Перевести шероховатость ra в rz: Шероховатость поверхности ra и rz: параметры, таблица. Шероховатость поверхности

alexxlab | 22.05.2023 | 0 | Разное

Содержание

Образцы шероховатости… | Дефектоскопист.ру

_Anton_
Свой

  • #1

Здравствуйте. Имеет ли значения, какими образцами шероховатости располагает лаборатория, при ее аттестации? У нас образцы, которые отображают шероховатость поверхности в Ra, а в ГОСТ 55724, как я понимаю, фигурирует Rz… Допускается ли перевод Ra в Rz при оценки шероховатости поверхности, подготовленной к УЗК? Пройдем ли мы аттестацию с таким набором?)

 

Тарас
Дефектоскопист всея Руси

  • #2

_Anton_ написал(а):

Здравствуйте. Имеет ли значения, какими образцами шероховатости располагает лаборатория, при ее аттестации? У нас образцы, которые отображают шероховатость поверхности в Ra, а в ГОСТ 55724, как я понимаю, фигурирует Rz… Допускается ли перевод Ra в Rz при оценки шероховатости поверхности, подготовленной к УЗК? Пройдем ли мы аттестацию с таким набором?)

Нажмите для раскрытия…

У нас к этому не цеплялись. Есть таблица соответствия шероховатости поверхности Rz в Ra. Главное что бы образцы были нужной шероховатости.

https://alexfl.pro/drawing/drawing_sherohovat.html
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики(действующий:http://docs.cntd.ru/document/1200003160)

 

Последнее редактирование:

STalien
Бывалый

  • #3

Да вообще монопенисуально Ra или Rz

 

astrut
Дефектоскопист всея Руси

  • #4

Там к способу обработки могут придираться. См. ГОСТ 9378 и сопряженные с ним ИСО 2632
И там же
7.4 Периодические испытания на соответствие всем требованиям настоящего стандарта проводят не реже одного раза в три года, а для образцов, изготовленных гальванопластическим методом, – не реже одного раза в пять лет.

Если при испытаниях обнаружено, что изделие соответствует всем требованиям настоящего стандарта, результаты периодических испытаний считают удовлетворительными.

 

Последнее редактирование:

КОНСТ
Мастер дефектоскопии

  • #5

Есть такой прибор – измеритель шероховатости. Вместо 4х образцов.

 

Тарас
Дефектоскопист всея Руси

  • #6

КОНСТ написал(а):

Есть такой прибор – измеритель шероховатости. Вместо 4х образцов.

Нажмите для раскрытия…

Да есть такой прибор называется Профилометр.

Что Вы имели в виду говоря о 4-х образцах? Есть не плохие наборы. К примеру пользуюсь таким (даже есть сравнительная табличка Rz Ra).

 

КОНСТ
Мастер дефектоскопии

  • #7

Rz20 Rz40 Rz60 Rz80 хватает на основные методы контроля, например, пвк, узк, МК, вик

 

astrut
Дефектоскопист всея Руси

  • #8

КОНСТ написал(а):

Есть такой прибор – измеритель шероховатости. Вместо 4х образцов.

Нажмите для раскрытия…


КОНСТ написал(а):

Rz20 Rz40 Rz60 Rz80 хватает на основные методы контроля, например, пвк, узк, МК, вик

Нажмите для раскрытия…

:drinks:
Вот и получается, если для оценки подготовки поверхности к НК, то образцы проще, дешевле, длинный межкалибровочный интервал и достаточно (почти). Для более серьезных задач – прибор – дороже и поверка ежегодно.
PS А еще в ультразвуке кроме шероховатости волнистость надо бы оценивать. Тут тоже возможны варианты, ДШВ, например

 

Михаил57
Дефектоскопист всея Руси

  • #9

astrut написал(а):

:drinks:
Вот и получается, если для оценки подготовки поверхности к НК, то образцы проще, дешевле, длинный межкалибровочный интервал и достаточно (почти). Для более серьезных задач – прибор – дороже и поверка ежегодно.
PS А еще в ультразвуке кроме шероховатости волнистость надо бы оценивать. Тут тоже возможны варианты, ДШВ, например

Нажмите для раскрытия. ..

:drinks:
Комплекты образцов шероховатости – это сравнение на глазок. На глазок Вы и так шероховатость оцените, так что наличие этих образцов – формальность.

 

USM35 XS
Дефектоскопист всея Руси

  • #10

Михаил57 написал(а):

:drinks:
Комплекты образцов шероховатости – это сравнение на глазок. На глазок Вы и так шероховатость оцените, так что наличие этих образцов – формальность.

Нажмите для раскрытия…

Главное инспекторам случайно не сказать, что шероховатость на глазок определяете. Его могут такие вещи очень сильно заинтересовать. В остальном согласен, образцы шероховатости в 99.999% случаев нужны просто для того, чтобы лежать на полке для какой-нибудь проверки.

 

Михаил57
Дефектоскопист всея Руси

  • #11

USM35 XS написал(а):

Главное инспекторам случайно не сказать, что шероховатость на глазок определяете. Его могут такие вещи очень сильно заинтересовать. В остальном согласен, образцы шероховатости в 99.999% случаев нужны просто для того, чтобы лежать на полке для какой-нибудь проверки.

Нажмите для раскрытия…

Смазанные толстым слоем смазки и завернутые в бумажки, чтобы было видно, что их не разворачивали 😆

 

astrut
Дефектоскопист всея Руси

  • #12

USM35 XS написал(а):

В остальном согласен, образцы шероховатости в 99. 999% случаев нужны просто для того, чтобы лежать на полке для какой-нибудь проверки.

Нажмите для раскрытия…

А прибор – тоже. Только образцы лежат себе на полке 3-5 лет и в законе без доп. трат, а прибор каждый год в поверку и опять на полку на год. Примерно как люксметр:drinks:

 

USM35 XS
Дефектоскопист всея Руси

  • #13

astrut написал(а):

А прибор – тоже. Только образцы лежат себе на полке 3-5 лет и в законе без доп. трат, а прибор каждый год в поверку и опять на полку на год. Примерно как люксметр:drinks:

Нажмите для раскрытия…

– Образцы шероховатости (со всеми видами обработки) или профилометр

– Люксметр (УФ и обычный)
– Вискозиметр
– Линейка оптической плотности
Вот не полный список совершенно бесполезных на мой взгляд предметов, которыми приходится оснащать лабораторию НК, чтобы не вызывать лишних вопросов у разной степени шизанутости проверяющих. При работе они бывают нужны 1 раз в 10 лет, а то и реже, но стоит заглянуть “инспектору”, в пору хоть закрывайся.

 

Михаил57
Дефектоскопист всея Руси

  • #14

USM35 XS написал(а):

– Образцы шероховатости (со всеми видами обработки) или профилометр

– Люксметр (УФ и обычный)
– Вискозиметр
– Линейка оптической плотности
Вот не полный список совершенно бесполезных на мой взгляд предметов, которыми приходится оснащать лабораторию НК, чтобы не вызывать лишних вопросов у разной степени шизанутости проверяющих. При работе они бывают нужны 1 раз в 10 лет, а то и реже, но стоит заглянуть “инспектору”, в пору хоть закрывайся.

Нажмите для раскрытия…

Люксметр прибор полезный. Я им освещенность на рабочем стол внуков проверил и дополнительное освещение установил.

 

astrut
Дефектоскопист всея Руси

  • #15

Михаил57 написал(а):

Люксметр прибор полезный. Я им освещенность на рабочем стол внуков проверил и дополнительное освещение установил.

Нажмите для раскрытия…

:drinks:
Но комфорт освещения не только люксами определяется. Неплохо еще пульсации оценить, причем, не только 100 герцовые (а 50 Гц сейчас меньше), например, камерой телефона, но и более высокочастотные. И “лохматость” теней оценить от кучки светодиодов и светового оформления. Ну и спектр тоже мерзкий бывает. А освещенность можно и телефоном и фотиком прикинуть, но религия не позволяет – поверенный люксметр, да еще из госреестра подавай

 

_Anton_
Свой

  • #16

Т.е. без датчика ДШВ и оценки волнистости не аттестовать лабораторию? Или это зависит от области и используемой нормативной документации? Как я понял, например, РД 34.17.302-97 предписывает учитывать волнистость…

 

USM35 XS
Дефектоскопист всея Руси

  • #17

_Anton_ написал(а):

Т. е. без датчика ДШВ и оценки волнистости не аттестовать лабораторию? Или это зависит от области и используемой нормативной документации? Как я понял, например, РД 34.17.302-97 предписывает учитывать волнистость…

Нажмите для раскрытия…

Где вы там собрались аттестовываться?! У вас там росаккредитация что ли приехать планирует?

Всё можно аттестовать и без лишней возни. Волнистость поверхности должна быть не более 0.015 (справочное значение, в ГОСТах не видел). Вы её на глаз увидеть можете, кроме шуток. Инспектор скорее всего даже не обратит внимания на этот параметр. Так же ему будет совершенно наплевать на шероховатость, люксы, стоксы и прочее. Они в первую очередь смотрят на правильность ведения журналов, прослеживаемость испытаний/измерений, наличие действующих поверок у имеющегося оборудования и действующей аттестации персонала. Иногда карты контроля смотрят. Остальное для них обычно отодвигается на 2-3 план.

А если аттестация будет документарная, т. е. невыездная (дистанционная, если так будет более доходчиво), то вообще не стоит переживать, главное чтобы в паспортах все эти очень важные образцы и приборы фигурировали, остальное никому не интересно.

Покупка всего указанного оборудования вам ничего, кроме лишних трат не принесёт. Пользоваться вы всей этой лабудой практически никогда не будете, а вот возить на поверки и ремонты – да.

 

Gimalay2
Дефектоскопист всея Руси

  • #18

USM35 XS написал(а):

Где вы там собрались аттестовываться?! У вас там росаккредитация что ли приехать планирует?

Всё можно аттестовать и без лишней возни. Волнистость поверхности должна быть не более 0.015 (справочное значение, в ГОСТах не видел). Вы её на глаз увидеть можете, кроме шуток. Инспектор скорее всего даже не обратит внимания на этот параметр. Так же ему будет совершенно наплевать на шероховатость, люксы, стоксы и прочее. Они в первую очередь смотрят на правильность ведения журналов, прослеживаемость испытаний/измерений, наличие действующих поверок у имеющегося оборудования и действующей аттестации персонала. Иногда карты контроля смотрят. Остальное для них обычно отодвигается на 2-3 план.

А если аттестация будет документарная, т.е. невыездная (дистанционная, если так будет более доходчиво), то вообще не стоит переживать, главное чтобы в паспортах все эти очень важные образцы и приборы фигурировали, остальное никому не интересно.

Покупка всего указанного оборудования вам ничего, кроме лишних трат не принесёт. Пользоваться вы всей этой лабудой практически никогда не будете, а вот возить на поверки и ремонты – да.

Нажмите для раскрытия. ..

Скорее не “возить”, а “платить”.

 

USM35 XS
Дефектоскопист всея Руси

  • #19

Gimalay2 написал(а):

Скорее не “возить”, а “платить”.

Нажмите для раскрытия…

Как вариант. Наши приборы всё-таки ездят каждый год, Наш ЦСМ то ли принципиальный, то ли шибко правильный, то ли какой-то другой вариант. Да и если факт фиктивной поверки вскроется каким-то образом, будет очень много разговоров. Нам дешевле свозить на поверку, чем потом расхлёбывать и объяснять.
Смысла я в этих поверках вижу ровно ноль, как и в поверке современных УЗ-дефектоскопов.

 

Последнее редактирование:

Gimalay2
Дефектоскопист всея Руси

  • #20

USM35 XS написал(а):

Как вариант. Наши приборы всё-таки ездят каждый год, Наш ЦСМ то ли принципиальный, то ли шибко правильный, то ли какой-то другой вариант. Да и если факт фиктивной поверки вскроется каким-то образом, будет очень много разговоров. Нам дешевле свозить на поверку, чем потом расхлёбывать и объяснять.
Смысла я в этих поверках вижу ровно ноль, как и в поверке современных УЗ-дефектоскопов.

Нажмите для раскрытия…

За что отвечает поверяльщик?
Какая вероятность, что Ваш прибор тамошний “умелец” не спалит и скажет “так и было”?
У Вас есть СО и Вы можете убедиться в исправной работе прибора без поверяльщиков.
А подпускать к своему прибору какого-то неумеху вообще опрометчиво.
Сейчас поверки делаются по электронной почте.

 

3D-эффект при измерении шероховатости поверхности

Иногда оптическая система – самый лучший или даже единственный способ измерить поверхность. В этой статье вице-президент по метрологическим системам Mahr Federal Inc. Пат Ньюгент рассказывает о преимуществах оптической системы и помогает определить, будет ли в вашем случае 3D оптическая система целесообразным выбором для измерения шероховатости поверхности.

Кажется, что тема трехмерных оптических измерений поверхности чрезвычайно популярна сегодня. Когда я работаю на выставках-ярмарках, большинство людей, заходящих к нам на стенд, хотят узнать что-то об измерениях шероховатости поверхности и именно о трехмерных  оптических измерениях. Но из множества тех, кто интересуется этим вопросом, очень мало тех, кто действительно хочет или может осуществить измерение своих деталей в формате 3D, с использованием оптических систем или иным образом. Это объясняется тем, что, хотя оптические системы и сделали большой шаг за последние годы, проникнуть в большинство сфер измерения шероховатости поверхности им мешают существующие барьеры.

В то же время быстро растет число компаний, предлагающих системы оптических 3D-измерений поверхности – от маленьких мастерских, где работают два человека с великим идеями, до больших поставщиков, у которых оптические системы являются лишь частью обширной линейки продукции. Также есть целый ряд разных способов проведения оптических измерений, которые работают по разным принципам и с разной эффективностью в зависимости от оптических свойств поверхности. Некоторые пригодны для измерения матовых поверхностей, но их датчики не справляются при работе с сильноотражающими  поверхностями. Другим для успешной работы нужен большой объем отраженного света, но если вы с их помощью просканируете более темную поверхность, то ничего не увидите. Также существуют и финансовые барьеры – высокая стоимость некоторых оптических систем. При этом иногда оптическая система – самый лучший или даже единственный способ измерить поверхность.

Итак, подходит ли для вашей работы оптическая система? В этой статье мы обсудим текущее состояние этой технологии. Мы рассмотрим те сферы, в которых использование оптической системы эффективно, и поясним, почему. Наконец, мы дадим несколько практических советов, которые помогут определить, будет ли в вашем случае 3D оптическая система целесообразным выбором для измерения шероховатости поверхности.

Измерения поверхности – повседневная необходимость

Когда мы измеряем диаметр чего-либо, например, вала, мы получаем число, которое физически представляет собой диаметр детали. Но когда мы измеряем текстуру поверхности путем сканирования по всей площади или определения линейного расстояния измерительным наконечником, результат фильтруется и обрабатывается, для чего используются математические программы. В итоге мы получаем число, которое является не физической характеристикой детали, а математическим представлением данных о поверхности, полученных нами. Измените способ получения или обработки данных, и результат анализа тоже изменится.

Традиционные методы измерения шероховатости поверхности с измерительным наконечником дают нам понять, что очень многие факторы могут сказаться на конечном результате, например, слишком большой радиус, который дает ошибку при фильтрации данных.

Сравнение измерительного наконечника с оптической системой

Рис. 1. Независимо от используемого метода оптического сканирования самый малый доступный шаг разрешения – это пиксель устройства отображения. В обычных системах порядок разрешения может достигать квадрата со стороной примерно два микрона. В пределах этой области информация о высоте оптически усредняется для получения единого значения для этого квадрата. По этой причине высота пика и глубина профиля могут несколько сглаживаться. Источник: Mahr

Пример корреляции

Рис. 2. На рисунке представлены два измеренных профиля по стандарту жесткости Халле – один получен оптической системой при освещении белым светом, второй – с помощью алмазного измерительного наконечника. Боковой интервал отбора образцов при сканировании в белом свете составляет примерно 2,1 мкм, для контактного отслеживания – около 0,5 мкм. Хотя профили кажутся схожими, есть небольшие различия по высоте пика, глубине профиля и отображении уклона – они могут существенно повлиять на математические расчеты или измерение параметров. Источник:  Mahr

Мы стандартизировали многие вещи, чтобы иметь возможность проводить повторные измерения деталей, и обеспечили корреляцию многих инструментов относительно друг друга, в том числе и брендов инструментов. Мы разработали методологию, которая позволяет  генерировать стабильное число, например, Ra или Rz, на которую мы можем опираться при проведении измерений поверхности.

Это не означает, что в любой точке на поверхности высота пика или глубина профиля равны значению Ra или Rz. Но мы можем опираться на методологию для получения среднего числа в производственном процессе, которое характеризует поверхность. Если бы оптические методы были изобретены раньше, и если бы мы использовали их достаточно долго для получения таких же выводов, они бы тоже считались сегодня «золотым стандартом».

Но мы имеем то, что имеем. После начального этапа приблизительных сравнений  следующим шагом в развитии технологии обработки поверхности стало применение оптических микроскопов, которые давали увеличенное изображение характеристик поверхности. Однако измерения носили чисто визуальный характер и были сравнительными, а не количественными – даже при наличии различных уровней увеличения и различных полей зрения нельзя было получить базовую длину и частоту взятия замеров, которые составляют  центральную концепцию для анализа шероховатости поверхности.

Практические указания

  • Методы оптического сканирования изменяют способ генерации профиля.
  • Нельзя сказать, что оптические методы лучше или хуже – они просто другие, и базовый комплект данных, с которыми приходится работать, тоже другой.
  • Существует множество методов и технологий оптического сканирования, включая интерферометрию в белом свете, конфокальную микроскопию, вариацию фокуса, цифровую проекцию интерференционных полос и пр.

3D-взгляд

Методы оптического сканирования изменили способ создания профилей. Нельзя сказать, что оптические методы лучше или хуже – они просто отличаются, в том числе и по набору данных, с которыми приходится работать.

Существует множество методов и технологий оптического сканирования, включая интерферометрию в белом свете, конфокальную микроскопию, вариацию фокуса, цифровую проекцию интерференционных полос и пр. Первые методы оптического сканирования 2D имитировали движение измерительного наконечника и собирали серию точек  «линейных» данных. Современные 3D-методы собирают данные с небольшой площади. Но независимо от используемого метода самый маленький доступный шаг разрешения – это пиксель устройства отображения. В обычных системах порядок разрешения может достигать квадрата со стороной примерно два микрона. В пределах этой области информация о высоте оптически усредняется для получения единого значения для этого квадрата. По этой причине высота пика и глубина профиля могут несколько сглаживаться (см. рис. 1).

Наоборот, радиус алмазного измерительного наконечника также составляет два микрона (также может быть 5 или 10 микронов в зависимости от особенностей измеряемой поверхности). Но фактическая точка контакта с поверхностью гораздо меньше, чем радиус наконечника. Стандарты измерения шероховатости поверхности прибором по типу наконечника предусматривают достаточно малый радиус наконечника относительно измеряемой поверхности. Если радиус наконечника слишком велик, данные могут подвергаться фильтрации.

Разрешение при измерениях прибором-наконечником обычно  выше, чем  это возможно для обычной оптики. Боковые интервалы между точками измерения также ближе к методам с прибором-наконечником, составляя примерно 0,25-0,5 мкм по сравнению с 1-2,5 мкм для оптики. Усреднение пикселей, создающих разрешение, может оказывать фильтрующее действие, изменяющее результат, полученный при использовании любой технологии измерений

И опять же нельзя сказать, что какой-то способ лучше или хуже, правильный или неправильный. Но разрешение является одним из ключевых различий, влияющих на корреляцию параметров.

На рис. 2 представлены два измеренных профиля по стандарту жесткости Халле – один получен оптической системой при освещении белым светом, второй – с помощью алмазного измерительного наконечника. Боковой интервал отбора образцов при сканировании в белом свете составляет примерно 2,1 мкм, для контактного отслеживания – около 0,5 мкм. Хотя профили кажутся схожими, есть небольшие различия по высоте пика, глубине профиля и отображении уклона – они могут существенно повлиять на математические расчеты или измерение параметров.

Независимо от того, какой способ прослеживания дает более реалистичное представление о поверхности и более точные расчеты характеристик поверхности, проблема в том, что результаты не всегда коррелируют между собой.  Фактически из трех типов параметров поверхности лучше всего достигается корреляция по амплитуде – обычно в пределах 20%, тогда как гибридные и пространственные параметры часто создают проблемы.

В других отраслях, например, компьютерной, где производственные процессы переписываются каждые несколько лет, оптика уже сейчас  может считаться лучшим вариантом. Некоторые системы объединяют белый свет и конфокальную микроскопию и предназначены для измерения оптических, технических и отражающих поверхностей, а также для трехмерного топографического анализа, где требуется высокая плотность информации, например,  печатные платы. Источник: Mahr

Эволюция параметров

Параметры обработки поверхности стали более сложными  в плане оценки функциональности поверхности, особенно с распространением цифровых и компьютеризированных методов. Одно из главных ожиданий, связанных с 3D-системами, – и одно из предположений – то, что они позволят существенно улучшить связь между параметром и желаемой функциональностью поверхности. Поверхности существуют и выполняют какие-либо функции в реальном трехмерном мире. Поэтому возможность их отображения в «натуральной» форме должна улучшить нашу способность оценивать их функциональность, не так ли?

Ну что же, возможно. Но до недавних пор доступные 3D-параметры являлись прямым следствием того, что можно получить и в формате 2D. Например, Ra (средняя высота) трансформировалась в Sa, которая является средней высотой по 3D-зоне. Rz (высота в 10 точках) стала Sz (высота в 10 точках в формате 3D). Есть еще Rq и Sq и так далее.

С 2010 года Международная организация по стандартизации (ISO) опубликовала новые Технические требования к геометрической продукции (ISO 25178), основанные на пространственном методе анализа текстуры поверхности. Стандарт определяет некоторые 3D-параметры текстуры поверхности, а также ряд 3D-параметров, коррелирующих с 2D-параметрами, включая соответствующие операторы. В стандарте также описываются применимые измерительные технологии, методы калибровки, стандарты калибровки и требуемое калибровочное оборудование.

Было проведено дополнительное исследование по количественному определению и характеристикам 3D-поверхности, а также разработке математических алгоритмов для включения трехмерных поверхностных данных. Но это не так легко, как может показаться. Например, в различных параметрах Rz (их несколько) «пик» определяется относительно средней линии. В двухмерном формате все достаточно просто, но когда добавляется третье измерение, это означает, что линия становится плоскостью, простирающейся в бесконечное число направлений, а с математической точки зрения – что отличить пик от субпика (или камня на склоне холма!) становится чрезвычайно трудно.

Объем данных, которые нужно получить и обработать для оптических измерений, пугает. При боковом интервале 0,25 мкм обычное 2D-сканирование с радиусом 5,6 мм даст 22400 точек данных. Для получения квадратного участка 5,6 х 5,6 мм с такой же плотностью данных 3D оптическая система должна сгенерировать 501 760 000 точек. Это потребует 500-мегапиксельной камеры, уже не говоря о компьютере, способном обрабатывать такие массивы данных в короткие сроки. Даже при боковом интервале между точками 0,5 мкм отслеживание в двухмерном формате дает 11400 точек данных, тогда как квадратный участок с такой плотностью  данных  потребует 125 440 000 точек, что нецелесообразно при нынешнем уровне технологий.

По этой причине большинство оптических систем используется для меньшего поля зрения или с большим боковым интервалом. Технология продолжает развиваться, и в недалеком будущем более высокое разрешение станет возможным. Но могут пройти многие годы до того, как эти достижения станут доступными обычному пользователю метрологических систем для оценки поверхности.

Соображения по поводу применения

Так что же это означает? Значит ли это, что  3D оптические системы для измерения текстуры поверхности  пока  не подходят? Необязательно. Все зависит от области применения. Если это область, которая предусматривает использование оптических систем, проблемы, скорее всего, не возникнет. Однако для деталей с длинной историей контактных измерений недостаток корреляции может представлять проблему. Даже в случаях, когда исследования проводятся для проверки параметров процесса с оптическими системами и установки корреляции, любое изменение в процессе, например, переход на другой шлифовальный круг с иным составом может изменить уравнение процесса.

В таких отраслях, как автомобилестроение, где детали производятся в различных точках, и где длительное время использовались характеристики поверхности, получаемые от измерительных наконечников, переход на оптику на этой стадии не даст особенно много преимуществ. И даже если технология обеспечит эквивалентную плотность данных, использование традиционного 2D-наконечника для измерения отдельных частей может по-прежнему оставаться самым экономически оправданным способом. В других отраслях, например, компьютерной, где производственные процессы переписываются каждые несколько лет, оптика уже может считаться лучшим вариантом. Есть также сферы, где мы создаем сложные 3D-поверхности, которые должны функционировать в формате 3D.   Здесь действительно нужен метод 3D-измерений и реальные 3D-параметры, чтобы оценить, как поверхность будет функционировать.

Но самый большой барьер перед оптическими системами 3D-измерений – это их стоимость:  такие системы на порядок дороже, чем традиционные измерительные наконечники. Например, самая недорогая  оптическая система будет стоить около 60 000 долларов США.  Система с наконечником – около 2500 долларов США.

Таким образом, люди, которые не могут или не хотят касаться детали, вероятно, при возможности перейдут на оптические системы. В оптической промышленности, например, контактные методы просто не работают: измерения следует проводить оптическим путем. Медицинские импланты – это такие компоненты, где малейшая царапина приводит к отбраковке детали. В определенных областях ядерных исследований  риск загрязнения от малейшего прикосновения настолько велик, что кроме оптики других вариантов просто нет. И кто знает, что готовит  нам будущее – в областях применения и в технологиях?

Подходит ли вам оптика?

Учитывая стоимость оптических систем, количество поставщиков и разницу в технологиях, в это направление нельзя ворваться с ходу. Здесь слишком много переменных и неизвестных. Если вы хотите попробовать оптическую систему, вам следует чрезвычайно внимательно отнестись к выбору подходящего варианта для вашей сферы применения.

Во-первых, изучите доступные системы. Затем поработайте с производителями этих систем. Вышлите им свои детали – пусть они проведут нужные измерения на своем оборудовании. Даже если на глаз детали выглядят абсолютно так же, измерения с помощью оптической системы могут отличаться. Две оптические системы с разными технологиями могут по-разному  «увидеть» поверхность. Они могут иметь разное разрешение или по-разному учитывать отраженный свет.

Если результаты вас устраивают и цена подходит, вы тоже можете взглянуть на вещи по-другому с помощью оптической системы измерений.

Источник: перевод статьи
Looking at the Third Dimension in Surface Measurement,
Mahr.com

Автор:
Пат Ньюгент (PAT NUGENT),
вице-президент по
метрологическим системам
Mahr Federal Inc.

Что означают RA и RZ? Справочник по шероховатости поверхности для станков с ЧПУ

Шероховатость поверхности — чрезвычайно сложный предмет, которому посвящены целые докторские диссертации. Неудивительно, что большинство инженеров мало знают об этой области. Если это относится к вам, не волнуйтесь. Мы здесь, чтобы помочь расширить ваши знания.

Когда вы покупаете детали, обработанные на станках с ЧПУ, полезно иметь некоторое представление о том, как шероховатость поверхности может повлиять на стоимость.

 

Вот несколько вещей, которые вы, возможно, не знали о шероховатости поверхности.

  1. Какова единица измерения шероховатости поверхности?

Это не простой вопрос, а единиц измерения больше, чем вы думаете. Наиболее распространенным, вероятно, является R a или R z , но есть также R q , R t , R v , R pm , R max 9 , R max 9,9001, R max 9 , R t . y , W t и более. R a также раньше назывался CLA (среднее по центральной линии) или AA (среднее по площади).

 

Вторая буква является индексом. В кругах шероховатости поверхности есть «шутка» (здесь держитесь за бока): RA = регулярная армия, Ra = радий, но только R и – это отделка поверхности.

 

Единица измерения – линейная, то есть микроны или микродюймы.

 

Читайте наш блог «Что такое Micron?»

  1. Как измеряется шероховатость поверхности?

Мера шероховатости поверхности – это число, обозначающее шероховатость поверхности. Для начала вам нужен след профиля поверхности, затем вам нужно выполнить некоторые математические вычисления, чтобы получить волнистую линию , уменьшенную до числа.

 

Машина для получения трассировки похожа на иглу проигрывателя, которую проводят по поверхности и записывают вертикальные движения. Затем выполняются некоторые вычисления, и это зависит от того, какое устройство вы используете.

 

Преобразование трассировки в число — это дверь с односторонним движением, поэтому после преобразования в единицу обратное преобразование невозможно. Это также означает, что нет простого преобразования между единицами измерения, что является одной из причин, почему так важно точно знать: а) какая единица измерения вам нужна и б) что вы запрашиваете. На самом деле нет пути назад, не имея первоначального следа. Обратите внимание, что существуют грубые коэффициенты преобразования, но эти только справедливы для обычных синусоидальных волн, поэтому не рассматривайте их как другие преобразования единиц измерения.

 

 

  1. Что измеряют различные единицы шероховатости поверхности?

  • R a – среднее значение трассы поверхности
  • R q (среднеквадратичный) чаще используется в оптике, чем в металлообработке
  • R p самая высокая вершина. R v — самая низкая долина. Р т – это сумма R p & R v
  • R max максимальная высота в пределах указанной длины
  • R z – это сумма самого высокого пика и самого низкого значения на длине выборки

И это лишь некоторые из них. Существуют также параметры интервала, гибридные параметры, волнистость и статистические свойства.

 

  1. Почему R

    и  наиболее распространенная мера?

R a — среднее значение трассировки поверхности. Он не всегда лучший, но чаще всего используется. Это потому, что проще всего преобразовать с помощью аналоговой электроники, которая в первые дни была гораздо более доступной (или единственно доступной). Это простой случай интегрирования данных (эквивалентно их усреднению).

 

  1. Что не так с R

    и ?

Это все равно, что спрашивать, что не так со средними значениями. Два набора чисел 1,50,99 и 49,50,51 имеют одинаковое среднее значение, но это еще не все.

 

Посмотрите на эти три трассы поверхности – все они должны иметь одинаковое значение Ra. То же самое можно сказать и о других трассах с менее регулярными профилями, имеющими большие и меньшие пики, которые уравновешиваются в среднем.

 

Читайте наш блог о допуске

  1. Что влияет на чистоту поверхности?

На чистоту поверхности влияет множество факторов, в том числе:

  • Скорость, подача и глубина резания
  • Особая геометрия инструмента
  • Траектория резца
  • Износ режущих инструментов
  • Материал инструмента и материал детали

Помните также, что по мере использования деталь может изнашиваться. Это может повлиять больше на пики, чем на впадины, поэтому шероховатость поверхности может измениться после ее измерения.

 

  1. Шероховатость поверхности всегда указывается как максимум?


    Нет, что бы вы ни думали. В некоторых случаях требуется определенная степень шероховатости (например, для создания хорошего уплотнения с помощью прокладки). В этих случаях может быть максимум и минимум (диапазон) — и это может стать серьезной проблемой для машиниста.

Не волнуйтесь, если теперь вы понимаете, что в шероховатости поверхности было нечто большее, чем вы думали, возможно, вы попали в хорошую компанию. Надеюсь, теперь вы понимаете, что это важный параметр, который следует учитывать при выборе деталей, и он может существенно повлиять на стоимость обработки.

 

У вас есть проект, который вы хотели бы обсудить с нами?

Отделка поверхности — Destiny Tool

Понимание обработки поверхности

RMS и Ra основаны на разных методах расчета шероховатости. Оба выполняются с помощью профилометра, но профилометр вычисляет шероховатость по-разному для Ra и RMS.

Ra — среднее арифметическое высот поверхности, измеренных по всей поверхности. Просто усредните высоту по микроскопическим пикам и впадинам.

Ra и среднеквадратичное значение оба являются представлениями шероховатости поверхности, но каждый из них рассчитывается по-разному.

Ra рассчитывается как среднее значение шероховатости поверхностей, измеренных на микроскопических пиках и впадинах.

RMS рассчитывается как среднеквадратичное значение поверхности, измеренной на микроскопических пиках и впадинах. Каждое значение использует одни и те же отдельные измерения высоты пиков и впадин поверхностей, но использует измерения в другой формуле.

Один большой пик или дефект в микроскопической текстуре поверхности повлияет (поднимет) среднеквадратичное значение больше, чем значение Ra, поэтому Ra сегодня чаще используется в качестве измерения.

  • RMS чувствителен к БОЛЬШИМ пикам и впадинам. Ра нет.
  • Оба числа могут быть выражены в метрических единицах или дюймах.
  • Среднеквадратичное значение было более популярно 40 лет назад, когда большая часть промышленности США все еще работала в дюймах. На старых чертежах в дюймах указано среднеквадратичное значение.
  • Ra сегодня чаще используется. (теперь большинство отраслей промышленности США работают в метрической системе). Поэтому они указывают Ra в метрической системе.
  • Как Ra, так и RMS могут быть выражены в метрических единицах или дюймах.
  • Не существует надежного способа преобразования между Ra и RMS. Эту формулу можно использовать для преобразования: RMS (микродюйм) = (Ra/0,0254) X 1,11 (микрометр). Однако это всего лишь оценка, основанная на предположении, как выглядит форма микроповерхности.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить его.

Средняя шероховатость

Ra представляет собой основную высоту, рассчитанную по всей измеренной длине или площади. Он указывается в микрометрах или микродюймах. Для двумерных вычислений: Ra = 1/n * SUM(ABS[Zi-Zmean] от i = 1 до n

RMS — это среднеквадратичное вычисление  .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *