Phương Pháp Kiểm Tra độ Nhám Bề Mặt Theo Tiêu Chuẩn ISO 25178
Có thể bạn quan tâm
1. Tổng quan về độ nhám bề mặt
Độ nhám bề mặt hay còn được gọi là độ bóng bề mặt là những nhấp nhô trên bề mặt vật liệu. Nó được hình thành từ quá trình biến dạng dẻo của lớp bề mặt chi tiết khi cắt gọt lớp kim loại. Độ nhám bề mặt không chỉ ảnh hưởng đến hình dáng của chi tiết mà nó còn ảnh hưởng tới kết quả làm việc của chi tiết máy. Đối với những chi tiết có bề mặt ăn khớp với nhau độ nhám càng lớn sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc và có thể dẫn đến hư hỏng cơ cấu máy, đối với những chi tiết được sơn, mạ độ nhám cũng ảnh hưởng đến độ dày của lớp sơn, mạ…vì vậy phân tích và đánh giá độ nhám bề mặt được xem là một trong những tiêu chí quan trọng trong quá trình sản xuất hoặc gia công.
2. Tiêu chuẩn ISO 25178 & Ứng dụng
ISO 25178 Surface Texture là tập hợp các tiêu chuẩn quốc tế liên quan đến phân tích độ nhám bề mặt. ISO 25178 hỗ trợ hai phương pháp đánh giá : Loại tiếp xúc 2D ( phương pháp xử dụng bút cảm ứng ) và loại không tiếp xúc 3D (sử dụng thiết bị quét laser 3D).
Mục tiêu của phép đo là đánh giá - định tính và định lượng, hỗ trợ cho một kết quả nghiên cứu khoa học cơ bản hoặc liên quan đến một ứng dụng công nghiệp.
ứng dụng: Các ngành ứng dụng điển hình bao gồm nghiên cứu khoa học và vật liệu, ô tô, hàng không vũ trụ, điện tử tiêu dùng, công nghệ y tế, gia công, linh kiện quang học & quang điện tử…
3. Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản
- Bộ lọc S: bộ lọc loại bỏ các phần tử tỷ lệ nhỏ nhất khỏi bề mặt (hoặc của bước sóng ngắn nhất đối với bộ lọc tuyến tính)
- Bộ lọc L: bộ lọc loại bỏ các phần tử tỷ lệ lớn nhất khỏi bề mặt (hoặc của bước sóng dài nhất đối với bộ lọc tuyến tính)
- Toán tử F: toán tử triệt tiêu dạng danh nghĩa.
- Bề mặt chính: bề mặt thu được sau khi lọc S.
- Bề mặt SF: bề mặt thu được sau khi áp dụng toán tử F lên bề mặt chính.
Bề mặt SL: bề mặt thu được sau khi áp dụng bộ lọc L lên bề mặt SF
4. Quy trình đánh giá
Các thông số được sử dụng để đánh giá kết cấu bề mặt theo tiêu chuẩn ISO 25178 như sau:
Từ thiết bị quét 3D Ta thu được hình ảnh bề mặt mẫu. Lấy bề mặt chính bằng cách lọc bề mặt (sử dụng bộ lọc S) bề mặt thực |
Theo kết quả đánh giá, thực hiện lọc bề mặt tiếp theo (sử dụng toán tử F và L-filter) để thu được bề mặt giới hạn. |
Chỉ định khu vực đánh giá từ bề mặt giới hạn tỷ lệ |
Lấy bề mặt tham chiếu cho bề mặt giới hạn tỷ lệ và tính toán các thông số |
Biểu đồ quy trình thực hiện kiểm tra độ nhám bề mặt:
5. Thông số kết cấu bề mặt
Các thông số được nhóm thành sáu loại trong Kết cấu bề mặt ISO 25178
a. Thông số chiều cao: Gồm tất cả các chiều cao được xác định trong vùng xác định.
b. Các tham số không gian: Tham số không gian là tham số tập trung vào hướng của mặt phẳng (hướng bước sóng).
Tính năng tương quan tự động được sử dụng để tính toán Sal và Str cho phép xác định các đặc điểm bề mặt:
Tính năng tương quan tự động cũng có thể đánh giá tính chu kỳ của từng hướng bề mặt:
Hình vẽ cho thấy sự phân bố bước sóng, với tâm là 0. - Thường xuyên lên xuống theo chu kỳ dài: Dữ liệu tập trung xung quanh trung tâm - Thường xuyên lên xuống tốt: Dữ liệu bị phân tán |
c. Tham số kết hợp: Tham số kết hợp là các tham số tập trung vào cả hướng độ cao và hướng của mặt phẳng (hướng bước sóng).d. Các thông số chức năng: Các thông số chức năng được tính toán bằng cách sử dụng đường cong tỷ lệ vật liệu tổng thể (diện tích ổ trục). Chúng được sử dụng để đánh giá tác động của một bề mặt tiếp xúc cơ học mạnh.
e. Các thông số khối lượng chức năng: Các tham số thể tích chức năng liên quan đến thể tích được tính toán bằng cách sử dụng đường cong tỷ lệ vật liệu tổng thể.
f. Thông số tính năng: Các thông số đặc trưng được tính toán từ kết quả của các vùng đỉnh và vùng đáy, tương ứng, được phân đoạn từ bề mặt giới hạn tỷ lệ.
Bảng thông số:
Thông số | Ký hiệu | Mô tả |
Thông số chiều cao | Sq | Chiều cao bình phương trung bình gốc |
Ssk | Độ nghiêng | |
Sku | Độ nhọn chuẩn | |
Sp | Chiều cao đỉnh tối đa | |
Sv | Chiều cao đáy tối đa | |
Sz | Chiều cao tối đa | |
Sa | Chiều cao trung bình số học | |
Tham số không gian | Sal | Độ dài tương quan tự động |
Str | Tỷ lệ khung hình kết cấu | |
Std* | Hướng kết cấu | |
Tham số kết hợp | Sdq | Trung bình độ dốc của bề mặt |
Sdr | Tỷ lệ diện tích giao diện được phát hiện | |
Các thông số chức năng | Smr(c) | Tỷ lệ vật liệu Areal |
Smc(mr) | tỷ lệ vật liệu nghịch đảo | |
Sk | Độ sâu nhám lõi | |
Spk | Giảm chiều cao đỉnh | |
Svk | Giảm độ sâu của đáy | |
Smr1 | Phần vật liệu đỉnh (phần trăm vật liệu bao gồm các cấu trúc đỉnh liên quan đến Spk) | |
Smr2 | Phần vật chất của đáy (phần trăm diện tích đo lường bao gồm các cấu trúc đáy sâu hơn liên quan đến Svk) | |
Svq | Độ dốc của hồi quy tuyến tính được thực hiện qua vùng đáy | |
Spq | Độ dốc của hồi quy tuyến tính được thực hiện qua vùng cao nguyên | |
Smq | Tỷ lệ vật chất tương đối theo quy mô ở giao điểm cao nguyên và thung lũng | |
Sxp | Chiều cao cực đại đỉnh | |
Các thông số khối lượng chức năng | Vvv | Dung tích khoảng trống đáy |
Vvc | Thể tích khoảng trống lõi | |
Vmp | Khối lượng vật liệu cao nhất | |
Vmc | Khối lượng vật liệu cốt lõi | |
Thông số tính năng | Spd | Mật độ các đỉnh |
Spc | Độ cong trung bình của đỉnh | |
S10z | Chiều cao mười điểm của bề mặt | |
S5p | Chiều cao đỉnh năm điểm | |
S5v | Độ sâu hố năm điểm |
6. Thiết bị đo độ nhám bề mặt
Thiết bị đo độ nhám bề mặt không tiếp xúc - NANOCAM HD
Ưu điểm:
- Độ sâu tiêu điểm, đối tượng mục tiêu có thể quan sát bằng màu sắc thông qua phần mềm.
- Tạo đối tượng 3D và hiển thị hình ảnh 3D màu.
- Có khả năng đo độ dày màng của các vật thể mờ như điện trở để chế tạo chất bán dẫn.
- Có thể phân tích trong điều kiện khí quyển, không cần xử lý trước mẫu.
- Không giới hạn về kích thước và vật liệu mẫu, vận hành đơn giản.
Một số thiết bị đo độ nhám bề mặt được sử dụng trong tiêu chuẩn:
Thông số | Loại | |||
Máy kiểm tra độ nhám | Kính hiển vi lực nguyên tử | Thiết bị đo Giao thoa kế ánh sáng trắng | Kính hiển vi quét laze 3D | |
Độ phân giải đo lường | 1mm | < 0,01 nm | 0,1 nm | 0,1 nm |
Phạm vi đo chiều cao | Lên đến 1mm | < 10 μm | < vài mm | < 7mm |
Phạm vi có thể đo lường | Một vài mm | 1 đến 200 μm | 40 μm đến 15 mm | 15 μm đến 2.7 mm |
Đặc tính góc | - | kém | Trung bình | Tốt |
Phân giải dữ liệu | - | VGA | VGA | SXGA |
Định vị điểm đo lường | - | Không bắt buộc | Máy ảnh quang học tích hợp | Máy ảnh quang học tích hợp |
Phương pháp đo | Tiếp xúc | Tiếp xúc | Không Tiếp xúc | Không Tiếp xúc |
Từ khóa » độ Nhám Bề Mặt ứng Với Tỷ Lệ
-
Tiêu Chuẩn độ Nhám Bề Mặt
-
Các Tiêu Chuẩn Và Cấp độ Của độ Nhám Bề Mặt
-
ĐỘ NHÁM BỀ MẶT - V
-
Ký Hiệu độ Nhám Bề Mặt - Máy Phay, Tiện CNC
-
TIÊU CHUẨN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT - Bảo An Automation
-
[PDF] Chất Lượng Bề Mặt Chi Tiết Máy - Aao..vn
-
ĐỘ NHÁM BỀ MẶT & CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN —
-
Độ Bóng Bề Mặt Là Gì? Tiêu Chuẩn Và Các Cấp độ Bóng Bề Mặt
-
Độ Nhám Bề Mặt Là Gì? Tiêu Chuẩn độ Nhám được Quy định Như Thế ...
-
Xác Lập Quan Hệ Giữa độ Nhám Bề Mặt Với Các Thông Số Công Nghệ ...
-
Độ Nhám Bề Mặt Kim Loại Là Gì?
-
CHƯƠNG 2 CHẤT LƯỢNG Bề Mặt GIA CÔNG - Tài Liệu Text - 123doc
-
Thông Số Chất Lượng Bề Mặt Và Cách Kiểm Tra