표면 거칠기에 대해 알아야 할 사항

우리는 표면 거칠기가 제조 산업에서 많은 것을 의미한다는 것을 알고 있습니다. 컨셉을 떠올려 보면 밝은 거울 표면, 무광택 및 둔한 광택과 같은 가공 부품에 일반적인 질감이 있어야합니다. 그것들은 거시적 조건에서 다른 표면 거칠기가 구현하는 것입니다.

표면 거칠기의 정의

우리에게 알려진 바와 같이, 부품의 asperity's 표면은 틈, 사이 및 간격이있는 일련의 들쭉날쭉 한 계곡으로 프로파일 링 될 수 있습니다.

표면을 설명하는 개념으로'미세한 구조에서, 표면 거칠기는 실제로 다음 도식에 도시 된이 크레스트 (또는 일반적으로 1mm 미만의 트로프)와 트로프에서 크레스트까지의 깊이 Z 사이의 길이 S입니다.

일반적으로 S의 범위에 따라 다양한 표면 조건을 구분합니다.

S ＜ 1mm, asperity는 표면 거칠기로 간주됩니다.

1≤S≤10mm, 그것은 waviness로 간주됩니다,

S ＞ 10mm, 기하학적 불균일이라고 불립니다.  

3 표준 및 비교표

중국에서는 윤곽 Ra의 평균 산술 편차, 평균 불균일 높이 Rz 및 Valley Ry의 최대 깊이 인 3 지수 (단위 : mm)로 표면 거칠기를 측정하는 표준입니다.

대부분의 실제 생산 활동에서 Ra가 대부분 적용됩니다. 일본에서는 Ry가 주로 사용되지만 R이라고합니다._최대. 유럽 지역의 사용자는 VDI 3400을 사용합니다. 우리는 아래와 같이 3 가지 표준의 비교표를 만들었습니다. 

그림 2. Ra, R의 비교_최대및 VDI3400.

표면 거칠기의 형성 요소

표면 조도는 일반적으로 가공 방법 및 공구와 부품 표면 사이의 마찰, 칩 분리시 표면 금속의 소성 변형, 공정 시스템의 고주파 진동, 전기 가공의 배출 구덩이 등과 같은 기타 요인에 의해 형성됩니다. 가공 방법과 공작물 재료의 가공에 따라 가공 표면에 남은 흔적의 깊이, 밀도, 모양 및 질감이 다릅니다.

표면 거칠기가 부품에 미치는 주요 영향

내마모성에 영향을 미칩니다.

표면이 거칠면 표면 사이의 유효 접촉 면적이 작을수록 압력이 커지고 마찰 저항이 커지고 마모가 빨라집니다.

조정 안정성에 영향을줍니다.

틈새 맞춤의 경우 표면이 거칠면 마모가 쉬워지고 작업 과정에서 틈새가 점차 커집니다. 간섭 맞춤의 경우 실제 유효 간섭이 줄어들고 조립 중 미세 볼록한 피크가 돌출되어 연결 강도가 줄어 듭니다.

피로 강도가 영향을받습니다.

거친 부품의 표면에는 큰 트로프가 있습니다. 날카로운 노치 및 균열과 같이 응력 집중에 민감하여 부품의 피로 강도에 영향을줍니다.

내식성에 영향을 미칩니다.

거친 부품 표면, 미세 골짜기 침투 표면을 통해 금속 내부 층으로 부식성 가스 또는 액체를 쉽게 만들 수있어 표면 부식을 유발합니다.

밀봉에 영향을 미치는

거친 표면은 단단히 맞지 않으며 접촉 표면 사이의 균열을 통해 가스 또는 액체가 누출됩니다.

접촉 강성이 영향을받습니다

접촉 강성은 부품이 외력 하에서 접촉 변형에 저항하는 능력입니다. 기계의 강성은 부품 간의 접촉 강성에 크게 좌우됩니다.

측정 정확도에 영향을 미칩니다

측정 된 부품과 측정 도구의 표면 거칠기는 측정 정확도, 특히 정밀 측정에 직접적인 영향을 미칩니다.

또한 표면 조도는 코팅, 열전도도 및 접촉 저항, 반사율 및 방사 성능, 액체 및 가스 흐름의 저항 및 도체 표면의 전류 흐름에 다른 영향을 미칩니다.

표면 거칠기의 평가 기준

샘플링 길이

샘플링 길이는 표면 거칠기의 수명을 평가하기위한 기준선 길이입니다. 부품의 실제 표면의 형성 및 질감 특성에 따라, 표면 거칠기 특성을 반영하는 섹션의 길이를 선택해야하며 샘플링 길이는 실제 표면 프로파일의 총 방향에 따라 측정되어야합니다. 표면 거칠기의 측정 결과에 대한 표면 파형 및 모양 오차의 영향을 제한하고 줄이기 위해 샘플링 길이를 정의하고 선택합니다.

평가 길이

평가 길이는 윤곽을 평가하는 데 필요한 길이입니다. 하나 이상의 샘플링 길이를 포함 할 수 있습니다. 부품 표면의 각 부분의 표면 거칠기가 반드시 균일하지는 않기 때문에, 종종 특정 표면 거칠기의 특성을 샘플링 길이에 반영하는 것은 부당합니다. 따라서 표면을 평가하기 위해 표면에서 몇 가지 샘플링 길이를 가져야합니다. 거칠기. 평가 길이는 일반적으로 5 개의 샘플링 길이를 포함합니다.

데이텀 라인

데이텀 라인은 표면 거칠기 매개 변수를 평가하는 데 사용되는 컨투어 미드 라인입니다. 데이텀 라인에는 두 가지 종류의 데이텀 라인이 있습니다. 컨투어의 최소 제곱 중간 선 : 샘플링 길이 내에서 컨투어 라인의 각 점에 대한 아웃 라인 오프셋의 합이 가장 작으며 기하학적 컨투어 모양입니다. 산술 평균 윤곽선 중간 선 : 샘플링 길이 내에서 중간 선 양측의 윤곽선 영역이 동일합니다. 이론적으로 최소 제곱 미드 라인은 이상적인 데이텀 라인이지만 실제 적용에서는 얻기가 어렵습니다. 따라서 윤곽의 산술 평균 중간 선을 대체하여 대체하고, 대략적인 위치의 선을 사용하여 측정에서 대체 할 수 있습니다.

표면 거칠기 평가 파라미터

높이 특성 매개 변수

Ra 윤곽 산술 평균 편차 : 샘플링 길이 (lr) 내 윤곽 오프셋의 절대 값의 산술 평균입니다. 실제 측정에서는 측정점이 많을수록 Ra가 더 정확합니다.

Rz 등고선의 최대 높이 : 등고선 상단 선과 계곡 하단 선 사이의 거리.

Ra는 일반적으로 사용되는 진폭 매개변수 범위에서 선호됩니다. 2006년 이전 국가 표준의 또 다른 평가 변수는 Rz로 표현되는 "미세 거칠기의 10점 높이"와 Ry로 표현되는 윤곽의 최대 높이였습니다. 2006년 이후에는 국가표준에서 10포인트의 미세조도 높이가 폐지되었고 Rz로 표현된 윤곽의 최대높이.

간격 특성 매개 변수

RSM 윤곽 단위의 평균 너비입니다. 샘플링 길이 내에서 윤곽 미세 거칠기의 평균 거리입니다. 미세한 불규칙 간격은 윤곽선의 길이와 중간 선의 인접한 윤곽선 골짜기를 나타냅니다. 동일한 Ra 값의 경우 Rsm 값이 반드시 같을 필요는 없으므로 반사 된 질감이 달라집니다. 텍스처에주의를 기울이는 표면은 일반적으로 Ra와 Rsm의 두 가지 지표에주의를 기울입니다.

Rmr의 형상 특성 파라미터는 윤곽 지지대의 길이 비율에 의해 표현되는데, 이는 형상 지지부의 길이 대 샘플링 길이의 비율이다. 컨투어 지지대의 길이는 샘플링 길이 내에서 각 섹션의 단면 길이의 합이며, 중간 선과 평행하고 컨투어 피크 선 C와 교차합니다.

표면 거칠기 측정 방법

비교 방법

작업장의 현장 측정에 사용되며 중간 또는 거친 표면의 측정에 자주 사용됩니다. 이 방법은 측정 된 표면을 특정 수의 거칠기 샘플과 비교하여 측정 된 표면 거칠기 값을 결정하는 것입니다.

터치 바늘 방법

곡률 반경이 약 2 미크론 인 다이아몬드 스타일러스로 표면 거칠기가 측정 된 표면을 따라 천천히 미끄러집니다. 다이아몬드 스타일러스의 변위는 전기 길이 센서에서 전기 신호로 변환됩니다. 증폭, 필터링 및 계산 후, 표면 거칠기 값은 디스플레이 기기에 의해 표시됩니다. 측정 된 섹션의 프로파일 곡선은 레코더로 기록 할 수도 있습니다.

일반적으로 표면 거칠기 값만 표시 할 수있는 측정 도구를 표면 거칠기 측정기라고하며 표면 프로파일 곡선을 기록 할 수있는 표면 거칠기 프로파일 러를 표면 거칠기 프로파일 러라고합니다. 이 두 가지 측정 도구에는 전자 계산 회로 또는 컴퓨터가 있습니다. 형상의 산술 평균 편차 Ra, 미세 거칠기의 10 포인트 높이 Rz, 형상의 최대 높이 Ry 및 기타 평가 매개 변수를 자동으로 계산할 수 있습니다. 측정 효율이 높고 0.025 ~ 6.3um 범위의 Ra의 표면 거칠기를 측정하는 데 적합합니다.