Иногда задают вопрос: «В какой момент шероховатость становится волнистостью?». Ответить на него практически невозможно.
Переход от понятия шероховатости к понятию волнистости часто зависит от размера заготовки.
Например, неравномерное расстояние, которое на шпинделе станка считалось бы шероховатостью, на часовом механизме считалось бы волнистостью. Количество волн в функциональной длине также оказывает некоторое влияние на то, как мы классифицируем неровности. Одна волна на часовом механизме может рассматриваться как кривизна, но большее количество волн на более длинном валу может быть принято за волнистость.
Лучше разделять шероховатость, волнистость и форму в зависимости от их причины, поскольку это также относится к факторам производительности. Итак, мы можем определить шероховатость, волнистость и форму поверхности следующим образом.
Что такое шероховатость поверхности?
Шероховатость поверхности определяется как неровности, присущие производственному процессу (например, режущий инструмент или абразивное зерно). Шероховатость количественно определяется отклонениями направления нормального вектора реальной поверхности от ее идеальной формы. Если эти отклонения велики, поверхность шероховатая, если малы — гладкая.
Что такое волнистость?
Волнистость — это часть текстуры, на которую накладывается шероховатость. Она может быть результатом вибрации, дребезга или рабочих прогибов и деформаций в материале. Также невозможно точно указать, где волнистость прекращается, и форма становится частью общей формы детали.
https://youtu.be/XX_05_Pvq28
Что такое форма?
Форма — это общая форма поверхности, без учета изменений, вызванных шероховатостью и волнистостью.
Таким образом, эти различия являются качественными, а не количественными, однако они имеют большое значение, поскольку их определение таким образом является устоявшимся и функционально обоснованным. Шероховатость возникает только в результате метода изготовления, являющегося следствием процесса, а не машины. Следы могут быть оставлены инструментом или самим зерном: они будут иметь периодический характер для одних процессов и более случайный для других.
Существует также более тонкая структура, образующаяся в результате разрыва детали во время обработки, скопления мусора на кромке и небольших дефектов в наконечнике инструмента. Волнистость же приписывается конкретному станку, дисбалансу шлифовального круга, неточности ведущего винта и недостаточной жесткости.
Ошибки формы часто вызваны тем, что деталь недостаточно прочно удерживается или направляющая не является прямой, или тепло, выделяемое в процессе обработки, может вызвать изгиб поверхности.
Следует подчеркнуть, что эти три характеристики никогда не встречаются по отдельности. Большинство поверхностей являются результатом комбинации эффектов шероховатости, волнистости и формы.
Поскольку отдельные неровности шероховатости слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом, необходим прибор для измерения шероховатости поверхности. Маленький щуп проводится по поверхности с постоянной скоростью на заданное расстояние. Получается электрический сигнал, который усиливается для получения значительно увеличенного вертикального увеличения.
Этот сигнал может отображаться на графике и на экране вместе с числовыми значениями, характеризующими текстуру поверхности.
Стандартом ISO для измерения шероховатости поверхности является конический щуп с углом 60° или 90° и сферическим наконечником радиусом 2 мкм. Однако это довольно хрупкий щуп, и для его полного использования необходим прибор с отличными механическими свойствами.
Каковы области применения/принцип работы приборов для измерения шероховатости поверхности?
Во многих областях применения шероховатость поверхности тесно связана с функцией, например, когда две поверхности находятся в тесном подвижном контакте друг с другом, их шероховатость влияет на их уплотнительные или износостойкие свойства. Это может навести на мысль о том, что «чем глаже, тем лучше», но это не всегда так, поскольку могут быть задействованы и другие факторы.
Было обнаружено, что при смазке для удержания масла требуются долины шероховатости. Кроме того, необходимо учитывать финансовый аспект: производство очень гладких поверхностей стоит больших денег, и расходы на эту работу могут значительно увеличить счет без значительного повышения производительности.
Как бы хорошо ни были смазаны две поверхности, находящиеся в относительном движении (например, вал и его подшипник), некоторый износ будет иметь место. Если поверхности шероховатые, то вскоре они станут более гладкими по мере удаления вершин. Поскольку при этом удаляется металл, прилегание двух деталей будет меняться быстрее, чем если бы с самого начала качество обработки было оптимальным. С другой стороны, некоторые детали, такие как зажимные устройства или штифт с «интерференционной посадкой», зависят от трения.
Еще одна область применения, где шероховатость может влиять на производительность, — использование манжетных уплотнений для предотвращения утечки гидравлических жидкостей. Если поверхность слишком гладкая, трудно поддерживать пленку жидкости между валом и уплотнением. Слишком шероховатая поверхность может привести к истиранию и последующему разрушению, что приведет к поломке. Осмотр текстуры, оставшейся на детали после обработки, часто позволяет выявить дефекты инструмента, неправильные настройки инструмента или неправильные скорости и подачи инструмента.
Внешний вид поверхности может иметь определенное значение. Например, листовая сталь, используемая для кузовов автомобилей, должна иметь отделку, которая позволит краске сцепляться с поверхностью без эффекта «апельсиновой корки» и с ровным внешним видом. Любой, кто пытался наносить краску на стеклянную поверхность, оценит сложность получения прочного сцепления. Металлические детали — не единственные компоненты, требующие контроля; и бумажные, и пластиковые детали нуждаются в такой же степени повторяемости.
https://youtu.be/-DwXLJ22N0E
Каковы параметры шероховатости поверхности?
Параметры измерения шероховатости поверхности, такие как Ra, Rz, Rp, Rv и Rt.
- Rp: Максимальная высота пика профиля
- Rv: Максимальная глубина долины профиля
- Rz: Максимальная высота профиля
- Ra: Среднее арифметическое отклонение
- Другие параметры: Rsk, Rku, Rq, Rz1max
Правильное понимание понятия шероховатости поверхности, его отношение к форме детали, позволяет достичь высокого качества производства, при наименьшей стоимости изготовления и экономии материала.
Загрузка...
