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O que é Rugosidade Superficial?
Na comunicação de fábrica, muitas pessoas estão acostumadas a usar o termo "acabamento de superfície". No entanto, o "acabamento de superfície" é proposto a partir da perspectiva da visão humana. Para estar de acordo com a norma internacional (ISO), a norma nacional não utiliza mais o termo “acabamento de superfície”. Portanto, em expressões formais e rigorosas, a palavra "rugosidade da superfície" deve ser usada.
A rugosidade da superfície refere-se ao pequeno espaçamento e à irregularidade de pequenos picos e vales na superfície usinada. A distância (distância da onda) entre os dois picos ou dois vales é muito pequena (abaixo de 1 mm), que pertence ao erro de forma geométrica microscópica. Quanto menor a rugosidade da superfície, mais lisa é a superfície.
Especificamente, refere-se ao grau de altura e distância S de pequenos picos e vales. Geralmente dividido por S:
S<1mm is the surface roughness
1 Menor ou igual a S Menor ou igual a 10mm é ondulação
S>10mm é a forma de f
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Fatores de Formação de Rugosidade Superficial
A rugosidade da superfície é geralmente formada pelo método de processamento usado e outros fatores, como o atrito entre a ferramenta e a superfície da peça durante o processamento, a deformação plástica da camada superficial do metal quando o cavaco é separado e a vibração de alta frequência em o sistema de processo, poços de descarga de usinagem elétrica, etc. Devido aos diferentes métodos de processamento e materiais da peça de trabalho, a profundidade, densidade, forma e textura dos traços deixados na superfície processada são diferentes.
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Base de avaliação da rugosidade da superfície
1) Comprimento de amostragem
O comprimento da unidade de cada parâmetro, o comprimento de amostragem é o comprimento de uma linha de referência especificada para avaliar a rugosidade da superfície. De acordo com o padrão ISO1997, 0.08mm, 0.25mm, 0,8mm, 2,5mm e 8mm são geralmente usados como o comprimento de referência.
Valores selecionados de comprimento de amostragem L e comprimento de avaliação Ln de Ra, Rz, Ry:
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2) Duração da avaliação
Consiste em N comprimentos de referência. A rugosidade da superfície de cada parte da superfície da peça não pode refletir verdadeiramente os parâmetros reais da rugosidade em um comprimento de referência, mas é necessário tomar N comprimentos de amostragem para avaliar a rugosidade da superfície. Sob o padrão ISO1997, o comprimento da avaliação é geralmente N igual a 5.
3) Linha de base
A linha de referência é a linha central do perfil usada para avaliar os parâmetros de rugosidade da superfície.
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Parâmetros de avaliação de rugosidade da superfície
1) Parâmetros característicos de altura Ra, Rz
Desvio médio aritmético do perfil Ra: a média aritmética do valor absoluto do desvio do perfil dentro do comprimento de amostragem (lr). Na medição real, quanto maior o número de pontos de medição, mais preciso é o Ra.
Altura máxima do perfil Rz: a distância entre a linha de pico do perfil e a linha inferior do vale.
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Ra é preferido na faixa usual de parâmetros de amplitude. Na norma nacional anterior a 2006, havia outro parâmetro de avaliação que era "a altura de dez pontos da microrrugosidade" expressa por Rz, e a altura máxima do contorno era expressa por Ry. Depois de 2006, o padrão nacional cancelou a altura de dez pontos de microrrugosidade e Rz foi usado. Indica a altura máxima do perfil.
2) Parâmetro de característica de espaçamento Rsm
Rsm Largura média dos elementos de contorno. Dentro do comprimento de amostragem, o valor médio da distância entre as irregularidades microscópicas do perfil. O espaçamento da microrrugosidade refere-se ao comprimento do pico do perfil e ao vale do perfil adjacente na linha central. No caso do mesmo valor Ra, o valor Rsm não é necessariamente o mesmo, então a textura refletida será diferente. Superfícies que prestam atenção à textura geralmente prestam atenção aos dois indicadores de Ra e Rsm.
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O parâmetro de recurso de forma Rmr é representado pela razão de comprimento de suporte de contorno, que é a razão do comprimento de suporte de contorno para o comprimento de amostragem. O comprimento do suporte do perfil é a soma dos comprimentos das linhas de seção obtidas pela interseção do perfil com uma linha reta paralela à linha média e a uma distância c da linha de pico do perfil dentro do comprimento de amostragem.
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Método de medição de rugosidade da superfície
1) Método comparativo
O método de comparação é fácil de medir e é usado para medição no local na oficina e é frequentemente usado para medição de superfícies médias ou rugosas. O método consiste em comparar a superfície medida com uma amostra de rugosidade marcada com um determinado valor para determinar o valor da rugosidade da superfície medida. Métodos que podem ser usados para comparação: quando Ra > 1,6 μm, use inspeção visual, quando Ra1,6~Ra0,4 μm, use uma lupa e quando Ra < 0,4 μm , use um microscópio de comparação.
Ao comparar, o método de processamento, textura de processamento, direção de processamento e material da amostra devem ser os mesmos da superfície da peça medida.
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2) método de caneta
A ponta de diamante com um raio de curvatura da ponta de cerca de 2 mícrons desliza lentamente ao longo da superfície medida. O deslocamento para cima e para baixo da ponta de diamante é convertido em um sinal elétrico por um sensor de comprimento elétrico. Após amplificação, filtragem e cálculo, o instrumento de exibição indica que a superfície é rugosa. valor de grau, o registrador também pode ser usado para registrar a curva de perfil da seção medida. Geralmente, a ferramenta de medição que pode exibir apenas o valor da rugosidade da superfície é chamada de instrumento de medição da rugosidade da superfície, e aquela que pode registrar a curva do perfil da superfície é chamada de perfilador de rugosidade da superfície. Essas duas ferramentas de medição possuem circuitos de cálculo eletrônico ou computadores eletrônicos, que podem calcular automaticamente o desvio médio aritmético Ra do contorno, a altura de dez pontos Rz do desnível microscópico, a altura máxima Ry do contorno e outros parâmetros de avaliação, com alto eficiência de medição e adequado para A rugosidade da superfície de Ra é 0.025-6.3 mícrons é medido.
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3) Método de intervenção
Use o princípio da interferência de onda de luz (consulte cristal plano, tecnologia de medição de comprimento a laser) para exibir o erro de forma da superfície medida como um padrão de franja de interferência e use um microscópio com alta ampliação (até 50{ {3}} vezes) para ampliar a parte microscópica dessas franjas de interferência As medições são feitas para obter a rugosidade da superfície que está sendo medida. A ferramenta de medição da rugosidade da superfície que usa esse método é chamada de microscópio de interferência. Este método é adequado para medir a rugosidade da superfície com Rz e Ry variando de 0,025 a 0,8 mícrons.
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Tabela de comparação VDI3400, Ra, Rmax
O indicador Ra é freqüentemente usado na produção real doméstica; o indicador Rmax é comumente usado no Japão, que é equivalente ao indicador Rz; o padrão VDI3400 é comumente usado em países europeus e americanos para indicar a rugosidade da superfície, e as fábricas que fazem pedidos de moldes europeus geralmente usam indicadores VDI. Por exemplo, os clientes costumam dizer "A superfície deste produto é feita de acordo com VDI30".
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A superfície do VDI3400 tem uma relação correspondente com o Ra padrão comumente usado. Muitas pessoas geralmente precisam pesquisar os dados para encontrar o valor correspondente. A tabela a seguir é muito completa e é recomendada para coleta.
Tabela de comparação entre o padrão VDI3400 e Ra:
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Tabela de comparação de Ra e Rmax:
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As principais manifestações da influência da rugosidade da superfície nas peças
1) Afeta a resistência ao desgaste
Quanto mais áspera a superfície, menor a área efetiva de contato entre as superfícies de contato, maior a pressão, maior a resistência ao atrito e mais rápido o desgaste.
2) Afeta a estabilidade da coordenação
Para o ajuste com folga, quanto mais rugosa a superfície, mais fácil de desgastar, de modo que a folga aumenta gradativamente durante o processo de trabalho; força de conexão.
3) Afeta a resistência à fadiga
Existem grandes depressões na superfície das peças ásperas, que são sensíveis à concentração de tensões, como entalhes e rachaduras, afetando assim a resistência à fadiga das peças.
4) Afeta a resistência à corrosão
A superfície áspera das peças pode facilmente fazer com que gás ou líquido corrosivo penetre na camada interna do metal através dos vales microscópicos na superfície, causando corrosão na superfície.
5) Afetar o aperto
Superfícies ásperas não podem se encaixar bem e vazamentos de gás ou líquido através das lacunas entre as superfícies de contato.
6) Afeta a rigidez de contato
A rigidez de contato é a capacidade da superfície da junta das peças de resistir à deformação de contato sob a ação de forças externas. A rigidez de uma máquina é amplamente determinada pela rigidez do contato entre as partes.
7) Afeta a precisão da medição
A rugosidade da superfície medida da peça e a superfície de medição da ferramenta de medição afetarão diretamente a precisão da medição, especialmente na medição de precisão.
Além disso, a rugosidade da superfície terá vários graus de influência no revestimento de galvanização, condutividade térmica e resistência de contato das peças, reflexão e desempenho de radiação, resistência ao fluxo de líquido e gás e fluxo de corrente na superfície dos condutores.
