Qué saber sobre la rugosidad de la superficie

Somos conscientes de que la rugosidad de la superficie significa mucho en la industria manufacturera. Cuando recuerde el concepto, debe haber algunas texturas comunes en las piezas mecanizadas, como una superficie de espejo brillante, mate y pulido opaco. Son lo que las diferentes rugosidades superficiales encarnan en condiciones macroscópicas.

Definición de rugosidad superficial

Como sabemos, la aspereza de una parte'La superficie de s se puede perfilar como una serie de valles irregulares en los que hay una cresta, un paso y un espacio entre ellos.

Como un concepto que describe la superficie'Como estructura microscópica, la rugosidad de la superficie es, de hecho, la longitud S entre estas crestas (o valles, generalmente por debajo de 1 mm) y la profundidad Z desde el valle hasta la cresta que se muestra en el siguiente diagrama.

En general, diferenciamos la variación de la condición de la superficie de acuerdo con el rango de S.

S<1 mm, la aspereza se considera rugosidad de la superficie,

1≤S≤10mm, se considera ondulación,

S>10 mm, se llama irregularidad geométrica.  

3 estándares y su tabla comparativa

En China, los estándares miden la rugosidad de la superficie por los 3 índices (unidad: mm) que son la desviación aritmética promedio del contorno Ra, la altura promedio de la irregularidad Rz y la profundidad máxima del valle Ry.

En la mayoría de las actividades de producción reales, Ra se aplica principalmente. Mientras que en Japón Ry se usa principalmente, denominado R_máximo. Las personas en la región europea usan VDI 3400. Hemos hecho una tabla de comparación de los 3 estándares que se muestran a continuación, 

Diagrama 2. La comparación entre Ra, R_máximoy VDI3400.

Factores de formación de la rugosidad superficial

La rugosidad de la superficie generalmente se forma por los métodos de procesamiento y otros factores, como la fricción entre la herramienta y la superficie de la pieza, la deformación plástica de la superficie del metal cuando se separan las virutas, la vibración de alta frecuencia en el sistema de proceso, los pozos de descarga en el mecanizado eléctrico, etc. Debido a la diferencia Según el método de procesamiento y el material de la pieza de trabajo, la profundidad, la densidad, la forma y la textura de las huellas que quedan en la superficie mecanizada son diferentes.

El efecto principal de la rugosidad de la superficie en las piezas

Afecta la resistencia al desgaste.

Cuanto más rugosa es la superficie, menor es el área de contacto efectivo entre las superficies, mayor es la presión, mayor la resistencia a la fricción y más rápido el desgaste.

Afecta la estabilidad de la coordinación.

Para el ajuste de holgura, cuanto más rugosa sea la superficie, más fácil será el desgaste y la holgura aumentará gradualmente en el proceso de trabajo. Para el ajuste de interferencia, la interferencia efectiva real se reducirá y la resistencia de la conexión se reducirá debido a la extrusión de picos microconvexos durante el ensamblaje.

La resistencia a la fatiga se ve afectada.

Hay grandes canales en la superficie de las partes rugosas. Al igual que las muescas agudas y las grietas, son sensibles a la concentración de tensiones, lo que afecta la resistencia a la fatiga de las piezas.

Influencia de la resistencia a la corrosión.

Superficie de piezas ásperas, fácil de hacer gases o líquidos corrosivos a través de la superficie de la infiltración de micro-valle en la capa interna de metal, lo que resulta en corrosión de la superficie.

Influir en el sellado

Las superficies ásperas no encajan bien y los gases o líquidos se filtran a través de las grietas entre las superficies de contacto.

La rigidez de contacto se ve afectada.

La rigidez de contacto es la capacidad de las piezas para resistir la deformación de contacto bajo una fuerza externa. La rigidez de la máquina depende en gran medida de la rigidez de contacto entre las piezas.

La precisión de la medición se ve afectada.

La rugosidad de la superficie de las piezas medidas y las herramientas de medición afectará directamente la precisión de la medición, especialmente en la medición de precisión.

Además, la rugosidad de la superficie tiene diferentes efectos sobre el revestimiento, la conductividad térmica y la resistencia de contacto, la reflectividad y el rendimiento de la radiación, la resistencia del flujo de líquidos y gases y el flujo de corriente en la superficie del conductor.

Base de evaluación de la rugosidad de la superficie

Longitud de muestreo

La longitud de muestreo es una longitud de línea de referencia para evaluar la antigüedad de la rugosidad de la superficie. De acuerdo con las características de formación y textura de la superficie real de la pieza, se debe seleccionar la longitud de la sección que refleja las características de rugosidad de la superficie, y la longitud de muestreo se debe medir de acuerdo con la dirección total del perfil de la superficie real. La longitud de muestreo se define y selecciona para limitar y reducir la influencia de la ondulación de la superficie y el error de forma en los resultados de medición de la rugosidad de la superficie.

Duración de la evaluación

La longitud de evaluación es una longitud necesaria para evaluar el contorno. Puede incluir una o más longitudes de muestreo. Debido a que la rugosidad de la superficie de cada parte de la superficie de la pieza no es necesariamente uniforme, a menudo no es razonable reflejar las características de una determinada rugosidad de la superficie en una longitud de muestra, por lo que es necesario tomar varias longitudes de muestra en la superficie para evaluar la superficie. aspereza. La duración de la evaluación generalmente incluye cinco períodos de muestreo.

línea de referencia

La línea de referencia es la línea media del contorno utilizada para evaluar los parámetros de rugosidad de la superficie. Hay dos tipos de líneas de referencia: la línea media de mínimos cuadrados del contorno: dentro de la longitud de muestreo, la suma del desplazamiento del contorno de cada punto en la línea de contorno es la más pequeña y tiene una forma de contorno geométrica. Media aritmética de la línea media del contorno: dentro de la longitud de muestreo, el área del contorno a ambos lados de la línea media es igual. En teoría, la línea media de mínimos cuadrados es una línea de referencia ideal, pero es difícil de obtener en la aplicación práctica. Por lo tanto, el promedio aritmético de la línea media del contorno se usa generalmente para reemplazarlo, y se puede usar una línea con una posición aproximada para reemplazarlo en la medición.

Parámetros de evaluación de rugosidad superficial

Parámetros característicos de altura

Ra desviación media aritmética del contorno: la media aritmética del valor absoluto del desplazamiento del contorno dentro de la longitud de muestreo (lr). En la medición práctica, cuanto mayor sea el número de puntos de medición, más preciso es Ra.

Altura máxima del contorno Rz: la distancia entre la línea superior del pico del contorno y la línea inferior del valle.

Se prefiere Ra en el rango de parámetros de amplitud usados comúnmente. Antes de 2006, otro parámetro de evaluación en la norma nacional era “altura de microrrugosidad de 10 puntos” expresada por Rz y altura máxima de contorno expresada por Ry. Después de 2006, la altura de microrrugosidad de 10 puntos se canceló en el estándar nacional y la altura máxima de contorno expresada por Rz.

Parámetros característicos de espaciado

El ancho promedio de la unidad de contorno RSM. Dentro de la longitud de muestreo, la distancia promedio de la microrrugosidad del contorno. El espaciado de irregularidades microscópicas se refiere a la longitud de los picos de contorno y los valles de contorno adyacentes en la línea media. En el caso del mismo valor de Ra, el valor de Rsm no es necesariamente el mismo, por lo que la textura reflejada será diferente. La superficie que presta atención a la textura suele prestar atención a los dos indicadores de Ra y Rsm.

Los parámetros característicos de la forma de Rmr se expresan mediante la relación de longitud del soporte del contorno, que es la relación entre la longitud del soporte del contorno y la longitud de muestreo. La longitud del soporte del contorno es la suma de las longitudes de las secciones de cada sección dentro de la longitud de muestreo, paralela a la línea media e intersecada con la línea del pico del contorno C.

Método de medición de rugosidad superficial

método de comparación

Se utiliza en la medición de campo del taller, y se usa a menudo en la medición de superficies medianas o rugosas. El método consiste en determinar el valor de la rugosidad de la superficie medida comparando la superficie medida con un cierto número de muestras de rugosidad.

método de la aguja táctil

La rugosidad de la superficie se desliza lentamente a lo largo de la superficie medida con una aguja de diamante cuyo radio de curvatura es de aproximadamente 2 micras. El desplazamiento de la aguja de diamante se convierte de un sensor de longitud eléctrico a una señal eléctrica. Después de la amplificación, el filtrado y el cálculo, el valor de la rugosidad de la superficie se indica mediante un instrumento de visualización. La curva de perfil de la sección medida también puede ser registrada por un registrador.

En términos generales, la herramienta de medición que solo puede mostrar el valor de rugosidad de la superficie se denomina instrumento de medición de rugosidad de la superficie, y el perfilador de rugosidad de la superficie que puede registrar la curva del perfil de la superficie se denomina perfilador de rugosidad de la superficie. Estas dos herramientas de medición tienen un circuito de cálculo electrónico o una computadora. Pueden calcular automáticamente la desviación media aritmética Ra del contorno, la altura de 10 puntos Rz de la microrrugosidad, la altura máxima Ry del contorno y otros parámetros de evaluación. Tienen una alta eficiencia de medición y son adecuados para medir la rugosidad de la superficie de Ra en un rango de 0,025 a 6,3 um.