Ce qu'il faut savoir sur la rugosité de surface

Nous sommes conscients que la rugosité de surface signifie beaucoup dans l'industrie manufacturière. Lorsque le concept est rappelé à votre esprit, il doit y avoir des textures communes sur les pièces usinées, telles que la surface miroir brillante, le poli mat et terne. Ils sont ce que différentes rugosités de surface incarnent dans un état macroscopique.

Définition de la rugosité de surface

Comme nous le savons, l'asperité d'une pièce"La surface de la s peut être profilée comme une série de vallées dentelées dans lesquelles il y a des crêtes, à travers et un espacement entre elles.

Comme un concept décrivant la surface"s structure microscopique, la rugosité de surface est en fait la longueur S entre ces crêtes (ou creux, généralement inférieurs à 1 mm) et la profondeur Z de creux à crête illustrée dans le diagramme suivant.

En général, nous différencions l'état de surface variable en fonction de la gamme de S.

S ＜ 1 mm, l'aspérité est considérée comme une rugosité de surface,

1≤S≤10mm, il est considéré comme une ondulation,

S ＞ 10 mm, cela s'appelle une irrégularité géométrique.  

3 normes et leur tableau de comparaison

En Chine, les normes mesurent la rugosité de surface par les 3 indices (unité: mm) qui sont l'écart arithmétique moyen du contour Ra, la hauteur moyenne des irrégularités Rz et la profondeur maximale de la vallée Ry.

Dans la plupart des activités de production réelles, Ra est principalement appliqué. Au Japon, Ry est surtout utilisé, appelé R_max. Les gens dans la région européenne utilisent le VDI 3400. Nous avons fait un tableau de comparaison des 3 normes indiquées ci-dessous, 

Diagramme 2. La comparaison entre Ra, R_maxet VDI3400.

Facteurs de formation de rugosité de surface

La rugosité de surface est généralement formée par les méthodes de traitement et d'autres facteurs, tels que le frottement entre l'outil et la surface de la pièce, la déformation plastique du métal de surface lorsque les copeaux sont séparés, les vibrations à haute fréquence dans le système de traitement, les trous de décharge dans l'usinage électrique, etc. En raison de la différence de la méthode de traitement et du matériau de la pièce, la profondeur, la densité, la forme et la texture des traces laissées sur la surface usinée sont différentes.

Le principal effet de la rugosité de surface sur les pièces

Affecte la résistance à l'usure.

Plus la surface est rugueuse, plus la surface de contact effective entre les surfaces est petite, plus la pression est élevée, plus la résistance au frottement est grande et plus l'usure est rapide.

Affecte la stabilité de la coordination.

Pour un ajustement sans jeu, plus la surface est rugueuse, plus l'usure sera facile et le jeu augmentera progressivement au cours du processus de travail. Pour un ajustement serré, l'interférence effective réelle sera réduite et la force de connexion sera réduite en raison de l'extrusion de pics micro-convexes pendant l'assemblage.

La résistance à la fatigue est affectée.

Il y a de grands creux à la surface des pièces rugueuses. Comme les entailles et les fissures acérées, ils sont sensibles à la concentration de contraintes, qui affecte la résistance à la fatigue des pièces.

Influencer la résistance à la corrosion.

Surface des pièces rugueuses, facile à faire des gaz ou des liquides corrosifs à travers la surface de l'infiltration de la micro-vallée dans la couche interne métallique, entraînant une corrosion de surface.

Influencer l'étanchéité

Les surfaces rugueuses ne sont pas bien ajustées et les gaz ou les liquides fuient à travers les fissures entre les surfaces de contact.

La rigidité de contact est affectée

La rigidité de contact est la capacité des pièces à résister à la déformation de contact sous une force externe. La rigidité de la machine dépend en grande partie de la rigidité de contact entre les pièces.

La précision de mesure est affectée

La rugosité de surface des pièces mesurées et des outils de mesure affectera directement la précision de la mesure, en particulier dans la mesure de précision.

De plus, la rugosité de surface a différents effets sur le revêtement, la conductivité thermique et la résistance de contact, la réflectivité et les performances de rayonnement, la résistance du flux de liquide et de gaz et le flux de courant sur la surface du conducteur.

Base d'évaluation de la rugosité de surface

Longueur d'échantillonnage

La longueur d'échantillonnage est une longueur de ligne de référence pour évaluer l'âge de la rugosité de surface. En fonction des caractéristiques de formation et de texture de la surface réelle de la pièce, la longueur de la section reflétant les caractéristiques de rugosité de surface doit être sélectionnée et la longueur d'échantillonnage doit être mesurée en fonction de la direction totale du profil de surface réel. La longueur d'échantillonnage est définie et sélectionnée pour limiter et réduire l'influence de l'ondulation de surface et de l'erreur de forme sur les résultats de mesure de la rugosité de surface.

Durée de l'évaluation

La longueur d'évaluation est une longueur nécessaire pour évaluer le contour. Il peut comprendre une ou plusieurs longueurs d'échantillonnage. Étant donné que la rugosité de surface de chaque partie de la surface de la pièce n'est pas nécessairement uniforme, il est souvent déraisonnable de refléter les caractéristiques d'une certaine rugosité de surface sur une longueur d'échantillonnage, il est donc nécessaire de prendre plusieurs longueurs d'échantillonnage sur la surface pour évaluer la surface rugosité. La longueur de l'évaluation comprend généralement cinq longueurs d'échantillonnage.

ligne de dates

La ligne de référence est la ligne médiane du contour utilisée pour évaluer les paramètres de rugosité de surface. Il existe deux types de lignes de référence: la ligne médiane des moindres carrés du contour: dans la longueur d'échantillonnage, la somme du décalage du contour de chaque point sur la ligne de contour est la plus petite et a une forme de contour géométrique. Moyenne arithmétique de la ligne médiane du contour: Dans la longueur d'échantillonnage, la zone de contour des deux côtés de la ligne médiane est égale. En théorie, la ligne médiane des moindres carrés est une ligne de référence idéale, mais elle est difficile à obtenir dans une application pratique. Par conséquent, la ligne médiane arithmétique moyenne du contour est généralement utilisée pour le remplacer, et une ligne avec une position approximative peut être utilisée pour le remplacer dans la mesure.

Paramètres d'évaluation de la rugosité de surface

Paramètres caractéristiques de hauteur

Ecart moyen arithmétique du contour Ra: moyenne arithmétique de la valeur absolue du décalage du contour dans la longueur d'échantillonnage (lr). En mesure pratique, plus le nombre de points de mesure est grand, plus Ra est précis.

Hauteur maximale du contour Rz: la distance entre la ligne supérieure du pic de contour et la ligne inférieure de la vallée.

Ra est préféré dans la gamme des paramètres d'amplitude couramment utilisés. Avant 2006, un autre paramètre d'évaluation dans la norme nationale était la « hauteur de micro-rugosité en 10 points » exprimée par Rz et la hauteur maximale de contour exprimée par Ry. Après 2006, la hauteur de micro-rugosité de 10 points a été annulée dans la norme nationale et la hauteur maximale de contour exprimée par Rz.

Espacement des paramètres caractéristiques

La largeur moyenne de l'unité de contour RSM. Dans la longueur d'échantillonnage, la distance moyenne de micro-rugosité du contour. L'espacement microscopique des irrégularités fait référence à la longueur des pics de contour et des vallées de contour adjacentes sur la ligne médiane. Dans le cas d'une même valeur Ra, la valeur Rsm n'est pas nécessairement la même, donc la texture réfléchie sera différente. La surface qui fait attention à la texture fait généralement attention aux deux indicateurs Ra et Rsm.

Les paramètres caractéristiques de forme de Rmr sont exprimés par le rapport de longueur du support de contour, qui est le rapport de la longueur du support de contour à la longueur d'échantillonnage. La longueur du support de contour est la somme des longueurs de section de chaque section dans la longueur d'échantillonnage, parallèle à la ligne médiane et coupée avec la ligne de crête de contour C.

Méthode de mesure de la rugosité de surface

méthode de comparaison

Il est utilisé dans la mesure sur le terrain de l'atelier, et il est souvent utilisé dans la mesure de la surface moyenne ou rugueuse. Le procédé consiste à déterminer la valeur de rugosité de surface mesurée en comparant la surface mesurée à un certain nombre d'échantillons de rugosité.

méthode de l'aiguille tactile

La rugosité de surface glisse lentement le long de la surface mesurée avec un stylet en diamant dont le rayon de courbure est d'environ 2 microns. Le déplacement du stylet diamant est converti d'un capteur de longueur électrique en un signal électrique. Après amplification, filtrage et calcul, la valeur de rugosité de surface est indiquée par un instrument d'affichage. La courbe de profil de la section mesurée peut également être enregistrée par un enregistreur.

De manière générale, l'outil de mesure qui ne peut afficher que la valeur de rugosité de surface est appelé instrument de mesure de rugosité de surface, et le profileur de rugosité de surface qui peut enregistrer la courbe de profil de surface est appelé profileur de rugosité de surface. Ces deux outils de mesure ont un circuit de calcul électronique ou un ordinateur. Ils peuvent calculer automatiquement l'écart moyen arithmétique Ra du contour, la hauteur Rz à 10 points de la micro-rugosité, la hauteur maximale Ry du contour et d'autres paramètres d'évaluation. Ils ont une efficacité de mesure élevée et conviennent pour mesurer la rugosité de surface de Ra allant de 0,025 à 6,3 um.