표면 거칠기 백과사전

1. 금속 표면 거칠기의 개념

표면 거칠기는 가공된 표면에 나타나는 작은 피치와 작은 봉우리와 골이 고르지 않은 것을 말합니다.두 개의 봉우리 또는 두 개의 골 사이의 거리(파동 거리)가 매우 작으며(1mm 미만) 이는 미세한 기하학적 형상 오류에 속합니다.

구체적으로는 작은 봉우리와 골짜기의 높이와 거리 S의 정도를 말한다.일반적으로 S로 나누어집니다.

• S<1mm는 표면 거칠기입니다.

• 1≤S≤10mm는 물결 모양입니다.
• S>10mm는 F자형입니다.

2. VDI3400, Ra, Rmax 비교표

국가 표준에서는 표면 거칠기(단위는 μm)를 평가하기 위해 프로파일의 평균 산술 편차 Ra, 요철의 평균 높이 Rz 및 최대 높이 Ry의 세 가지 지표가 일반적으로 사용된다고 규정합니다.Ra 지수는 실제 생산에 자주 사용됩니다.프로파일의 최대 마이크로 높이 편차 Ry는 일본 및 기타 국가에서 Rmax 기호로 표시되는 경우가 많으며, 유럽 및 미국에서는 VDI 지수가 일반적으로 사용됩니다.아래는 VDI3400, Ra, Rmax 비교표입니다.

VDI3400, Ra, Rmax 비교표

3. 표면 거칠기 형성 요인

표면 거칠기는 일반적으로 사용된 가공 방법과 공구와 표면 사이의 마찰과 같은 기타 요인에 의해 형성됩니다.CNC 가공 부품가공 중 칩 분리 시 표층 금속의 소성 변형, 가공 시스템의 고주파 진동, 전기 가공 방전 구덩이 등 가공 방법 및 공작물 재질이 다르기 때문에 깊이, 밀도, 모양 가공된 표면에 남겨진 흔적의 질감도 다릅니다.

4. 표면 거칠기가 부품에 미치는 영향의 주요 징후

1) 내마모성에 영향을 미칩니다.표면이 거칠수록 결합 표면 사이의 유효 접촉 면적이 작아지고 압력이 커질수록 마찰 저항이 커지고 마모가 빨라집니다.
2) 핏의 안정성에 영향을 미칩니다.틈새 맞춤의 경우 표면이 거칠수록 착용하기 쉽기 때문에 작업 과정에서 간격이 점차 증가합니다.연결 강도.

3) 피로강도에 영향을 준다.거친 부품의 표면에는 날카로운 노치나 균열과 같은 응력 집중에 민감한 큰 홈이 있어 부품의 피로 강도에 영향을 미칩니다.정밀 부품.
4) 내식성에 영향을 미칩니다.거친 부품 표면은 부식성 가스나 액체가 표면의 미세한 골을 통해 금속 내부 층으로 쉽게 침투하여 표면 부식을 일으킬 수 있습니다.

5) 견고성에 영향을 미칩니다.거친 표면은 꼭 맞을 수 없으며 접촉면 사이의 틈을 통해 가스나 액체가 누출됩니다.
6) 접촉 강성에 영향을 미칩니다.접촉 강성은 외력의 작용으로 인해 부품의 접합 표면이 접촉 변형에 저항하는 능력입니다.기계의 강성은 주로 부품 사이의 접촉 강성에 의해 결정됩니다.CNC 선반 부품.
7) 측정 정확도에 영향을 미칩니다.부품의 측정 표면과 측정 도구의 측정 표면의 표면 거칠기는 특히 정밀 측정에서 측정 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.

또한 표면 거칠기는 도금 코팅, 열전도도 및 접촉 저항, 부품의 반사 및 복사 성능, 액체 및 가스 흐름에 대한 저항, 도체 표면의 전류 흐름에 다양한 정도의 영향을 미칩니다.

5. 표면 거칠기 평가 기준

1. 샘플링 길이

   샘플링 길이는 표면 거칠기 평가에서 지정한 기준선의 길이입니다.부품의 실제 표면의 형상 및 질감 특성에 따라 표면 거칠기 특성을 반영할 수 있는 길이를 선택해야 하며, 샘플링 길이는 실제 표면 윤곽의 일반적인 추세에 따라 측정해야 합니다.샘플링 길이를 지정하고 선택하는 목적은 표면 거칠기 측정 결과에 대한 표면 굴곡 및 형상 오류의 영향을 제한하고 약화시키는 것입니다.

2. 평가 기간

평가 길이는 프로파일을 평가하는데 필요한 길이로, 하나 또는 여러 개의 샘플링 길이를 포함할 수 있다.부품 표면의 각 부분의 표면 거칠기가 반드시 균일한 것은 아니기 때문에 특정 표면 거칠기 특성을 하나의 샘플링 길이에 합리적으로 반영할 수 없으므로 표면 거칠기를 평가하려면 표면에 대해 여러 샘플링 길이를 취해야 합니다.평가 길이는 일반적으로 5개의 샘플링 길이로 구성됩니다.

3. 기준선

기준선은 표면 거칠기 매개변수를 평가하는 데 사용되는 프로파일의 중심선입니다.기준선에는 두 가지 유형이 있습니다. 윤곽의 최소 제곱 중앙선: 샘플링 길이 내에서 윤곽선의 각 점에 대한 윤곽 오프셋 거리의 제곱의 합이 가장 작으며 기하학적 윤곽 모양을 갖습니다. .윤곽의 산술 평균 중심선: 샘플링 길이 내에서 중심선 위와 아래의 윤곽 영역은 동일합니다.이론적으로는 최소자승 중앙선이 이상적인 기준선이나 실제 응용에서는 구하기 어렵기 때문에 일반적으로 등고선의 산술평균 중앙선으로 대체하고 대략적인 위치를 갖는 직선을 이용하면 된다. 측정 중에 교체하십시오.

6. 표면 거칠기 평가 변수

1. 높이 특성 매개변수

Ra 프로파일 산술 평균 편차: 샘플링 길이(lr) 내 프로파일 편차의 절대값의 산술 평균입니다.실제 측정에서는 측정점 수가 많을수록 Ra의 정확도가 높아집니다.

Rz 프로필 최대 높이: 프로필 최고선과 계곡 바닥선 사이의 거리입니다.

Ra는 일반적인 진폭 매개변수 범위에서 선호됩니다.2006년 이전 국가표준에는 Rz로 표현되는 “미소거칠기의 10점 높이”라는 또 다른 평가변수가 있었고, 윤곽의 최대높이는 Ry로 표현되었다.2006년 이후 국가 표준에서는 미세 거칠기의 10포인트 높이를 취소하고 Rz를 사용했습니다.프로파일의 최대 높이를 나타냅니다.

2. 간격 기능 매개변수

RSM윤곽 요소의 평균 너비.샘플링 길이 내에서 프로파일의 미세한 불규칙성 사이의 거리에 대한 평균값입니다.미세 거칠기 간격은 중앙선에서 프로파일 피크와 인접한 프로파일 밸리의 길이를 나타냅니다.동일한 Ra 값의 경우 Rsm 값이 반드시 동일할 필요는 없으므로 반사되는 질감이 달라집니다.질감에 주의를 기울이는 표면은 일반적으로 Ra와 Rsm이라는 두 가지 지표에 주의를 기울입니다.

그만큼RMR형상 피쳐 매개변수는 윤곽 지지 길이 비율로 표시되며, 이는 샘플링 길이에 대한 윤곽 지지 길이의 비율입니다.프로파일 지지 길이는 프로파일을 중앙선에 평행한 직선과 샘플링 길이 내에서 프로파일 피크 라인으로부터의 거리 c와 교차하여 얻은 단면선의 길이의 합입니다.

7. 표면 거칠기 측정 방법

1. 비교방법

작업장 현장 측정에 사용되며 중간 또는 거친 표면 측정에 자주 사용됩니다.측정된 표면을 특정 값이 표시된 거칠기 샘플과 비교하여 측정된 표면 거칠기 값을 결정하는 방법입니다.

2. 스타일러스 방식

   표면 거칠기는 팁 곡률 반경이 약 2미크론인 다이아몬드 스타일러스를 사용하여 측정된 표면을 따라 천천히 미끄러집니다.다이아몬드 스타일러스의 상하 변위는 전기 길이 센서에 의해 전기 신호로 변환되고 증폭, 필터링 및 계산을 거쳐 디스플레이 장치에 표시됩니다.표면 거칠기 값을 얻을 수 있으며, 레코더를 사용하여 측정된 단면의 프로파일 곡선을 기록할 수도 있습니다.일반적으로 표면 거칠기 값만 표시할 수 있는 측정 도구를 표면 거칠기 측정기라고 하며, 표면 윤곽 곡선을 기록할 수 있는 도구를 표면 거칠기 프로파일러라고 합니다.이 두 가지 측정 도구에는 전자 계산 회로 또는 전자 컴퓨터가 있어 윤곽의 산술 평균 편차 Ra, 미세한 불균일의 10점 높이 Rz, 윤곽의 최대 높이 Ry 및 기타 평가 매개변수를 자동으로 계산할 수 있습니다. Ra의 표면 거칠기는 0.025-6.3 미크론으로 측정됩니다.

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