표면 거칠기는 초기 마모 속도 및 진행 중인 특성과 같은 요소가 이 특성에 크게 의존하기 때문에 슬라이딩 접촉과 관련된 대부분의 표면에 중요합니다. 이러한 표면은 일반적으로 하중을 지탱하며 용도에 적합한지 확인하기 위해 거칠기 표시가 필요합니다.
많은 구성 요소는 필요한 기능을 달성하기 위해 특정 표면 마감이 필요합니다. 예를 들어 도장 전 차체의 저널 베어링이나 크랭크샤프트 또는 캠샤프트의 저널 베어링이 있습니다.
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표면 거칠기란 무엇입니까?
일상적인 측정에서 흔히 말하는 표면 거칠기는 제품 제조 과정에서 나타나는 미세한 틈과 작은 봉우리와 골짜기의 불균일성으로 이해될 수 있습니다.
일반적으로 두 개의 봉우리 또는 두 개의 계곡 사이의 미세한 거리(파장)로 정의됩니다. 일반적으로 파장은 1mm 이하입니다. 이는 일반적으로 마이크로-오류 값으로 알려진 마이크로-프로파일의 측정으로 정의될 수도 있습니다.
요약하면 이제 거칠기에 대한 일반적인 이해가 가능해졌습니다. 다음 섹션에서는 보다 자세한 분석을 제공합니다.
일반적으로 표면 거칠기를 평가하기 위해 기준선을 사용합니다. 기준선 위의 가장 높은 지점을 마루(crest), 기준선 아래의 가장 낮은 지점을 골(trough)이라고 합니다. 마루와 골 사이의 높이를 Z로 표시하고, 가공된 제품의 마이크로{2}}조직의 간격을 S로 표시합니다.
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S 값은 일반적으로 국가 검증 표준에서 다음과 같이 정의됩니다.
S < 1mm: 표면 거칠기로 정의됨
1 S 이하 10mm 이하 : 표면 굴곡으로 정의
중국 국가 계측 검증 표준에서는 표면 거칠기가 일반적으로 VDA3400, Ra 및 Rmax의 세 가지 매개변수를 사용하여 평가되며 측정 단위는 일반적으로 μm로 표시된다고 규정합니다.
평가 매개변수 간의 관계
Ra는 곡선의 평균 산술 편차(평균 거칠기)로 정의되고, Rz는 요철의 평균 높이로 정의되며, Ry는 최대 높이로 정의됩니다. 마이크로- 프로파일의 최대 높이 차이 Ry는 다른 표준에서도 Rmax로 표시됩니다.
Ra와 Rmax 사이의 구체적인 관계는 아래 표를 참조하십시오.
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표: Ra 및 Rmax 매개변수 비교(μm)
표면 거칠기는 어떻게 형성됩니까?
표면 거칠기는 공작물의 가공 과정에서 발생합니다. 가공 방법, 공작물 재료 및 공정이 모두 표면 거칠기에 영향을 미칩니다.
예를 들어, 방전 가공(EDM) 중에 가공된 부품 표면에 방전 범프가 나타납니다.
다양한 가공 공정과 피삭재 재질로 인해 가공된 부품의 표면에 밀도, 깊이, 형태 변화 등 다양한 미세한 흔적이 남게 됩니다.
가공물에 대한 표면 거칠기의 영향
공작물 내마모성, 끼워 맞춤 안정성, 피로 강도, 내식성, 밀봉 성능, 접촉 강성, 측정 정확도, 코팅, 열전도율 및 접촉 저항, 반사율 및 방사 특성, 액체 및 가스 흐름에 대한 저항, 도체 표면의 전류 흐름은 모두 다양한 정도의 영향을 미칩니다.
표면 거칠기 평가 기준
① 샘플링 길이(Sampling Length): 각 매개변수의 단위 길이입니다. 샘플링 길이는 표면 거칠기를 평가하기 위해 지정된 기준선의 길이입니다. ISO 1997 표준에서는 일반적으로 0.08mm, 0.25mm, 0.8mm, 2.5mm 및 8mm가 참조 길이로 사용됩니다.
② 평가 길이: N개의 기준 길이로 구성됩니다. 부품의 여러 부분의 표면 거칠기는 단일 기준 길이로 정확하게 표현될 수 없습니다. 따라서 표면 거칠기를 평가하려면 N 샘플링 길이가 필요합니다. ISO 1997 표준에 따라 평가 길이는 일반적으로 N이 5입니다.
③ 기준선: 기준선은 거칠기 매개변수를 평가하는 데 사용되는 프로파일 중심선입니다. 일반적으로 최소제곱 중심선과 종단 산술 평균 중심선이 있습니다.
[최소제곱 중심선]은 측정 중에 수집된 점으로부터 최소제곱법을 사용하여 계산됩니다.
[프로파일 산술 평균 중심선]은 중심선 위와 아래 두 프로파일 부분의 영역이 샘플링 길이 내에서 동일하도록 보장합니다.
이론적으로 최소자승 중심선은 이상적인 기준선이지만 실제 적용에서는 얻기가 어렵습니다. 따라서 일반적으로 프로파일 산술 평균 중심선을 대신 사용하며 측정 시 대략적인 위치를 갖는 직선을 사용할 수 있습니다.
표면 거칠기는 어떻게 얻나요?
표면 거칠기 평가는 제조 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 표면 거칠기를 연구하려면 표면 거칠기 측정 장비라는 특수 기계가 필요합니다. (이미지 : Formtracer Avant 시리즈) 표면 거칠기 측정기는 축음기 픽업과 마찬가지로 고감도 다이아몬드 스타일러스를 사용하여 표면을 횡단합니다. 그런 다음 -큰-잔물결의 작은 파장 거칠기와 긴 파장의 윤곽선을 분리합니다.-이를 전자 필터링이라고 합니다.
*스타일러스-형 조도 측정기의 특성은 ISO 3274:1996에 정의되어 있습니다.
(이미지: 스타일러스-형 표면 거칠기 측정기의 개략도)
가장 정확하고 완전한 표면 거칠기 측정에는 특수 측정 기계가 사용되지만, 어떤 경우에는 아래와 같이 더 빠르고 저렴한 작업을 위해 휴대용 도구 키트를 사용할 수 있습니다.{0}}
거칠기 비교 플레이트는 전기주조로 만든 니켈{0}} 기반 샘플입니다. 금속 가공에 이상적이며 매우 효과적인 보조 도구입니다.
작업자는 비교 대상 공작물과 가장 가까운 일치 항목을 찾기 위해 세트의 각 표면을 손톱으로 훑어보기만 하면 됩니다. 어떤 사람들은 이러한 모델 세트를 조회 테이블로 사용하지만 이것이 재료 표준이 아니라는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 거칠기 측정기는 다양한 기능을 제공하고 다양한 평가 방법을 사용하며 비용도 다양합니다. 기계를 선택하기 전에 전문 제조업체와 상담하여 필요에 따라 가장 적합한 모델을 선택하는 것이 좋습니다.
