề mặt đo. Sự dịch chuyển lên 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, nó được biểu thị bằng thiết bị hiển thị. Để thu được giá trị độ nhám bề mặt, máy ghi cũng có thể được sử dụng để ghi lại đường cong biên dạng của phần được đo. Nói chung, các dụng cụ đo chỉ có thể hiển thị giá trị độ nhám bề mặt được gọi là dụng cụ đo độ nhám bề mặt, trong khi những dụng cụ có thể ghi lại đường cong biên dạng bề mặt được gọi là máy đo biên dạng độ nhám bề mặt. Cả hai công cụ đo đều có mạch tính toán điện tử hoặc máy tính, có thể tự động tính toán độ lệch trung bình số học của biên dạng Ra, chiều cao 10 điểm của độ bất đều vi mô Rz, chiều cao tối đa của biên dạng Ry và các thông số đánh giá khác nhau. Chúng có hiệu suất đo cao và có thể áp dụng để đo độ nhám bề mặt Ra có kích thước 0,025 ~ 6,3 micron.
3. Phương pháp cắt nhẹ
Dải ánh sáng được hình thành sau khi ánh sáng đi qua khe được chiếu lên bề mặt đo và độ nhám bề mặt được đo dựa trên đường cong đường viền được hình thành bởi giao điểm của nó với bề mặt đo (Hình 3). Sau khi ánh sáng phát ra từ nguồn sáng đi qua tụ quang, khe và thấu kính vật kính 1, khe này được chiếu lên bề mặt được đo ở góc nghiêng 45 độ để tạo thành hình cắt ngang của bề mặt được đo, đó là sau đó được khuếch đại và chiếu lên bề mặt đo được thông qua thấu kính vật kính 2. trên mặt kẻ ô. Sử dụng thị kính micromet và trống đọc để đọc giá trị h trước, sau đó tính giá trị H.
