ความหยาบของพื้นผิวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับพื้นผิวส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับหน้าสัมผัสแบบเลื่อน เนื่องจากปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราการสึกหรอเริ่มต้นและลักษณะต่อเนื่องของพื้นผิวนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้เป็นอย่างมาก โดยทั่วไปพื้นผิวเหล่านี้จะมีการรับน้ำหนัก-และจำเป็นต้องมีการทำเครื่องหมายที่มีความหยาบเพื่อให้แน่ใจว่าเหมาะสมกับการใช้งานตามวัตถุประสงค์
ส่วนประกอบจำนวนมากต้องการการตกแต่งพื้นผิวที่เฉพาะเจาะจงเพื่อให้บรรลุการทำงานที่ต้องการ ตัวอย่างได้แก่ แบริ่งเจอร์นบนตัวรถก่อนทำสี หรือบนเพลาข้อเหวี่ยงหรือเพลาลูกเบี้ยว
[ภาพ]
ความหยาบผิวคืออะไร?
ความหยาบของพื้นผิว ดังที่เรามักอ้างถึงในการตรวจวัดในแต่ละวัน สามารถเข้าใจได้ว่าเป็นความไม่สม่ำเสมอของช่องว่างขนาดเล็ก ยอดเขาและหุบเขาเล็กๆ ในระหว่างการผลิตผลิตภัณฑ์
โดยปกติจะกำหนดเป็นระยะทางนาที (ความยาวคลื่น) ระหว่างยอดเขาสองแห่งหรือหุบเขาสองแห่ง โดยทั่วไปแล้ว ความยาวคลื่นจะอยู่ภายใน 1 มม. หรือน้อยกว่า นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดเป็นการวัดโปรไฟล์ไมโคร- หรือที่เรียกกันทั่วไปว่าค่าความผิดพลาดระดับไมโคร-
โดยสรุป ตอนนี้คุณอาจมีความเข้าใจโดยทั่วไปเกี่ยวกับความหยาบแล้ว ส่วนต่อไปนี้ให้การวิเคราะห์โดยละเอียดเพิ่มเติม
โดยทั่วไป เราใช้เส้นพื้นฐานในการประเมินความหยาบของพื้นผิว จุดสูงสุดเหนือเส้นฐานเรียกว่ายอด และจุดต่ำสุดใต้เส้นฐานเรียกว่ารางน้ำ ความสูงระหว่างยอดและรางแสดงด้วย Z และระยะห่างของพื้นผิวขนาดเล็ก-ของผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปแสดงด้วย S
[ภาพ]
โดยทั่วไปค่าของ S ถูกกำหนดไว้ในมาตรฐานการตรวจสอบระดับชาติดังต่อไปนี้:
S < 1 มม.: กำหนดเป็นความหยาบของพื้นผิว
1 น้อยกว่าหรือเท่ากับ S น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10 มม.: กำหนดเป็นความวาวของพื้นผิว
มาตรฐานการตรวจสอบทางมาตรวิทยาแห่งชาติของจีนกำหนดว่าความหยาบของพื้นผิวมักจะได้รับการประเมินโดยใช้พารามิเตอร์ 3 ตัว ได้แก่ VDA3400, Ra และ Rmax โดยปกติแล้วหน่วยการวัดจะแสดงเป็น μm
ความสัมพันธ์ระหว่างพารามิเตอร์การประเมิน
Ra ถูกกำหนดให้เป็นค่าเบี่ยงเบนทางคณิตศาสตร์โดยเฉลี่ยของเส้นโค้ง (ความหยาบเฉลี่ย), Rz ถูกกำหนดให้เป็นความสูงเฉลี่ยของความไม่เท่ากัน และ Ry ถูกกำหนดให้เป็นความสูงสูงสุด ส่วนต่างความสูงสูงสุดของ Ry ของโปรไฟล์ไมโคร-ก็แสดงด้วย Rmax ในมาตรฐานอื่นๆ เช่นกัน
โปรดดูตารางด้านล่างสำหรับความสัมพันธ์เฉพาะระหว่าง Ra และ Rmax:
[ภาพ]
ตาราง: การเปรียบเทียบพารามิเตอร์ Ra และ Rmax (µm)
ความหยาบของพื้นผิวเกิดขึ้นได้อย่างไร?
ความหยาบผิวเกิดจากกระบวนการตัดเฉือนของชิ้นงาน วิธีการตัดเฉือน วัสดุชิ้นงาน และกระบวนการ ล้วนส่งผลต่อความหยาบของพื้นผิว
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการตัดเฉือนด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า (EDM) รอยกระแทกจะปรากฏขึ้นบนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่กลึง
กระบวนการตัดเฉือนและวัสดุชิ้นงานที่แตกต่างกันส่งผลให้เกิดรอยขนาดเล็กมากเหลืออยู่บนพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ตัดเฉือน เช่น ความหนาแน่น ความลึก และการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง
อิทธิพลของความหยาบผิวต่อชิ้นงาน
ความต้านทานการสึกหรอของชิ้นงาน ความมั่นคงพอดี ความแข็งแรงเมื่อยล้า ความต้านทานการกัดกร่อน ประสิทธิภาพการปิดผนึก ความแข็งของการสัมผัส ความแม่นยำในการวัด การเคลือบ การนำความร้อนและความต้านทานการสัมผัส คุณสมบัติการสะท้อนแสงและการแผ่รังสี ความต้านทานต่อการไหลของของเหลวและก๊าซ และการไหลของกระแสบนพื้นผิวตัวนำ ล้วนมีระดับอิทธิพลที่แตกต่างกัน
เกณฑ์การประเมินความหยาบผิว
1 ความยาวตัวอย่าง: ความยาวหน่วยของแต่ละพารามิเตอร์ ความยาวในการสุ่มตัวอย่างคือความยาวของเส้นอ้างอิงที่ระบุไว้สำหรับการประเมินความหยาบของพื้นผิว ภายใต้มาตรฐาน ISO 1997 โดยทั่วไปจะใช้ 0.08 มม., 0.25 มม., 0.8 มม., 2.5 มม. และ 8 มม. เป็นความยาวอ้างอิง
2 ความยาวในการประเมิน: ประกอบด้วยความยาวอ้างอิง N รายการ ความหยาบผิวของส่วนต่างๆ ของส่วนประกอบไม่สามารถแสดงได้อย่างแม่นยำด้วยความยาวอ้างอิงเดียว ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ความยาวสุ่มตัวอย่าง N เพื่อประเมินความหยาบของพื้นผิว ภายใต้มาตรฐาน ISO 1997 ความยาวการประเมินโดยทั่วไปคือ N เท่ากับ 5
3 เส้นอ้างอิง: เส้นอ้างอิงคือเส้นกึ่งกลางโปรไฟล์ที่ใช้ในการประเมินพารามิเตอร์ความหยาบ โดยทั่วไปแล้ว จะมีเส้นกึ่งกลางกำลังสองน้อยที่สุดและมีเส้นกึ่งกลางค่าเฉลี่ยเลขคณิตของโปรไฟล์
[เส้นกึ่งกลางกำลังสองน้อยที่สุด] คำนวณโดยใช้วิธีกำลังสองน้อยที่สุดจากจุดที่รวบรวมระหว่างการวัด
[เส้นกึ่งกลางค่าเฉลี่ยเลขคณิตของโปรไฟล์] ช่วยให้แน่ใจว่าพื้นที่ของส่วนโปรไฟล์ทั้งสองด้านบนและด้านล่างเส้นกึ่งกลางเท่ากันภายในความยาวตัวอย่าง
ตามทฤษฎี เส้นกึ่งกลางกำลังสองน้อยที่สุดถือเป็นเส้นอ้างอิงในอุดมคติ แต่ยากที่จะได้ในการใช้งานจริง ดังนั้น โดยทั่วไปจะใช้เส้นกึ่งกลางทางคณิตศาสตร์ของโปรไฟล์แทน และสามารถใช้เส้นตรงที่มีตำแหน่งโดยประมาณในระหว่างการวัดได้
ความหยาบผิวได้มาอย่างไร?
การประเมินความหยาบของพื้นผิวมีมูลค่าเพิ่มมากขึ้นในการผลิต เพื่อศึกษาความหยาบของพื้นผิว จำเป็นต้องใช้เครื่องจักรเฉพาะทาง ได้แก่ เครื่องมือวัดความหยาบผิว (ภาพ: ซีรีส์ Formtracer Avant) เครื่องมือวัดความหยาบของพื้นผิวใช้สไตลัสเพชรที่มีความไวสูงเพื่อสำรวจพื้นผิว เหมือนกับปิ๊กอัพแผ่นเสียง จากนั้นจะแยก-ความขรุขระของความยาวคลื่นเล็กๆ ของ-ระลอกคลื่นและรูปร่างขนาดใหญ่ ออกจากความยาวคลื่นที่ยาวกว่า- ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการกรองแบบอิเล็กทรอนิกส์
*คุณลักษณะของเครื่องมือวัดความหยาบประเภท{0}}สไตลัสกำหนดไว้ใน ISO 3274:1996
(ภาพ: แผนผังของเครื่องมือวัดความหยาบพื้นผิวประเภท - ของสไตลัส)
แม้ว่าการวัดความหยาบผิวที่แม่นยำและสมบูรณ์ที่สุดจะใช้เครื่องวัดแบบพิเศษ ในบางกรณี ชุดเครื่องมือแบบมือถือสามารถใช้เพื่อการดำเนินการที่รวดเร็วและลดลง-ดังที่แสดงด้านล่าง:
แผ่นเปรียบเทียบความหยาบคือตัวอย่างที่มีนิกเกิล-ซึ่งทำโดยการขึ้นรูปด้วยไฟฟ้า เหมาะสำหรับงานโลหะและเป็นเครื่องมือเสริมที่มีประสิทธิภาพสูง
ผู้ปฏิบัติงานเพียงแค่ใช้เล็บแตะแต่ละพื้นผิวในชุดเพื่อค้นหาการจับคู่ที่ใกล้เคียงที่สุดกับชิ้นงานที่จะเปรียบเทียบ บางคนใช้ชุดแบบจำลองเหล่านี้เป็นตารางการค้นหา แต่สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่มาตรฐานที่เป็นวัสดุ เครื่องวัดความหยาบมีฟังก์ชันที่แตกต่างกัน ใช้วิธีการประเมินที่แตกต่างกัน และต้นทุนจะแตกต่างกันไป ก่อนที่จะเลือกเครื่องจักรขอแนะนำให้ปรึกษากับผู้ผลิตมืออาชีพเพื่อเลือกรุ่นที่เหมาะสมที่สุดตามความต้องการของคุณ
