Riječ urednika: Površinska hrapavost Ra je simbol koji često koristimo pri radu na strojevima. To je zapravo naš stari prijatelj. Bez toga bi crtež vjerojatno bio beskoristan. To je takav simbol s kojim se svakodnevno susrećemo. Znate li zašto se 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5 koriste umjesto drugih brojeva? Vjerujem da su prijatelji u zajednici također imali tu zabunu prilikom učenja i korištenja, ali nisu detaljno proučili odgovor. Sve počinje velikom matematikom. Sada ću vam reći u detalje.
Sve dolazi iz velikog sustava brojeva prioriteta!
Francuski inženjer Renault vidio je da žičana užad na balonima ima različite specifikacije, pa je smislio način. Podigao je 10 na petu potenciju i dobio broj 1,6. Zatim je pomnožio brojeve da bi dobio sljedećih pet prioritetnih brojeva:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
Ovo je geometrijski niz, a posljednji broj je 1,6 puta veći od prethodnog broja. Zatim postoji samo 5 vrsta žičanih užadi ispod 10, i postoji samo 5 vrsta žičanih užadi od 10 do 100, naime 10, 16, 25, 40 i 63.
Međutim, ova metoda dijeljenja bila je previše rijetka, pa je g. Lei nastavio svoje napore i podigao 10 na 10. potenciju, te dobio R10 prioritetni sustav brojeva kako slijedi:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Uobičajeni omjer je 1,25, tako da postoji samo 10 vrsta čelične užadi unutar 10, a postoji samo 10 vrsta žičane užadi između 10 i 100, što je razumnije. U ovom trenutku netko je sigurno rekao da se u ovom nizu prvi brojevi ne razlikuju puno, poput 1,0 i 1,25. Gotovo da nema razlike. Obično zaokružujem, ali razlika između 6,3 i 8,0 je velika. Je li to razumno?
Razumno ili ne, napravimo analogiju. Na primjer, prirodni brojevi 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 izgledaju vrlo glatko. Koristimo ovaj niz za isplatu plaća, dajući 1,000 Zhang Sanu i 2,000 Li Siju. I jedni i drugi su uvjereni. Dolazi do iznenadne inflacije. Dajte Zhang Sanu 8,000 i Li Si 9,000. U prošlosti je Li Sijeva plaća bila dvostruko veća od Zhang Sanove, ali sada je 1,12 puta veća. Mislite li da bi Li Si bio voljan? On je nadzornik i dati mu 16,000 nije dovoljno. Zhang San se neće žaliti da nadzornik ima 8,000 više od njega.
Postoje dva načina usporedbe stvari u prirodi, a to su "relativni" i "apsolutni"! Brojevni sustav prioriteta je relativan.
Neki ljudi kažu da su njegove specifikacije proizvoda 10 tona, 20 tona, 30 tona i 40 tona. Sada se čini nerazumnim, zar ne? Ako uzmete dvostruko, trebalo bi biti 10 tona, 20 tona, 40 tona, 80 tona, ili zadržite glavu i rep, također bi trebalo biti 10 tona, 16 tona, 25 tona, 40 tona, uobičajeni omjer je 1,6.
Ovo je "standardizacija". Često na forumima vidim ljude koji govore o "standardizaciji". Zapravo, ono o čemu oni govore su "standardni dijelovi". Ono što rade je samo sortiranje standardnih dijelova cijelog stroja, što se zove standardizacija. Zapravo, nije ovako. . Za istinsku standardizaciju morate serijalizirati sve parametre vašeg proizvoda prema sustavu brojeva prioriteta, a zatim serijalizirati funkcionalne parametre i dimenzije svih komponenti korištenjem sustava brojeva prioriteta.
Prirodni brojevi su beskonačni, ali u očima strojarskih dizajnera postoji samo 10 brojeva na svijetu, koji su brojevi R10 prioriteta. Štoviše, kada se ovih 10 brojeva pomnoži, podijeli, podigne i kvadrira, rezultat je i dalje među ovih 10 brojeva. Kako nevjerovatno! Kada dizajnirate i ne znate koju veličinu odabrati, samo odaberite između ovih 10 brojeva. Kako je to zgodno!
1.0 N0
1.12 N2
1.25 N4
1.4 N6
1.6 N8
1.8 N10
2.0 N12
2.24 N14
2.5 N16
2.8 N18
3.15 N20
3.55 N22
4.0 N24
4.5 N26
5.0 N28
5.6 N30
6.3 N32
7.1 N34
8.0 N36
9.0 N38
Dva broja prioriteta, kao što su 4 i 2, imaju redne brojeve N24 i N12. Kada se pomnože i dodaju njihovi serijski brojevi, rezultat je jednak N36 ili 8; kada se dijeli, serijski brojevi se oduzimaju i rezultat je jednak N12 ili 2. ; Za kocku od 2 pomnožite njen redni broj N12 s 3 da biste dobili N36, što je 8; za kvadratni korijen iz 4, podijelite njegov redni broj N24 s 2 da biste dobili N12, što je 2. Što ako pronađemo četvrtu potenciju broja 2? N12*{{20}}N48, ovdje nema nikoga, što da radim? Na gornjem popisu nema prethodnog broja, koji je 10. Njegov serijski broj je N40. Ako je serijski broj veći od 40, pogledajte samo dio veći od 40. Na primjer, za N48, pogledajte N8, što je 1,6, a zatim ga pomnožite s 10 da biste dobili 16. . Ako je serijski broj N88, pogledajte N8 da biste dobili 1,6, zatim ga pomnožite sa 100 da biste dobili 160, jer je serijski broj od 100 N80, serijski broj od 1000 je N120, i tako dalje za mehanički dizajn, to je dovoljno koristiti ovih 20 brojeva cijeli život. Ali ponekad je potrebno koristiti brojčani sustav R40. Kompletniji je sa 40 brojeva. Ako nije dovoljno, tu je i serija R80. Znam napamet brojčani sustav R40 i ne trebam čak ni kalkulator za općenite izračune. Jednostavno rečeno, izračunajte otpornost na uvijanje čelika 40-promjera 45. Torzijski koeficijent je 0,5*π*R^3. Torzijsko naprezanje je polovica granice popuštanja od 360, što je 180 MPa. Pi je 3,15. Lijevom i desnom rukom stisnite decimalnu točku i mentalno izračunajte zbrajanje i oduzimanje serijskih brojeva. Izađi za trenutak. Je li netko rekao da ne dodajete sigurnosni faktor? Recite mi, trebam li odabrati 1,25, 1,5 ili 2? hehe.
Zlatni rez je 0.618, što je 1,618, a tu je i 1,6.
Niz kvadratnog korijena je kvadratni korijen 1, kvadratni korijen 2, kvadratni korijen 3. Lako ga je pronaći, zar ne? (Serijski broj 3 je N19)
Što je π na kvadrat? jednako 10. Je li zgodno kad izračunate da je tlačna šipka stabilna?
Torzijski koeficijent okrugle šipke je oko 0.1*D^3. Sada možete verbalno izračunati koeficijent torzije, zar ne?
Zašto je veliki vijak skočio izravno s M36 na M40?
Zašto je prijenosni omjer 6,3 ili 7,1?
Zašto čelični kanali imaju promjer 12,6 koji se rijetko viđa na tržištu?
Zašto je outsourcing tvornica nazvala i rekla da nema 140 četvornih cijevi, nego ima 120 i 160? Budući da brojčani sustav R5 ima prednost nad sustavom brojeva R20.
Zašto parametri standardnih dijelova imaju prvi niz i drugi niz? Općenito govoreći, prvi niz je R5 niz.
Zašto Inventorov popis rupa za vijke ima M11.2? Sada znate da to nije izmišljena brojka, zar ne?
slika
Tu su i debljina čelične ploče, model čeličnog presjeka, modul zupčanika, svi standardni dijelovi, funkcionalni parametri, dimenzionalni parametri, standardne tablice tolerancija na svim uzorcima industrijskih proizvoda itd., itd., njihovo podrijetlo polako postaje jasno u našim srcima u ovom trenutku trenutak. . Može se reći da smo razumjeli pola priručnika za strojarsko projektiranje, kao i one industrijske proizvode koji još nisu izrađeni.
Zatim, kada dizajniramo proizvod, možemo dizajnirati seriju u isto vrijeme, umjesto da provodimo takozvanu "standardizaciju" nakon što je dizajn dovršen; nadalje, ako je proizvodu predodređeno da bude serijaliziran, tada ga čak možemo dizajnirati prema stvarnim radnim uvjetima. Dizajnirajte proizvod ne znajući puno o njemu jer sustav prioritetnih brojeva već uključuje sve modele.
Primjene sustava prioritetnih brojeva, navedene gore, mogu se opisati kao kap u moru, a postoje beskonačne primjene koje čekaju da ih sami razvijemo.
Sada kada razumijemo podrijetlo vrijednosti hrapavosti površine, pogledajmo znanje o hrapavosti površine!
1. Pojam hrapavosti površine
Hrapavost površine odnosi se na neravnine strojno obrađene površine s malim razmacima i sitnim vrhovima i udubinama. Udaljenost (valna udaljenost) između dva vrha vala ili dva vala vrlo je mala (manje od 1 mm), što je mikroskopska greška geometrijskog oblika.
Posebno se odnosi na visinu i razmak S malih vrhova i dolina. Općenito podijeljeno u S točke:
S
1 Manje od ili jednako S Manje od ili jednako 10 mm je valovitost
S>10 mm je f oblik
2. VDI3400, Ra, Rmax tablica usporedbe
Nacionalni standardi propisuju da se za ocjenu hrapavosti površine obično koriste tri pokazatelja (jedinica: μm): prosječno aritmetičko odstupanje Ra profila, prosječna visina neravnina Rz i najveća visina Ry. Indikator Ra često se koristi u stvarnoj proizvodnji. Maksimalno mikroskopsko odstupanje visine Ry konture obično se izražava simbolom Rmax u Japanu i drugim zemljama, a VDI indikator se obično koristi u Europi i Sjedinjenim Državama. Slijedi usporedna tablica VDI3400, Ra i Rmax.
slika
VDI3400, Ra, Rmax usporedna tablica
slika
3. Čimbenici koji uzrokuju hrapavost površine
Hrapavost površine općenito je uzrokovana korištenom metodom strojne obrade i drugim čimbenicima, kao što je trenje između alata i površine dijela tijekom procesa strojne obrade, plastična deformacija površinskog metala tijekom odvajanja strugotine i visokofrekventne vibracije u procesnom sustavu , jame za električno pražnjenje, itd. Zbog različitih metoda obrade i materijala obratka, dubina, gustoća, oblik i tekstura tragova ostavljenih na obrađenoj površini su različiti.
4. Glavni učinci hrapavosti površine na dijelovima
Utječu na otpornost na habanje. Što je površina hrapavija, to je manje efektivno kontaktno područje između površina za spajanje, to je veći pritisak, to je veći otpor trenja i brže je trošenje.
Utječe na stabilnost prianjanja. Što se tiče zazora, što je površina hrapavija, to se lakše haba, zbog čega se razmak postupno povećava tijekom rada; za interferencijske spojeve, stvarna efektivna interferencija je smanjena zbog izravnavanja mikroskopskih konveksnih vrhova tijekom sastavljanja. jačina veze.
Utječe na čvrstoću zamora. Na površini hrapavih dijelova postoje velika udubljenja koja su, poput oštrih kutova i pukotina, osjetljiva na koncentraciju naprezanja, što utječe na čvrstoću dijela na zamor.
Utječe na otpornost na koroziju. Hrapave površine dijelova mogu lako dopustiti korozivnim plinovima ili tekućinama da prodru u unutarnji metalni sloj kroz mikroskopske doline na površini, uzrokujući površinsku koroziju.
Utječu na brtvljenje. Hrapave površine ne mogu čvrsto pristajati jedna uz drugu, a plin ili tekućina cure kroz otvore između kontaktnih površina.
Utječe na krutost kontakta. Kontaktna krutost je sposobnost spojne površine dijelova da se odupre kontaktnoj deformaciji pod djelovanjem vanjskih sila. Krutost stroja uvelike ovisi o krutosti kontakta između različitih dijelova.
utjecati na točnost mjerenja. Površinska hrapavost izmjerene površine dijela i mjerne površine mjernog alata izravno će utjecati na točnost mjerenja, posebno kod preciznih mjerenja.
Osim toga, hrapavost površine imat će različite stupnjeve utjecaja na premaz dijelova, toplinsku vodljivost i kontaktni otpor, sposobnost refleksije i performanse zračenja, otpor protoku tekućine i plina i protok struje na površini vodiča.
5. Osnove za ocjenu hrapavosti površine
1. Duljina uzorkovanja
Duljina uzorkovanja L je duljina referentne linije određene za ocjenu hrapavosti površine. Duljinu koja može odražavati karakteristike hrapavosti površine treba odabrati na temelju stvarne formacije površine i karakteristika teksture dijela. Duljinu uzorkovanja treba mjeriti na temelju općeg smjera stvarnog profila površine. Duljina uzorkovanja određena je i odabrana kako bi se ograničili i smanjili učinci površinske valovitosti i pogreške u obliku na rezultate mjerenja hrapavosti površine. Uobičajene opcije za mjerenje hrapavosti su: {{0}}.25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm
slika
2. Duljina procjene
Duljina evaluacije je duljina potrebna za evaluaciju profila, koja može uključivati jednu ili više duljina uzorkovanja. Budući da hrapavost površine različitih dijelova površine dijela nije nužno ujednačena, jedna duljina uzorkovanja često ne može razumno odražavati određenu značajku hrapavosti površine. Stoga je potrebno uzeti nekoliko duljina uzorkovanja na površini kako bi se ocijenila hrapavost površine. Duljina procjene općenito uključuje 1 do 5 duljina uzorkovanja L. Kada je duljina uzorkovanja 0.8, a duljina procjene 5L, 5X0.8=4mm
3. Osnovna linija
Referentna linija je središnja linija konture koja se koristi za procjenu parametara hrapavosti površine. Postoje dvije vrste osnovnih linija: srednja linija konture metodom najmanjih kvadrata: unutar duljine uzorkovanja, zbroj kvadrata pomaka konture svake točke na konturnoj liniji je najmanji i ima geometrijski oblik konture. Aritmetička središnja središnja linija konture: Unutar duljine uzorkovanja, površine kontura s obje strane središnje crte su jednake. Teoretski, središnja crta najmanjih kvadrata je idealna osnovna linija, ali ju je teško dobiti u praktičnim primjenama. Stoga se umjesto njega općenito koristi središnja linija konture aritmetičke sredine, a tijekom mjerenja umjesto nje može se koristiti ravna linija s približnim položajem.
4. Mjerni hod
Mjerni hod odnosi se na udaljenost pomicanja igle senzora na stvarnom izratku. Mjerni hod obično je računski odnos duljine evaluacije plus 2 duljine uzorkovanja: na primjer, kada je duljina evaluacije odabrana kao 5L, duljina uzorkovanja L je 0.8mm, mjerni hod je 5L{{5 }}L=7L, a mjerni hod je 7X0.8=5.6mm. Znajte ovo Vrlo važno, udaljenost prijeđena na izratku se može izračunati. Ovo određuje veličinu dodirne površine najmanjeg obratka koju mjeri korisnik.
6. Parametri ocjenjivanja hrapavosti površine
1. Visinski karakteristični parametri
Ra aritmetička sredina odstupanja konture: aritmetička sredina izvrsnih vrijednosti odstupanja konture unutar duljine uzorkovanja (lr). U stvarnom mjerenju, što je veći broj mjernih točaka, Ra je točniji.
Slika] [slika
Rz Maksimalna visina profila: Udaljenost između vršne linije i donje linije udoline.
Ra je poželjan unutar uobičajeno korištenog raspona parametara amplitude. Prije 2006. postojao je još jedan parametar ocjenjivanja u nacionalnom standardu: "Visina mikroskopskih neravnina od deset točaka", koja je predstavljena s Rz, a najveća visina konture predstavljena je s Ry. Nakon 2006. godine, visina mikroskopskih neravnina od deset točaka poništena je u nacionalnom standardu i usvojena. Rz predstavlja najveću visinu profila.
slika
2. Karakteristični parametri razmaka
Rsm Prosječna širina konturnih ćelija. Prosječni razmak mikroskopskih nepravilnosti u profilu unutar duljine uzorkovanja. Razmak mikronepravilnosti odnosi se na duljinu vrha konture i susjedne udubine konture na središnjoj liniji. Za istu vrijednost Ra, vrijednost Rsm nije nužno ista, pa će reflektirana tekstura biti drugačija. Površine koje cijene teksturu obično se fokusiraju na dva pokazatelja Ra i Rsm.
slika
Karakteristični parametar oblika Rmr izražava se omjerom duljine nosača profila, koji je omjer duljine nosača profila i duljine uzorkovanja. Duljina oslonca konture zbroj je duljina odsječaka dobivenih presijecanjem konture ravnom linijom paralelnom sa središnjom linijom i udaljenosti c od vršne linije konture unutar duljine uzorkovanja.
7. Metoda mjerenja hrapavosti površine
1. Komparativna metoda
Koristi se za mjerenja na licu mjesta u radionicama, često se koristi za mjerenja na srednjim ili grubim površinama. Metoda je određivanje vrijednosti hrapavosti izmjerene površine usporedbom s uzorkom hrapavosti označenom određenom vrijednošću.
2. Metoda stilusa
Hrapavost površine koristi dijamantnu iglu s polumjerom zakrivljenosti vrha od oko 2 mikrona za polagano klizanje duž mjerene površine. Pomak dijamantne igle prema gore i dolje električni senzor duljine pretvara u električni signal. Nakon pojačanja, filtriranja i izračuna, prikazuje se instrumentom za prikaz. Da bi se dobila vrijednost hrapavosti površine, također se može koristiti rekorder za snimanje krivulje profila mjerenog presjeka. Općenito, mjerni alati koji mogu prikazati samo vrijednosti hrapavosti površine nazivaju se instrumenti za mjerenje hrapavosti površine, dok se oni koji mogu bilježiti krivulje profila površine nazivaju mjerači profila hrapavosti površine. Oba mjerna alata imaju elektroničke računske krugove ili računala, koja mogu automatski izračunati aritmetičku sredinu odstupanja profila Ra, visinu od deset točaka mikronepravilnosti Rz, maksimalnu visinu profila Ry i druge različite parametre vrednovanja. Imaju visoku učinkovitost mjerenja i primjenjivi su za mjerenje površinske hrapavosti Ra od 0.025 ~ 6,3 mikrona.
3. Metoda svjetlosnog presjeka
Svjetlosna traka nastala nakon prolaska svjetlosti kroz prorez projicira se na mjerenu površinu, a hrapavost površine mjeri se na temelju konturne krivulje koju formira njezino sjecište s mjerenom površinom (slika 3). Nakon što svjetlost emitirana iz izvora svjetlosti prođe kroz kondenzor, prorez i leću objektiva 1, prorez se projicira na mjerenu površinu pod kutom nagiba od 45 stupnjeva kako bi se formirao profil presjeka mjerene površine, koji je zatim se pojačava i projicira na mjerenu površinu kroz leću objektiva 2. na končanici. Koristite mikrometarski okular i bubanj za očitavanje da prvo očitate vrijednost h, a zatim izračunate vrijednost H.
