Шероховатость это: Шероховатость | это… Что такое Шероховатость?

Шероховатость | это… Что такое Шероховатость?

ТолкованиеПеревод

Шероховатость

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные качества. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность(герметичность) соединений, химическая стойкость,внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью.

Содержание 1 Параметры шероховатости 2 Способы измерения 3 Стандарты 4 См. также 5 Литература 6 Ссылки

Параметры шероховатости

Нормальный профиль и параметры шероховатости поверхности.

где: — базовая длина; — средняя линия профиля; — средний шаг неровностей профиля; — средний шаг местных выступов профиля; — отклонение пяти наибольших максимумов профиля; — отклонение пяти наибольших минимумов профиля; — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль; — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль; — наибольшая высота профиля; — отклонения профиля от линии ; — уровень сечения профиля; — длина отрезков, отсекаемых на уровне .

• Высотные параметры:

  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля;

или

  Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам;

  Rmax — наибольшая высота профиля;

• Шаговые параметры:

  Sm — средний шаг неровностей;

  S — средний шаг местных выступов профиля;

  tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90%.

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

Способы измерения

• Визуальный (сравнение по образцам).
• Контактный.
• Бесконтактный.

Стандарты

• ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
• ISO 468:1982 — Шероховатость поверхности. Параметры, их значения и общие правила установления технических требований. (Surface roughness — Parameters, their values and general rules for specifying requirements).

См. также

• Профилометр
• Профилограф

Литература

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.. — М.: Машиностроение., 2001. — ISBN 5-217-02962-5
2. Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению. . — М.: Машиностроение., 1989. — С. 438-480. — 864 с. — ISBN 5-217-00403-7

Ссылки

• «Шероховатость поверхности» Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.

• «Помощь по ГОСТам» ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.

Wikimedia Foundation.
2010.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Синонимы:

ахиллесова пята, дефект, задорина, задоринка, зернистость, изъян, квипрокво, концы с концами не сходятся, корявость, мат, микрошероховатость, минус, негладкость, недоработка, недоразумение, недостаток, недочет, несовершенство, неувязка, неуправка, отрицательный момент, ошибка, пассив, порок, пробел, просчет, путаница, слабая сторона, слабина, слабое звено, слабое место, слабость, уязвимое место, червоточина, червоточинка, шершавость

Антонимы:

ровность

• Шерон Тэйт
• Шерон ден Адель

Полезное

Шероховатость поверхности | это.

.. Что такое Шероховатость поверхности?

Шероховатость поверхности — совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм). Шероховатость относится к микрогеометрии твёрдого тела и определяет его важнейшие эксплуатационные свойства. Прежде всего износостойкость от истирания, прочность, плотность (герметичность) соединений, химическая стойкость, внешний вид. В зависимости от условий работы поверхности назначается параметр шероховатости при проектировании деталей машин, также существует связь между предельным отклонением размера и шероховатостью. Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются.

Параметры шероховатости

Исходная шероховатость является следствием технологической обработки поверхности материала, например, абразивами. Для широкого класса поверхностей горизонтальный шаг неровностей находится в пределах от 1 до 1000 мкм, а высота — от 0,01 до 10 мкм. В результате трения и изнашивания параметры исходной шероховатости, как правило, меняются, и образуется эксплуатационная шероховатость. Эксплуатационная шероховатость, воспроизводимая при стационарных условиях трения, называется равновесной шероховатостью.

Нормальный профиль и параметры шероховатости поверхности.

На рисунке схематично показаны параметры шероховатости, где:  — базовая длина;  — средняя линия профиля;  — средний шаг неровностей профиля;  — средний шаг местных выступов профиля;  — отклонение пяти наибольших максимумов профиля;  — отклонение пяти наибольших минимумов профиля;  — расстояние от высших точек пяти наибольших максимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль;  — расстояние от низших точек пяти наибольших минимумов до линии параллельной средней и не пересекающей профиль;  — наибольшая высота профиля;  — отклонения профиля от линии ;  — уровень сечения профиля;  — длина отрезков, отсекаемых на уровне .

• Высотные параметры:

  Ra — среднее арифметическое отклонение профиля;

или

  Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам;

  Rmax — наибольшая высота профиля;

• Шаговые параметры:

  Sm — средний шаг неровностей;

  S — средний шаг местных выступов профиля;

  tp — относительная опорная длина профиля, где p — значения уровня сечений профиля из ряда 10; 15; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90 %.

Ra, Rz и Rmax определяются на базовой длине l которая может принимать значения из ряда 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,80; 2,5; 8; 25 мм.

Параметр Ra является предпочтительным.

Способы измерения

ISO 8503 определяет требования по определению компараторов профиля, который предназначен для визуального и тактильного сравнения стальных поверхностей, очищенных абразивоструйным способом. Компараторы профиля поверхности используются на строительных площадках для оценки шероховатости поверхности перед нанесением красок и других подобных продуктов или перед другими видами защиты поверхности^[1].

• Визуальный (сравнение по образцам)^[2].
• Бесконтактный (при помощи микроскопа)^[3].
• Контактный (профилометр)^[4].

Стандарты

• ГОСТ 2789-73 — Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики.
• ГОСТ 2.309-73 — Обозначения шероховатости поверхностей.
• ISO 468:1982 — Шероховатость поверхности. Параметры, их значения и общие правила установления технических требований. (Surface roughness — Parameters, their values and general rules for specifying requirements).

См. также

• Профилометр
• Профилограф
• Компаратор шероховатости

Литература

1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. / Под ред. И. Н. Жестковой. — 8-е изд., перераб. и доп.. — М.: Машиностроение, 2001. — ISBN 5-217-02962-5
2. Богданов В. Н., Малежик И. Ф., Верхола А. П. и др. Справочное руководство по черчению. — М.: Машиностроение, 1989. — С. 438-480. — 864 с. — ISBN 5-217-00403-7

Ссылки

1. ↑ ISO 8503: Подготовка стальных поверхностей перед нанесением красок и подобных покрытий. Характеристики шероховатости стальной поверхности, очищенной пескоструйным способом. Часть 1: Спецификации и определение компараторов профиля поверхности ИСО для оценки поверхностей, очищенных обдувкой абразивом
2. ↑ ISO 8503 Часть 2: Метод классификации профиля стальной поверхности, очищенной обдувкой абразивом, с применением компараторов.
3. ↑ ISO 8503 Часть 3: Метод калибровки компараторов профиля поверхности ИСО и определение профиля поверхности с применением микроскопа.
4. ↑ ISO 8503 Часть 4: Метод калибровки компараторов профиля поверхности ИСО и определение профиля поверхности с применением измерительного прибора с механической записью.

• «Шероховатость поверхности» Новосибирский государственный технический университет. Кафедра инженерной графики.
• ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики
• ГОСТ 2.309-73 Обозначения шероховатости поверхностей.
• Образцы шероховатости

Что такое шероховатость поверхности | Измерение шероховатости поверхности

Иногда задают вопрос: «В какой точке шероховатость поверхности становится волнистой?» На это почти невозможно ответить.

Переход от концепции шероховатости к концепции волнистости часто зависит от размера заготовки.

Например, неравномерное расстояние, которое можно рассматривать как шероховатость на шпинделе станка, будет рассматриваться как волнистость на рейке часов. Количество волн в функциональной длине также оказывает некоторое влияние на то, как мы классифицируем неровности. Одна волна на часовой рейке может рассматриваться как кривизна, но большее количество волн на более длинном валу может быть принято за волнистость.

Лучше разделить шероховатость, волнистость и форму в соответствии с их причиной, так как это также относится к факторам производительности. Таким образом, мы можем определить шероховатость поверхности , волнистость и форму следующим образом.

Что такое шероховатость/шероховатость поверхности?

Шероховатость/шероховатость поверхности  определяется как неровности, присущие производственному процессу (например, режущий инструмент или абразивный песок). Шероховатость количественно определяется отклонениями направления вектора нормали реальной поверхности от ее идеальной формы. Если эти отклонения велики, поверхность шероховатая; если они маленькие, поверхность гладкая.

Прибор для измерения шероховатости поверхности

Что такое Волнистость?

Волнистость та часть текстуры, на которую наложена шероховатость. Это может быть следствием вибраций, вибрации или рабочих прогибов и деформаций в материале. Также невозможно точно указать, где прекращается волнистость, а форма становится частью общей формы детали, но по тому же критерию мы говорим, что:

Что такое Форма?

Форма – это общая форма поверхности без учета изменений, связанных с шероховатостью и волнистостью.

Таким образом, эти различия являются качественными, а не количественными, но имеют большое значение, поскольку их определение таким образом хорошо установлено и функционально обосновано. Шероховатость создается только методом производства, являющимся результатом процесса, а не машины. Следы могут быть оставлены самим инструментом или абразивом: они будут носить периодический характер для одних процессов и более случайный характер для других.

Также имеется более тонкая структура, образованная разрывом детали во время обработки, скоплением мусора на кромке и небольшими дефектами на кончике инструмента. Волнистость, однако, приписывается индивидуальной машине, дисбалансу шлифовального круга, неточности ходового винта и недостаточной жесткости.

Ошибки формы часто возникают из-за того, что деталь удерживается недостаточно прочно, или направляющая скольжения не является прямой, или во время процесса выделяется тепло, которое может вызвать изгиб поверхности.

Следует подчеркнуть, что эти три характеристики никогда не встречаются по отдельности. Большинство поверхностей являются результатом сочетания эффектов шероховатости, волнистости и формы.

Каков принцип работы прибора/измерителя шероховатости поверхности?

Поскольку отдельные неровности шероховатости слишком малы, чтобы увидеть их невооруженным глазом, требуется прибор для измерения шероховатости поверхности . Небольшой стилус проводится по поверхности с постоянной скоростью на заданном расстоянии. Получается электрический сигнал, который усиливается для получения сильно увеличенного вертикального увеличения.

Этот сигнал может отображаться как на графике, так и на экране вместе с числовыми значениями, характеризующими текстуру поверхности.

Стандарт ISO для измерения шероховатости поверхности представляет собой конический щуп с углом наклона 60° или 90° со сферическим наконечником радиусом 2 мкм. Тем не менее, это довольно тонкий игла, и для его полноценного использования требуется инструмент с отличными механическими свойствами.

Прибор для измерения шероховатости поверхности PGI NOVUS

Каково применение измерения шероховатости поверхности?

Во многих случаях шероховатость поверхности тесно связана с функцией, например, когда две поверхности находятся в тесном движущемся контакте друг с другом, их шероховатость будет влиять на их герметизирующие или износостойкие свойства. Это может означать, что это случай «чем плавнее, тем лучше», но это не всегда верно, поскольку могут быть задействованы другие факторы.

Было обнаружено, что там, где задействована смазка, впадины шероховатости необходимы для удерживания масла. Кроме того, необходимо учитывать финансовый аспект: создание очень гладких поверхностей стоит больших денег, и затраты на это упражнение могут значительно увеличить счет без получения большой производительности.

Как бы хорошо ни были смазаны две поверхности, находящиеся в относительном движении (например, вал и его подшипник), некоторый износ будет иметь место. Если поверхности шероховатые, вскоре они станут более гладкими по мере стирания пиков. Поскольку при этом удаляется металл, изменение подгонки двух частей произойдет быстрее, чем если бы отделка была оптимальной с самого начала. С другой стороны, функциональность некоторых деталей, таких как зажимные устройства или штифт с «посадкой с натягом», зависит от трения.

Другим применением, в котором шероховатость поверхности может влиять на производительность, является использование манжетных уплотнений для предотвращения утечки гидравлических жидкостей. Если покрытие слишком гладкое, трудно поддерживать пленку жидкости между валом и уплотнением. Если отделка слишком грубая, это может привести к истиранию и последующему разрушению, что приведет к отказу. Проверка текстуры, оставшейся на детали после обработки, часто выявляет дефекты инструмента, неправильные настройки инструмента или неправильную скорость и подачу инструмента.

Внешний вид поверхности может иметь определенное значение. Например, листовая сталь, используемая для автомобильных кузовов, должна иметь отделку, которая позволит краске прилипать к поверхности без эффекта «апельсиновой корки» и иметь ровный внешний вид. Любой, кто пробовал рисовать на стеклянной поверхности, оценит сложность получения прочного покрытия. Металлические детали — не единственные компоненты, требующие контроля; и бумажные, и пластиковые детали нуждаются в одинаковой степени повторяемости.

Сопутствующие товары:

• Форма серии Talysurf
• Оптика Серия PGI
• Портативный Surtronic
• Внутри цеха

Статьи по теме:

• Что такое отделка поверхности? Каковы типы параметров отделки поверхности?

Что такое параметры шероховатости поверхности?

• Что такое программное обеспечение для анализа поверхности — программное обеспечение Talyprofile?
• Что такое тестер измерения шероховатости поверхности Surtronic серии S-100?
• Бывшая шероховатость поверхности перчатки [инфографика]
• Высокоскоростные системы измерения круглости и шероховатости поверхности
• Как измерить шероховатость поверхности с помощью Surtronic Duo?

Шероховатость поверхности и чистота поверхности | RA & RMS

Шероховатость поверхности – это размерный аспект производственного процесса, которым часто пренебрегают. В то время как больше внимания обычно уделяется составу детали и ее прочности или ее измеренным размерам и допускам, слишком шероховатая поверхность может привести к повышенному трению и преждевременному выходу детали из строя. Помимо механической обработки, производство с высокой степенью чистоты требует гладких поверхностей внутри технологического оборудования, чтобы избежать загрязнения или отложений внутри него. Проще говоря, чем ровнее поверхность, тем меньше вероятность того, что материал прилипнет к ней. И, конечно же, чем ровнее поверхность, тем легче ее чистить.

Насколько гладкая гладкая?

В повседневной жизни мы взаимодействуем с гладкими поверхностями. Стеклянные окна гладкие, кожа гладкая, а сенсорный экран на наших мобильных устройствах гладкий. Или они? Любой, кто обращал внимание на уроках биологии, знает, что при близком рассмотрении кожа не гладкая. Но сенсорные экраны? Они изготавливаются с контролируемой шероховатостью, потому что слишком высокий глянец делает изображение трудноразличимым. Кроме того, экран будет слишком скользким для точного взаимодействия с виртуальной клавиатурой. Эта шероховатость измеряется в микронах (µ), что составляет 0,001 мм, или в микродюймах (µin), что составляет 0,0001”. Но хотя шероховатость позволяет вам взаимодействовать с дисплеем, она также позволяет оставлять пятна на экране.

Различные способы измерения шероховатости

Шероховатость сама по себе представляет собой серию микроскопических «пиков и впадин» на поверхности. Это становится яснее при просмотре в поперечном сечении. Шероховатость поверхности рассчитывается путем измерения среднего значения высоты и глубины поверхности по всей поверхности. Это измерение чаще всего отображается как «Ra» для «среднего значения шероховатости», и это значение используется для определения соответствия оборудования различным отраслевым стандартам. Формально Ra описывается в ASME B46.1 как «среднее арифметическое абсолютных значений отклонений высоты профиля от средней линии, зарегистрированных в пределах оценочной длины». Ra, Rq (среднеквадратичное значение), Rv, Rp, Rz и некоторые другие параметры имеют двумерный характер и касаются только измерений «вверх и вниз» по прямой линии. Они не принимают во внимание другие компоненты топографии поверхности, такие как дефекты, ошибки формы или волнистость (обозначаемые как Sa, Sq, Sz), которые можно было бы измерить при трехмерной оценке. Двумерные измерения шероховатости обычно проводятся по любому зерну, которое может присутствовать.

Для тех, кто увлекается математикой, формула расчета основной высоты по всей измеряемой длине или площади:

1/n * SUM(ABS[Zi-Zmean] от i = 1 до n

Ранее шероховатость поверхности рассчитывалась по «среднеквадратичному» или «среднеквадратичному значению», в котором использовалась та же мера пиков и впадин, но использовалась другая формула. RMS чувствителен к большим пикам и впадинам, в отличие от RA. RMS, или Rq, в основном будет появляться на старых технических чертежах, так как от него отказались в пользу RA. Кроме того, среднеквадратичное значение обычно измеряется в дюймах, тогда как RA обычно измеряется в миллиметрах в большинстве стран, кроме США, поскольку в большинстве отраслей сейчас используется метрическая система. На многих чертежах в США метрические размеры указаны с английским языком в скобках, т. е. «0,8 (32)». Также стоит отметить, что мера абсолютного расстояния между самой высокой вершиной и самой низкой долиной показана как Rz.

Ra измеряется с помощью профилометра. Это инструмент со щупом, который перемещается по поверхности и измеряет разницу в высоте между пиками и впадинами профиля поверхности. В стандартах ISO используется термин CLA (Center Line Average), который интерпретируется идентично Ra.

Почему Ра имеет значение?

Как упоминалось ранее, гладкая поверхность затрудняет прилипание продукта в системе к стенкам сосуда или трубопровода. Точно так же, если в систему будет введено свободное железо или другой нежелательный материал, меньше вероятность того, что оно впитается в металл и станет источником загрязнения. При высокочистых процессах любое загрязнение может испортить всю партию продукции. Хотя стоимость очистки и продувки системы может быстро возрасти, необходимо также учитывать стоимость потерянного производственного времени. В целом, чем ниже Ra, тем выше чистота производственного применения сосуда. Его не только легче чистить, но и более гладкая поверхность означает, что его легче опорожнять. Экономия времени между партиями может увеличить производительность продукта, что положительно сказывается на итоговых показателях.

[id таблицы = 6 /]

Шероховатость поверхности в сравнении с шероховатостью поверхности

Следует отметить, что шероховатость поверхности отличается от шероховатости поверхности. Термин « Finish » используется для описания внешнего вида пластины или листа из нержавеющей стали и может быть весьма субъективным. Шероховатость поверхности объективно измеряется с помощью калиброванного оборудования. Нержавеющая сталь с шероховатостью 2B представляет собой блестящую, относительно бездефектную поверхность, полученную в результате окончательного прохода холодной прокатки с использованием полированных валков. На нем нет зернистости, и его внешний вид сравнивают с «мутным зеркалом». Поскольку более тонкий металл проходит через валки большее количество раз, чем более толстый лист, более тонкий металл обычно имеет более низкий показатель Ra и более однородную поверхность. Любые дефекты, вдавленные в поверхность, будут выявлены при электрополировке поверхности.

Примеры различных вариантов отделки поверхности

Как правило, чем выше уровень чистоты, требуемый для продукта, тем более качественная обработка поверхности требуется для производственного оборудования. Например, отделка 2B используется в хлебопекарном оборудовании, пищевой промышленности, резервуарах и сосудах, фармацевтическом оборудовании и вакуумных барабанных сушилках. Он считается гладким или более гладким, чем полированная отделка № 4, и оба варианта приемлемы для соответствия стандартам Министерства сельского хозяйства США. Ra для покрытия 2B обычно составляет от 0,3 (12) до 1 мкм (40) в зависимости от толщины металла.

Другие отделки и их средние значения шероховатости для сравнения:

• Отделка №1, иногда называемая горячекатаной, отожженной и травленой (HRAP), представляет собой листовой материал, который выходит из стана. Он очень шероховатый, от 3,2 (125) до 12,5 (500) Ra, и на нем не проводились какие-либо механические отделочные работы, такие как нанесение абразивов.
• Отделка №4 — это прямозернистая отделка, обычно называемая «брашированной» отделкой, как и отделка №3 и №6. Стандартная отделка № 4 может иметь шероховатость около 0,8 (32) Ra, в то время как отделка № 4 для молочной или санитарной промышленности имеет среднюю шероховатость от 0,3 (12) Ra до 0,4 (16) Ra.
• Две другие отделки; №7 и №8 полированы. Поверхность №8 практически безупречна. Ra на финише #8 будет 0,025 (1) Ra.

Конечно, существует много других вариантов отделки, но для биофармацевтического применения (инъекционные препараты, ушные растворы) обычно указывается 0,38 (15) Ra и электрополировка, что соответствует BPE SF-4. Производители порошков и таблеток могут использовать немного более шероховатую поверхность около 0,5 (20) Ra в соответствии со стандартами BPE SF-2, поскольку она не подвергается электрополировке.

Уменьшение шероховатости

Чистота поверхности сосуда, а также его Ra определяют, какой продукт можно производить в нем, и, как указано выше, повышение уровня чистоты требует все более тонкой обработки поверхности с более низкими числами Ra. В каждой отрасли есть определенные стандарты отделки, которые необходимо соблюдать. Санитарно-пищевые покрытия обычно находятся в диапазоне от 0,5 (20) до 0,7 (27). Этот диапазон исключает места, где бактерии или другие загрязняющие вещества могут закрепиться. Ra можно снизить, используя комбинацию химикатов и электричества для тщательного растворения поверхности стали. Этот процесс известен как электрополировка. На самом деле удаляется только от 5 до 10 микрон материала, и это в первую очередь высокие вершины поверхности. Результаты делают долины намного более мелкими по сравнению с ними.