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了解表面特征,掌握表面粗糙度测量点(上)

 
 


表面粗糙度是反映工件表面质量的重要参数。在处理之后,表面将留下反映处理方法特征的表面纹理。除了影响零件的外部装饰外,使用该产品更为重要。:两个相对滑动和滚动摩擦表面的阻力磨损;密封配合面;接头的接触刚度;墙壁上液体和气体的流动性和腐蚀性;食品加工组件的卫生要求等

表面的形成机理和特性取决于具体的加工方法和工艺规范。在通过不同方法处理后的表面上,左边的形状,凹槽和凹坑是不同的,并且变成具有不同间距和高度的一系列峰和谷。复杂的表面结构由不规则的几何形状组成(图1d)。虽然测量技术在不断改进,但对整体表面形态的理解正在逐步深化。然而,在国内外工业生产领域,评估复杂三维表面形貌的问题仍然减少到二维轮廓形状的测量。在大多数应用中,这被认为在经济上是实用的,以包含关于表面的足够信息。

实际表面与理想表面的几何偏差分为三类:——形状误差,表面波度和表面粗糙度(见图1a,b,c)。三者之间的差异与不均匀间隔有关,因此可以假设平面是弯曲的,或者具有波纹状或粗糙表面。但是,不可能仅使用一个间距值作为所有表面的边界。例如,大型机床导轨或大型主轴表面的粗糙度间距大于手表的小轴的波纹间距,并且在大部分上形成的波纹间距可能比小部件的长度小。本身。将粗糙度,波纹度和形状误差与形成的原因和特征区分开是合理的。

1.表面粗糙度的评估和参数

(1)关于抽样的长度和评估的长度

当在图1.d所示的表面轮廓上评估表面粗糙度时,如果在整个长度l3上测量,则获得包括各种不规则性的高度值H3。随着采样长度的缩短,高度值不可避免地变小。当采样长度为l2时,省略宏观几何误差分量,不均匀高度值为H2。如果采用仅反映粗糙度分量的较短采样长度l1,则排除较大间距的不均匀性,例如波纹度,从而获得粗糙度的高度值H1。可以看出,通过选择合适的采样长度,可以分解三种类型的几何偏差,以实现独立的评估。该标准规定,当提出表面粗糙度要求时,必须给出粗糙度参数值和测量时的取样长度值的两个基本要求。每个段的H1值将具有不同的差异程度,这可以通过取几个连续段的平均值来获得,并且通常选择五个采样长度作为评估长度。(2)几个高度参数之间的差异

在待测表面的法线部分,实际轮廓曲线中峰谷之间的高度(轮廓波形的高度)的定量评估是评估各国广泛使用的表面粗糙度的主要方法。现行国家标准采用的主要参数Ra在所有国家都很普遍,具有相同的定义。图2a中给出的中心线是用于评估粗糙度参数的参考线,粗糙度参数是将轮廓曲线分成上部区域和下部区域的相等部分(严格定义为最小二乘中心线)的中心线。图2b显示了中线下部位于样品长度上方中心线下方的位置。图2c中所示的轮廓平均高度Ra可以从轮廓点到中线距离的算术平均值获得。图2d是Ra的数学推导近似公式和示意图。此外,从峰值到山谷的高度计算的参数Rz和Ry也在中国使用。在中国和国际标准中使用的Ry和在某些国家使用的Rmax是指在采样长度内轮廓的最高点和最低点之间的中心线的垂直高度。然而,一些Rmax表示样品长度内的最大峰谷高度。该峰高和谷深是相邻的。德国标准中的Rt参数是在评估长度内的轮廓的最高点和最低点之间的垂直高度。微观不均匀性的十点高度Rz参数定义为采样长度内五个最高峰和五个最低谷到中线的垂直高度的平均值。德国标准中给出的Rz是通过获取每个采样长度的最大峰谷高度Rmax然后从过去使用的五个连续采样长度(评估长度)获得每个Rmax的平均值而获得的。 。为了区分,它通常被称为RZ DIN或RZD,并且由ISO计算标记为RZI。

(3)反映间距和形状特征的评估参数

近年来,已经感觉到单个高度参数不能用于充分控制被测物品的性能。例如,从喷雾特性的观点来看,:汽车钢板需要控制每单位长度的峰数;对于液压活塞和曲轴,必须知道峰的数量以确保轴承寿命。摩擦和磨损实验表明,平均波长的变化是平均高度变化的两倍,因此认为监测曲线波长参数更敏感。微观不均匀的间距参数已经开始受到人们的关注,并且有一个统一的定义和测量方法,如中国标准中引用的Sm和S参数。反映轮廓形状特征的另一个参数——是轮廓支撑长度速率tP(图3),其定义为在指定的水平截距C(或称为轮廓深度)处的轮廓支撑长度ηP与样本长度l的比率。 )。 tP=ηP/l,通常表示为百分比。这是一个模拟磨损影响的参数。从图3中可以看出,支撑线的位置(C值增加)从轮廓峰顶线向固体材料,支撑长度ηP连续增加,即支撑长度比tP增加了。因此,当作出请求时,必须同时给出水平截距C和支持长度率tP的两个条件。可以通过绘制对应于相应C值的tP值来绘制轮廓支撑长度速率曲线。图4是每个表面轮廓和tP曲线的图。从图中可以看出,峰面的类型在轮廓的峰值附近具有小的支撑比,并且随着截面的位置减小,支撑比缓慢增加,表明这种类型的表面不耐磨。 b,c型平顶面,其耐磨性优于I型表面。类型d研磨随机表面。由于峰值线附近的尖峰,支持率非常低。一旦峰值被磨削,支撑率就会急剧增加,并且表面是最耐磨的。

图1

图2

图片3

图4

关键词:表面粗糙度,国家标准物质网络,北京世纪奥克

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