Toimetaja sõnad: Pinna karedus Ra on sümbol, mida kasutame sageli masinatega töötades. Põhimõtteliselt on see meie vana sõber. Ilma selleta oleks joonistus ilmselt kasutu. See on selline sümbol, millega me tegeleme iga päev. Kas tead, miks kasutatakse muude numbrite asemel 0.8, 1.6, 3.2, 6.3, 12.5? Usun, et ka sõpradel kogukonnas on seda segadust õppimisel ja kasutamisel tekkinud, kuid nad pole vastust täpsemalt uurinud. Kõik algab suurepärasest matemaatikast. Nüüd lubage mul teile üksikasjalikult rääkida.
Kõik tuleb suurest prioriteedinumbrite süsteemist!
Prantsuse insener Renault nägi, et kuumaõhupallide trossidel on erinevad spetsifikatsioonid, mistõttu ta mõtles välja viisi. Ta tõstis 10 viiendaks ja sai numbriks 1,6. Seejärel korrutas ta arvud, et saada järgmised viis prioriteetset numbrit:
1.0
1.6
2.5
4.0
6.3
See on geomeetriline jada ja viimane arv on eelmisest numbrist 1,6 korda suurem. Siis on alla 10 ainult 5 tüüpi terastrosse ja ainult 5 tüüpi terastrosse vahemikus 10 kuni 100, nimelt 10, 16, 25, 40 ja 63.
See jagamismeetod oli aga liiga hõre, nii et härra Lei jätkas oma jõupingutusi ja tõstis 10 10. astmeni ning sai R10 prioriteedinumbrisüsteemi järgmiselt:
1.0
1.25
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
6.3
8.0
Üldine suhe on 1,25, seega on 10 piires ainult 10 tüüpi terastrossi ja 10 ja 100 vahel on ainult 10 tüüpi terastrosse, mis on mõistlikum. Sel ajal olla keegi öelnud, et selles jadas ei tundu esimesed numbrid palju erinevat, näiteks 1,0 ja 1,25. Vahet pole peaaegu üldse. Tavaliselt ümardan ülespoole, kuid vahe 6,3 ja 8,0 vahel on suur. Kas see on mõistlik?
Mõistlik või mitte, teeme analoogia. Näiteks naturaalarvud 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 näevad väga sujuvad välja. Kasutame seda järjestust palkade maksmiseks, andes 1,000 Zhang Sanile ja 2,000 Li Si-le. Mõlemad on veendunud. Tekib äkiline inflatsioon. Andke Zhang San 8,000 ja Li Si 9,000. Kui varem oli Li Si palk kaks korda suurem kui Zhang Sanil, siis nüüd on see 1,12 korda suurem. Kas sa arvad, et Li Si oleks nõus? Ta on juhendaja ja talle 16,000 andmisest ei piisa. Zhang San ei kurda, et juhendajal on 8,000 rohkem kui temal.
Looduses olevate asjade võrdlemiseks on kaks võimalust, nimelt "suhteline" ja "absoluutne"! Prioriteedinumbrite süsteem on suhteline.
Mõned inimesed ütlevad, et tema toote spetsifikatsioonid on 10 tonni, 20 tonni, 30 tonni ja 40 tonni. Nüüd tundub see ebamõistlik, eks? Kui võtta topelt, siis peaks olema 10 tonni, 20 tonni, 40 tonni, 80 tonni või hoidke pea ja saba, peaks olema ka 10 tonni, 16 tonni, 25 tonni, 40 tonni, ühine suhe on 1,6.
See on "standardiseerimine". Ma näen sageli, et inimesed räägivad foorumites "standardiseerimisest". Tegelikult räägivad nad "standardosadest". Nad sorteerivad lihtsalt välja kogu masina standardsed osad, mida nimetatakse standardiseerimiseks. Tegelikult see nii ei ole. . Tõeliseks standardiseerimiseks peate oma toote kõik parameetrid järjestama vastavalt prioriteedinumbrisüsteemile ja seejärel järjestama kõigi komponentide funktsionaalsed parameetrid ja mõõtmed prioriteetsete numbrite süsteemi abil.
Naturaalarvud on lõpmatud, kuid mehaanikadisainerite silmis on maailmas vaid 10 arvu, mis on R10 prioriteetsed numbrid. Veelgi enam, kui need 10 arvu korrutada, jagada, tõsta ja ruudus teha, jääb tulemus ikkagi nende 10 arvu hulka. Kui imeline! Kui kujundate ja ei tea, millist suurust valida, valige lihtsalt nende 10 numbri hulgast. Kui mugav see on!
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
Kahel prioriteetsel numbril, nagu 4 ja 2, on seerianumbrid vastavalt N24 ja N12. Nende korrutamisel ja nende seerianumbrite liitmisel on tulemus N36 või 8; jagamisel lahutatakse seerianumbrid ja tulemuseks on N12 või 2. ; Kuubiku 2 korral korrutage selle seerianumber N12 3-ga, et saada N36, mis on 8; ruutjuure 4 jaoks jagage selle seerianumber N24 2-ga, et saada N12, mis on 2. Mis siis, kui leiame 2 neljanda astme? N12*{{20}}N48, siin pole kedagi, mida ma peaksin tegema? Ülaltoodud loendis puudub eelnev number, mis on 10. Selle seerianumber on N40. Kui seerianumber on suurem kui 40, vaadake ainult seda osa, mis on suurem kui 40. Näiteks N48 puhul vaadake N8, mis on 1,6, ja korrutage see 10-ga, et saada 16. . Kui seerianumber on N88, siis vaata N8, et saada 1,6, siis korruta see 100-ga, et saada 160, sest seerianumber 100 on N80, seerianumber 1000 on N120 ja nii edasi mehaanilise konstruktsiooni puhul piisab. kasutada neid 20 numbrit kogu elu. Kuid mõnikord on vaja kasutada numbrisüsteemi R40. See on täielikum 40 numbriga. Kui sellest ei piisa, on ka R80 seeria. Ma tean R40 numbrisüsteemi peast ja ei vaja isegi kalkulaatorit üldiste arvutuste jaoks. Lihtsamalt öeldes arvutage 40-läbimõõduga 45 terase väändetakistus. Väändetegur on 0,5*π*R^3. Väändepinge on pool voolavuspiirist 360, mis on 180 MPa. Pi on 3,15. Kasutage oma vasakut ja paremat kätt, et pigistada koma ja arvutada mõtteliselt seerianumbrite liitmine ja lahutamine. Tule hetke pärast välja. Kas keegi ütles, et te ei lisa turvafaktorit? Ütle mulle, kas ma peaksin valima 1,25, 1,5 või 2? hehe.
Kuldlõige on 0.618, mis on 1,618, ja siin on ka 1,6.
Ruutjuure jada on ruutjuur 1, ruutjuur 2, ruutjuur 3. Seda on lihtne leida, eks? (3. seerianumber on N19)
Mis on π ruudus? võrdne 10-ga. Kas see on mugav, kui arvutate, et survevarras on stabiilne?
Ümarvarda väändetegur on umbes 0,1*D^3. Nüüd saate väändeteguri arvutada ka verbaalselt, eks?
Miks hüppas suur kruvi otse M36-lt M40-le?
Miks on ülekandearv 6,3 või 7,1?
Miks on kanaliterasel 12,6 gabariit, mida turul harva näeb?
Miks allhanketehas helistas ja ütles, et 140 ruuttorusid pole, vaid on 120 ja 160? Sest R5 numbrisüsteem on R20 numbrisüsteemi ees ülimuslik.
Miks on standardosade parameetritel esimene jada ja teine jada? Üldiselt on esimene jada R5 jada.
Miks on Inventori kruviaukude loendis M11.2? Nüüd teate, et see pole väljamõeldud number, eks?
pilt
Samuti on olemas terasplaadi paksus, sektsiooni terasmudel, ülekandemoodul, kõik standardosad, funktsionaalsed parameetrid, mõõtmete parameetrid, standardsed tolerantsitabelid kõikidel tööstustoodete näidistel jne jne, nende päritolu hakkab sel hetkel meie südames vaikselt selgeks saama. hetk. . Võib öelda, et oleme aru saanud poolest mehaanilise projekteerimise käsiraamatust ja ka nendest tööstustoodetest, mida pole veel tehtud.
Seejärel saame toodet disainides kujundada samaaegselt ka seeria, selle asemel, et pärast disaini valmimist läbi viia nn "standardiseerimine"; Lisaks, kui toode on ette nähtud seeriastamiseks, saame selle isegi kujundada vastavalt tegelikele töötingimustele. Kujundage toode sellest palju teadmata, sest prioriteedinumbrite süsteem hõlmab juba kõiki mudeleid.
Eelpool loetletud prioriteetsete numbrite süsteemi rakendusi võib kirjeldada kui tilka meres ning rakendusi ootab meid enda arendamist lõputult.
Nüüd, kui oleme aru saanud pinnakareduse väärtuse päritolust, heidame pilgu pinnakareduse teadmistele!
1. Pinna kareduse mõiste
Pinna karedus viitab töödeldud pinna ebatasasusele koos väikeste vahedega ning väikeste tippude ja orgudega. Kahe laineharja või kahe laineõõne vaheline kaugus (lainekaugus) on väga väike (alla 1 mm), mis on mikroskoopiline geomeetrilise kuju viga.
Täpsemalt viitab väikeste tippude ja orgude kõrgusele ja vahekaugusele S. Üldiselt jagatud S-punktideks:
S
1 Väiksem või võrdne S Väiksem või võrdne 10 mm on lainelisus
S>10 mm on f-kujuline
2. VDI3400, Ra, Rmax võrdlustabel
Riiklikud standardid näevad ette, et pinnakareduse (ühik: μm) hindamiseks kasutatakse tavaliselt kolme näitajat: profiili keskmine aritmeetiline hälve Ra, ebatasasuste keskmine kõrgus Rz ja maksimaalne kõrgus Ry. Ra indikaatorit kasutatakse sageli tegelikus tootmises. Kontuuri maksimaalset mikroskoopilist kõrguse kõrvalekallet Ry väljendatakse Jaapanis ja teistes riikides tavaliselt sümboliga Rmax ning VDI indikaatorit kasutatakse tavaliselt Euroopas ja Ameerika Ühendriikides. Järgmine on VDI3400, Ra ja Rmax võrdlustabel.
pilt
VDI3400, Ra, Rmax võrdlustabel
pilt
3. Pinna karedust põhjustavad tegurid
Pinna karedus on tavaliselt põhjustatud kasutatavast töötlemismeetodist ja muudest teguritest, nagu hõõrdumine tööriista ja detaili pinna vahel töötlusprotsessi ajal, pinna metalli plastiline deformatsioon laastude eraldamisel ja kõrgsageduslik vibratsioon protsessisüsteemis. , elektrilise töötlemise tühjendussüvendid jne Erinevatest töötlemismeetoditest ja tooriku materjalidest tulenevalt on töödeldud pinnale jäetud jälgede sügavus, tihedus, kuju ja tekstuur erinev.
4. Pinna kareduse peamised mõjud detailidele
Mõjutavad kulumiskindlust. Mida karedam on pind, seda väiksem on kontaktpindade vaheline efektiivne kontaktpind, seda suurem on rõhk, seda suurem on hõõrdetakistus ja kiirem kulumine.
Mõjutab sobivuse stabiilsust. Kliirens sobib, mida karedam on pind, seda lihtsam on seda kuluda, mistõttu vahe suureneb töö käigus järk-järgult; interferentsi sobivuste korral väheneb tegelik efektiivne interferents mikroskoopiliste kumerate piikide lamenemise tõttu kokkupaneku ajal. ühenduse tugevus.
Mõjutab väsimustugevust. Karedate detailide pinnal on suured lohud, mis nagu teravad nurgad ja praod on tundlikud pingekontsentratsioonile, mõjutades nii detaili väsimustugevust.
Mõjutab korrosioonikindlust. Karedad osade pinnad võivad kergesti võimaldada söövitavatel gaasidel või vedelikel tungida läbi pinnal olevate mikroskoopiliste orgude sisemisse metallikihti, põhjustades pinna korrosiooni.
Mõjutavad tihendamist. Karedad pinnad ei saa tihedalt kokku sobituda ning gaas või vedelik lekib läbi kontaktpindade vahede.
Mõjutab kontakti jäikust. Kontakti jäikus on osade ühenduspinna võime vastu pidada kontaktide deformatsioonile välisjõudude mõjul. Masina jäikus sõltub suuresti erinevate osade vahelise kokkupuute jäikusest.
mõjutada mõõtmise täpsust. Detaili mõõdetava pinna ja mõõtevahendi mõõtepinna pinnakaredus mõjutab otseselt mõõtmise täpsust, eriti täppismõõtmisel.
Lisaks mõjutab pinna karedus erineval määral osade katmist, soojusjuhtivust ja kontakttakistust, peegeldusvõimet ja kiirgusvõimet, vastupidavust vedeliku ja gaasi voolule ning juhi pinnavoolu voolule.
5. Pinna kareduse hindamise alus
1. Proovivõtu pikkus
Proovivõtu pikkus L on pinna kareduse hindamiseks määratud võrdlusjoone pikkus. Pikkus, mis võib kajastada pinna kareduse omadusi, tuleks valida detaili tegeliku pinnamoodustise ja tekstuuri omaduste põhjal. Proovivõtu pikkust tuleks mõõta tegeliku pinnaprofiili üldise suuna alusel. Proovivõtu pikkus määratakse ja valitakse selleks, et piirata ja vähendada pinna lainelisuse ja kujuvigade mõju pinnakareduse mõõtmise tulemustele. Tavaliselt kasutatavad karedusmõõturite valikud on: {{0}},25 mm, 0,8 mm, 2,5 mm
pilt
2. Hindamise pikkus
Hindamispikkus on profiili hindamiseks vajalik pikkus, mis võib hõlmata ühte või mitut proovivõtu pikkust. Kuna detaili pinna erinevate osade pinnakaredus ei pruugi olla ühtlane, ei suuda üks proovivõtupikkus sageli kajastada teatud pinnakareduse tunnust. Seetõttu tuleb pinna kareduse hindamiseks pinnalt võtta mitu proovipikkust. Hindamispikkus sisaldab üldiselt 1 kuni 5 proovivõtu pikkust L. Kui proovivõtu pikkus on 0,8 ja hindamise pikkus on 5L, siis 5X0.8=4mm
3. Algtase
Võrdlusjoon on kontuuri keskjoon, mida kasutatakse pinna kareduse parameetrite hindamiseks. Alusjooni on kahte tüüpi: kontuuri vähimruutude keskjoon: valimi pikkuse piires on kontuurjoone iga punkti kontuurinihkete ruutude summa väikseim ja sellel on geomeetriline kontuuri kuju. Kontuuri aritmeetiline keskmine keskjoon: valimi pikkuse piires on kontuuride pindalad mõlemal pool keskjoont võrdsed. Teoreetiliselt on vähimruutude keskjoon ideaalne lähtejoon, kuid praktilistes rakendustes on seda raske saada. Seetõttu kasutatakse selle asemel üldjuhul kontuuri aritmeetilist keskmist keskjoont ning mõõtmisel võib kasutada selle asemel sirget ligikaudse asukohaga.
4. Löögi mõõtmine
Mõõtmiskäik viitab anduri pliiatsi liikumiskaugusele tegelikul toorikul. Mõõtmiskäik on tavaliselt hindamise pikkuse pluss 2 proovivõtupikkuse arvutussuhe: näiteks kui hindamise pikkuseks on valitud 5L, on proovivõtu pikkus L 0,8 mm, mõõtmiskäik on 5L{{5 }}L=7L ja mõõtekäik on 7X0.8=5,6 mm. Teadke seda Väga oluline on, et töödeldaval detailil läbitud vahemaad saab arvutada. See määrab kasutaja poolt mõõdetud väikseima tooriku kontaktpinna suuruse.
6. Pinna kareduse hindamise parameetrid
1. Kõrgust iseloomustavad parameetrid
Ra kontuuri aritmeetiline keskmine hälve: kontuuri hälbe suurepäraste väärtuste aritmeetiline keskmine valimi pikkuse (lr) piires. Tegelikul mõõtmisel, mida suurem on mõõtepunktide arv, seda täpsem on Ra.
Pilt] [pilt
Rz Maksimaalne profiili kõrgus: vahemaa tipujoone ja oru põhjajoone vahel.
Tavaliselt kasutatavas amplituudiparameetrite vahemikus on eelistatud Ra. Enne 2006. aastat oli riiklikus standardis veel üks hindamisparameeter: "Mikroskoopilise ebatasasuse kümnepunktiline kõrgus", mida tähistab Rz ja kontuuri maksimaalset kõrgust Ry. Pärast 2006. aastat tühistati mikroskoopiliste ebatasasuste kümnepunktiline kõrgus riiklikus standardis ja võeti vastu. Rz tähistab profiili maksimaalset kõrgust.
pilt
2. Vahekauguse iseloomulikud parameetrid
Rsm Kontuurirakkude keskmine laius. Profiili mikroskoopiliste ebatasasuste keskmine vahekaugus proovivõtu pikkuses. Mikroebakorrapärasuse vahekaugus viitab kontuuri tipu ja külgneva kontuurioru pikkusele keskjoonel. Sama Ra väärtuse korral ei pruugi Rsm väärtus olla sama, seega on peegeldunud tekstuur erinev. Pinnad, mis väärtustavad tekstuuri, keskenduvad tavaliselt kahele näitajale Ra ja Rsm.
pilt
Rmr kuju iseloomustavat parameetrit väljendatakse profiili toe pikkuse suhtega, mis on profiili toe pikkuse ja proovivõtu pikkuse suhe. Kontuuri tugipikkus on lõikude pikkuste summa, mis saadakse kontuuri lõikumisel keskjoonega paralleelse sirgjoonega ja kauguse c kontuuri tipujoonest proovivõtupikkuse piires.
7. Pinna kareduse mõõtmise meetod
1. Võrdlev meetod
Kasutatakse kohapealseks mõõtmiseks töökodades, sageli kasutatakse mõõtmiseks keskmistel või karedatel pindadel. Meetod on mõõdetud pinna karedusväärtuse määramine, võrreldes seda kindla väärtusega märgistatud kareduse näidisega.
2. Pliiatsi meetod
Pinna karedus kasutab teemantpliiatsit, mille tipu kumerusraadius on umbes 2 mikronit, et aeglaselt mööda mõõdetud pinda libiseda. Teemantpliiatsi üles-alla nihkumine muudetakse elektrilise pikkuseanduriga elektriliseks signaaliks. Pärast võimendamist, filtreerimist ja arvutamist näitab see kuvariista. Pinna kareduse väärtuse saamiseks saab salvestajaga salvestada ka mõõdetud lõigu profiilkõvera. Üldiselt nimetatakse mõõteriistu, mis suudavad kuvada ainult pinnakareduse väärtusi, pinnakareduse mõõteriistadeks, samas kui neid, mis suudavad salvestada pinnaprofiili kõveraid, nimetatakse pinnakareduse profiilimõõturiteks. Mõlemal mõõtevahendil on elektroonilised arvutusahelad ehk arvutid, millega saab automaatselt arvutada profiili Ra aritmeetilise keskmise hälbe, mikroebakorrapärasuse kümnepunktilise kõrguse Rz, profiili Ry maksimaalse kõrguse ja muid erinevaid hindamisparameetreid. Neil on kõrge mõõtmistõhusus ja neid saab kasutada pinnakareduse Ra mõõtmiseks 0,025 ~ 6,3 mikronit.
3. Kerge lõikemeetod
Valgusriba, mis moodustub pärast valguse läbimist pilu, projitseeritakse mõõdetavale pinnale ja pinna karedus mõõdetakse kontuurkõvera alusel, mis tekib selle lõikumisel mõõdetud pinnaga (joonis 3). Pärast seda, kui valgusallikast eralduv valgus läbib kondensaatori, pilu ja objektiiviläätse 1, projitseeritakse pilu mõõdetud pinnale 45-kraadise kaldenurga all, moodustades mõõdetava pinna ristlõike profiilikuju, mis on seejärel võimendatakse ja projitseeritakse mõõdetavale pinnale läbi objektiiviläätse 2. võrestikule. Kasutage mikromeetri okulaari ja lugemistrumlit esmalt h väärtuse lugemiseks ja seejärel H väärtuse arvutamiseks.
