زبری سطح برای اکثر سطوح درگیر در تماس لغزشی بسیار مهم است زیرا عواملی مانند سرعت اولیه سایش و ماهیت مداوم آن به شدت به این ویژگی بستگی دارد. این سطوح معمولاً بار-دارای بار هستند و برای اطمینان از مناسب بودن برای استفاده مورد نظر، نیاز به علامت زبری دارند.
بسیاری از اجزا برای دستیابی به عملکردهای مورد نیاز خود نیاز به پرداخت سطح خاصی دارند. به عنوان مثال می توان به بلبرینگ های ژورنال روی بدنه خودرو قبل از رنگ آمیزی یا روی میل لنگ یا میل بادامک اشاره کرد.
[تصویر]
زبری سطحی چیست؟
زبری سطح، همانطور که معمولاً در اندازهگیریهای روزمره به آن اشاره میکنیم، میتواند به عنوان ناهمواری شکافهای ریز و قلهها و درههای کوچک در طول تولید محصول درک شود.
معمولاً به عنوان فاصله دقیقه (طول موج) بین دو قله یا دو دره تعریف می شود. به طور معمول، طول موج در داخل 1 میلی متر یا کمتر است. همچنین میتوان آن را بهعنوان اندازهگیری نمایههای کوچک تعریف کرد که معمولاً به عنوان مقادیر خطای کوچک شناخته میشوند.
به طور خلاصه، اکنون ممکن است درک کلی از ناهمواری داشته باشید. بخش زیر تجزیه و تحلیل دقیق تری ارائه می دهد.
به طور کلی، ما از یک خط مبنا برای ارزیابی زبری سطح استفاده می کنیم. بالاترین نقطه بالای خط مبنا را تاج و پایین ترین نقطه زیر خط مبنا را فرو می گویند. ارتفاع بین تاج و فرورفتگی با Z نشان داده میشود، و فاصله بافت میکرو{2}}محصول فرآوریشده با S نشان داده میشود.
[تصویر]
مقدار S معمولاً در استانداردهای ملی تأیید به شرح زیر تعریف می شود:
S < 1 میلی متر: به عنوان زبری سطح تعریف می شود
1 کمتر یا مساوی S کمتر یا مساوی 10 میلی متر: به عنوان موج سطحی تعریف می شود
استانداردهای ملی تأیید اندازهشناسی چین تصریح میکند که زبری سطح معمولاً با استفاده از سه پارامتر ارزیابی میشود: VDA3400، Ra و Rmax، که واحد اندازهگیری معمولاً برحسب میکرومتر بیان میشود.
رابطه بین پارامترهای ارزیابی
Ra به عنوان میانگین انحراف حسابی منحنی (متوسط زبری)، Rz به عنوان ارتفاع متوسط ناهمواری و Ry به عنوان حداکثر ارتفاع تعریف می شود. حداکثر اختلاف ارتفاع Ry نمایه میکرو- نیز در استانداردهای دیگر با Rmax نشان داده شده است.
لطفاً برای ارتباط خاص بین Ra و Rmax به جدول زیر مراجعه کنید:
[تصویر]
جدول: مقایسه پارامترهای Ra و Rmax (μm)
زبری سطح چگونه تشکیل می شود؟
زبری سطح در اثر فرآیند ماشینکاری قطعه کار ایجاد می شود. روش ماشینکاری، مواد قطعه کار و فرآیند همگی بر زبری سطح تأثیر می گذارند.
به عنوان مثال، در حین ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)، برجستگی های تخلیه بر روی سطح قطعه ماشینکاری شده ظاهر می شود.
فرآیندهای مختلف ماشینکاری و مواد قطعه کار باعث ایجاد علائم میکروسکوپی مختلفی مانند تغییرات چگالی، عمق و شکل می شود.
تأثیر زبری سطح بر قطعه کار
مقاومت در برابر سایش قطعه کار، پایداری مناسب، استحکام خستگی، مقاومت در برابر خوردگی، عملکرد آببندی، سختی تماس، دقت اندازهگیری، پوششها، رسانایی حرارتی و مقاومت تماس، خواص بازتابی و تشعشع، مقاومت در برابر جریان مایع و گاز، و جریان جریان بر روی سطوح رسانا، همگی درجات تأثیرگذاری متفاوتی دارند.
معیارهای ارزیابی برای زبری سطح
① Sampling Length: طول واحد هر پارامتر. طول نمونه برداری طول خط مرجع تعیین شده برای ارزیابی زبری سطح است. طبق استاندارد ISO 1997، 0.08mm، 0.25mm، 0.8mm، 2.5mm و 8mm معمولا به عنوان طول مرجع استفاده می شود.
② طول ارزیابی: از N طول مرجع تشکیل شده است. زبری سطح قسمت های مختلف یک جزء را نمی توان به طور دقیق با طول مرجع واحد نشان داد. بنابراین، طول نمونه برداری N برای ارزیابی زبری سطح مورد نیاز است. طبق استاندارد ISO 1997، طول ارزیابی به طور کلی N برابر با 5 است.
③ خط مرجع: خط مرجع خط مرکزی پروفایل است که برای ارزیابی پارامترهای زبری استفاده می شود. به طور کلی، خطوط مرکزی حداقل مربعات و خطوط مرکزی میانگین حسابی پروفایل وجود دارد.
[خط مرکزی حداقل مربعات] با استفاده از روش حداقل مربعات از نقاط جمع آوری شده در طول اندازه گیری محاسبه می شود.
[Profile Arithmetic Mean Centerline] تضمین می کند که مساحت دو قسمت نمایه در بالا و پایین خط مرکزی در طول نمونه برداری برابر است.
از نظر تئوری، خط مرکزی حداقل مربعات، خط مرجع ایده آل است، اما به دست آوردن آن در کاربردهای عملی دشوار است. بنابراین، به طور کلی از خط مرکزی میانگین حسابی پروفایل استفاده می شود و در حین اندازه گیری می توان از یک خط مستقیم با موقعیت تقریبی استفاده کرد.
زبری سطح چگونه بدست می آید؟
ارزیابی زبری سطح به طور فزاینده ای در تولید با ارزش است. برای مطالعه زبری سطح، یک ماشین تخصصی مورد نیاز است: یک ابزار اندازه گیری زبری سطح. (تصویر: سری Formtracer Avant) یک ابزار اندازه گیری زبری سطح از یک قلم الماس بسیار حساس برای عبور از سطح استفاده می کند، دقیقاً مانند یک پیکاپ گرامافون. سپس ناهمواریهای کوچک با طول موج-ریپلها و خطوط در مقیاس بزرگ را از طول موجهای بلندتر- جدا میکند، فرآیندی که به عنوان فیلتر الکترونیکی شناخته میشود.
*ویژگیهای ابزارهای اندازهگیری زبری{0}نوع قلم در ISO 3274:1996 تعریف شده است.
(تصویر: نمودار شماتیک یک قلم-نوع ابزار اندازه گیری زبری سطح)
در حالی که بیشتر اندازهگیریهای دقیق و کامل زبری سطح از ماشینهای اندازهگیری تخصصی استفاده میکنند، در برخی موارد، از کیتهای ابزار دستی میتوان برای عملیات سریعتر و کمهزینهتر استفاده کرد، همانطور که در زیر نشان داده شده است:
صفحات مقایسه زبری نمونههای مبتنی بر نیکل{0}} هستند که توسط الکتروفرمینگ ساخته میشوند. آنها برای فلزکاری ایده آل هستند و ابزارهای کمکی بسیار مؤثری هستند.
اپراتور به سادگی ناخن خود را روی هر سطح در یک مجموعه میکشد تا نزدیکترین تطابق را با قطعه کار مورد مقایسه پیدا کند. برخی از افراد از این مجموعه مدل ها به عنوان جداول جستجو استفاده می کنند، اما توجه به این نکته مهم است که اینها استانداردهای مادی نیستند. ماشینهای اندازهگیری زبری عملکردهای متفاوتی را ارائه میدهند، از روشهای ارزیابی متفاوتی استفاده میکنند و هزینههای متفاوتی دارند. قبل از انتخاب دستگاه، توصیه می شود با تولید کنندگان حرفه ای مشورت کنید تا مناسب ترین مدل را بر اساس نیاز خود انتخاب کنید.
