¿Qué es la rugosidad de la superficie?
En la comunicación de fábrica, muchas personas están acostumbradas a utilizar el término "acabado superficial". Sin embargo, el "acabado superficial" se propone desde la perspectiva de la visión humana. Para estar en línea con la norma internacional (ISO), la norma nacional ya no utiliza el término "acabado superficial". Por lo tanto, en expresiones formales y rigurosas, debe usarse la palabra "rugosidad superficial".
La rugosidad de la superficie se refiere al pequeño espacio y la irregularidad de pequeños picos y valles en la superficie maquinada. La distancia (distancia de onda) entre los dos picos o dos valles es muy pequeña (menos de 1 mm), lo que pertenece al error microscópico de forma geométrica. Cuanto menor sea la rugosidad de la superficie, más suave será la superficie.
Específicamente, se refiere al grado de altura y distancia S de pequeños picos y valles. Generalmente dividido por S:
S<1mm is the surface roughness
1 Menor o igual a S Menor o igual a 10 mm es ondulación
S>10 mm es forma f
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Factores de formación de rugosidad superficial
La rugosidad de la superficie generalmente se forma por el método de procesamiento utilizado y otros factores, como la fricción entre la herramienta y la superficie de la pieza durante el procesamiento, la deformación plástica de la capa superficial de metal cuando se separa la viruta y la vibración de alta frecuencia en el sistema de proceso, pozos de descarga de mecanizado eléctrico, etc. Debido a los diferentes métodos de procesamiento y materiales de la pieza de trabajo, la profundidad, densidad, forma y textura de las huellas que quedan en la superficie procesada son diferentes.
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Base de evaluación de la rugosidad de la superficie
1) Longitud de muestreo
La longitud unitaria de cada parámetro, la longitud de muestreo es la longitud de una línea de referencia especificada para evaluar la rugosidad de la superficie. Según el estándar ISO1997, 0.08 mm, 0.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm y 8 mm se utilizan generalmente como longitud de referencia.
Valores seleccionados de longitud de muestreo L y longitud de evaluación Ln de Ra, Rz, Ry:
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2) Duración de la evaluación
Consta de N longitudes de referencia. La rugosidad de la superficie de cada parte de la superficie de la pieza no puede reflejar verdaderamente los parámetros reales de la rugosidad en una longitud de referencia, pero es necesario tomar N longitudes de muestreo para evaluar la rugosidad de la superficie. Bajo el estándar ISO1997, la longitud de la evaluación es generalmente N igual a 5.
3) Línea base
La línea de referencia es la línea central del perfil que se utiliza para evaluar los parámetros de rugosidad de la superficie.
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Parámetros de evaluación de rugosidad superficial
1) Parámetros característicos de altura Ra, Rz
Ra desviación media aritmética del perfil: la media aritmética del valor absoluto de la desviación del perfil dentro de la longitud de muestreo (lr). En la medición real, cuanto mayor sea el número de puntos de medición, más preciso es Ra.
Altura máxima del perfil Rz: la distancia entre la línea del pico del perfil y la línea del fondo del valle.
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Se prefiere Ra en el rango habitual de parámetros de amplitud. En la norma nacional antes de 2006, había otro parámetro de evaluación que era "la altura de diez puntos de la microrrugosidad" expresada por Rz, y la altura máxima del contorno se expresaba por Ry. Después de 2006, el estándar nacional canceló la altura de diez puntos de la microrrugosidad y se utilizó Rz. Indica la altura máxima del perfil.
2) Parámetro característico de espaciado Rsm
Rsm Anchura media de los elementos del contorno. Dentro de la longitud de muestreo, el valor medio de la distancia entre las irregularidades microscópicas del perfil. El espaciado de microrrugosidad se refiere a la longitud del pico del perfil y el valle del perfil adyacente en la línea central. 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. Las superficies que prestan atención a la textura suelen prestar atención a los dos indicadores de Ra y Rsm.
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El parámetro de característica de forma Rmr está representado por la relación de longitud de soporte de contorno, que es la relación entre la longitud de soporte de contorno y la longitud de muestreo. La longitud de soporte del perfil es la suma de las longitudes de las líneas de sección obtenidas al cruzar el perfil con una línea recta paralela a la línea media y una distancia de c desde la línea del pico del perfil dentro de la longitud de muestreo.
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Método de medición de la rugosidad superficial
1) Método comparativo
El método de comparación es fácil de medir y se utiliza para la medición in situ en el taller y, a menudo, se utiliza para la medición de superficies medianas o rugosas. El método consiste en comparar la superficie medida con una muestra de rugosidad marcada con un cierto valor para determinar el valor de la rugosidad de la superficie medida. Métodos que se pueden utilizar para la comparación: cuando Ra > 1,6 μm, utilice una inspección visual, cuando Ra1,6~Ra0,4 μm, utilice una lupa y cuando Ra < 0,4 μm , utilice un microscopio de comparación.
Al comparar, se requiere que el método de procesamiento, la textura del procesamiento, la dirección del procesamiento y el material de la muestra sean los mismos que la superficie de la pieza medida.
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2) método de lápiz
La aguja de diamante con un radio de curvatura de la punta de aproximadamente 2 micras se desliza lentamente a lo largo de la superficie medida. El desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del palpador de diamante se convierte en una señal eléctrica mediante un sensor de longitud eléctrico. Después de la amplificación, el filtrado y el cálculo, el instrumento de visualización indica que la superficie es rugosa. valor de grado, el registrador también se puede utilizar para registrar la curva de perfil de la sección medida. En general, la herramienta de medición que solo puede mostrar el valor de la rugosidad de la superficie se denomina instrumento de medición de la rugosidad de la superficie, y la que puede registrar la curva del perfil de la superficie se denomina perfilador de la rugosidad de la superficie. Estas dos herramientas de medición tienen circuitos de cálculo electrónico o computadoras electrónicas, que pueden calcular automáticamente la desviación media aritmética Ra del contorno, la altura de diez puntos Rz del desnivel microscópico, la altura máxima Ry del contorno y otros parámetros de evaluación, con alta eficiencia de medición y adecuado para La rugosidad de la superficie de Ra es 0.025-6.3 micras.
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3) Método de intervención
Utilice el principio de la interferencia de ondas de luz (consulte cristal plano, tecnología de medición de longitud láser) para mostrar el error de forma de la superficie medida como un patrón de franjas de interferencia y utilice un microscopio con un gran aumento (hasta 50{ {3}} veces) para ampliar la parte microscópica de estas franjas de interferencia. Se toman medidas para obtener la rugosidad de la superficie que se mide. La herramienta de medición de la rugosidad de la superficie que utiliza este método se denomina microscopio de interferencia. Este método es adecuado para medir la rugosidad de la superficie con Rz y Ry en un rango de 0,025 a 0,8 micras.
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Tabla de comparación VDI3400, Ra, Rmax
El indicador Ra se usa a menudo en la producción real nacional; el indicador Rmax se usa comúnmente en Japón, que es equivalente al indicador Rz; el estándar VDI3400 se usa comúnmente en países europeos y americanos para indicar la rugosidad de la superficie, y las fábricas que hacen pedidos de moldes europeos a menudo usan indicadores VDI. Por ejemplo, los clientes suelen decir "La superficie de este producto está hecha de acuerdo con VDI30".
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La superficie de VDI3400 tiene una relación correspondiente con el Ra estándar de uso común. Muchas personas a menudo tienen que buscar los datos para encontrar el valor correspondiente. La siguiente tabla es muy completa y se recomienda para su recolección.
Tabla comparativa entre estándar VDI3400 y Ra:
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Tabla de comparación de Ra y Rmax:
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Las principales manifestaciones de la influencia de la rugosidad superficial en las piezas.
1) Afecta la resistencia al desgaste
Cuanto más rugosa sea la superficie, menor será el área de contacto efectivo entre las superficies de contacto, mayor será la presión, mayor será la resistencia a la fricción y más rápido será el desgaste.
2) Afectar la estabilidad de la coordinación.
Para el ajuste con holgura, cuanto más rugosa es la superficie, más fácil es de desgastar, de modo que el espacio aumenta gradualmente durante el proceso de trabajo; fuerza de conexión.
3) Afecta la resistencia a la fatiga
Hay grandes depresiones en la superficie de las piezas ásperas que, al igual que las muescas afiladas y las grietas, son muy sensibles a la concentración de tensión, lo que afecta la resistencia a la fatiga de las piezas.
4) Afecta la resistencia a la corrosión
La superficie áspera de las piezas puede causar fácilmente que el gas o el líquido corrosivo penetren en la capa interna del metal a través de los valles microscópicos de la superficie, causando corrosión en la superficie.
5) Afecta la estanqueidad
Las superficies ásperas no pueden encajar bien y el gas o el líquido se filtran a través de los espacios entre las superficies de contacto.
6) Afecta la rigidez de contacto
La rigidez de contacto es la capacidad de la superficie de unión de las piezas para resistir la deformación por contacto bajo la acción de una fuerza externa. La rigidez de una máquina está determinada en gran medida por la rigidez del contacto entre las piezas.
7) Afecta la precisión de la medición
La rugosidad de la superficie de la superficie medida de la pieza y la superficie de medición de la herramienta de medición afectarán directamente la precisión de la medición, especialmente en la medición de precisión.
Además, la rugosidad de la superficie tendrá diversos grados de influencia en el revestimiento del revestimiento, la conductividad térmica y la resistencia de contacto de las piezas, el rendimiento de la reflexión y la radiación, la resistencia al flujo de líquidos y gases y el flujo de corriente en la superficie de los conductores.
