Oberflächenrauheit

Profilrauheitsparameter

Die Profilrauheitsparameter sind in der britischen Norm BS EN ISO 4287:2000 enthalten, identisch mit der Norm ISO 4287:1997. Der Standard basiert auf dem System“ M “ (Mean line).

Es werden viele verschiedene Rauheitsparameter verwendet, aber R a {\displaystyle Ra} ist bei weitem die häufigste, obwohl dies oft aus historischen Gründen und nicht aus besonderen Gründen ist, da die frühen Rauheitsmesser nur messen konnten R a {\displaystyle Ra} ., Andere Allgemeine Parameter umfassen R z {\displaystyle Rz} R f {\displaystyle Rq} , und R s k {\displaystyle Rsk} . Einige Parameter werden nur in bestimmten Branchen oder in bestimmten Ländern verwendet. Zum Beispiel wird die Rk {\displaystyle Rk} – Familie von Parametern hauptsächlich für Zylinderbohrungsverkleidungen verwendet, und die Motivparameter werden hauptsächlich in der französischen Automobilindustrie verwendet. Das Motivverfahren ermöglicht eine grafische Auswertung eines Oberflächenprofils, ohne Welligkeit aus Rauheit zu filtern., Ein Motiv besteht aus dem Teil eines Profils zwischen zwei Spitzen und die endgültigen Kombinationen dieser Motive beseitigen “ unbedeutende „Spitzen und behält“ signifikante“. Bitte beachten Sie, dass R a {\displaystyle Ra} eine Maßeinheit ist, die Mikrometer oder Mikrometer sein kann.

Da durch diese Parameter alle Informationen in einem Profil auf eine einzige Zahl reduziert werden, ist bei der Anwendung und Interpretation dieser Parameter große Sorgfalt walten zu lassen. Kleine Änderungen bei der Filterung der Rohprofildaten, der Berechnung der Mittellinie und der Physik der Messung können den berechneten Parameter stark beeinflussen., Mit modernen digitalen Geräten kann der Scan ausgewertet werden, um sicherzustellen, dass keine offensichtlichen Störungen auftreten, die die Werte verzerren.

Da für viele Benutzer möglicherweise nicht klar ist, was jede der Messungen wirklich bedeutet, kann ein Simulationstool wichtige Parameter anpassen und visualisieren, wie Oberflächen, die sich offensichtlich vom menschlichen Auge unterscheiden, durch die Messungen unterschieden werden. Zum Beispiel unterscheidet R a {\displaystyle Ra} nicht zwischen zwei Oberflächen, wobei eine aus Peaks auf einer ansonsten glatten Oberfläche und die andere aus Trögen gleicher Amplitude besteht., Solche Tools können im App-Format gefunden werden.

Standardmäßig ist jeder 2D-Rauheitsparameter ein Großbuchstabe R {\displaystyle R} gefolgt von zusätzlichen Zeichen im Index. Der Index identifiziert die Formel, die verwendet wurde, und R {\displaystyle R} bedeutet, dass die Formel auf ein 2D-Rauheitsprofil angewendet wurde. Verschiedene Großbuchstaben implizieren, dass die Formel auf ein anderes Profil angewendet wurde., Beispielsweise ist R a {\displaystyle Ra} der arithmetische Durchschnitt des Rauheitsprofils, P a {\displaystyle Pa} der arithmetische Durchschnitt des ungefilterten Rohprofils und S a {\displaystyle Sa} der arithmetische Durchschnitt der 3D-Rauheit.

Jede der in den Tabellen aufgeführten Formeln setzt voraus, dass das Rauheitsprofil aus den Rohprofildaten gefiltert und die Mittellinie berechnet wurde., Das Rauheitsprofil enthält n {\displaystyle n} geordnete, gleichmäßig verteilte Punkte entlang der Spur, und y i {\displaystyle y_{i}} ist der vertikale Abstand von der Mittellinie zum i ten {\displaystyle i^{\text{th}}} Datenpunkt. Es wird angenommen, dass die Höhe in Aufwärtsrichtung positiv ist, weg vom Schüttgut.

Amplitudenparameteredit

Amplitudenparameter charakterisieren die Oberfläche anhand der vertikalen Abweichungen des Rauheitsprofils von der Mittellinie. Viele von ihnen stehen in engem Zusammenhang mit den Parametern, die in der Statistik zur Charakterisierung von Bevölkerungsstichproben zu finden sind., Beispielsweise ist R a {\displaystyle Ra} der arithmetische Mittelwert des gefilterten Rauheitsprofils, der aus Abweichungen über die Mittellinie innerhalb der Auswertelänge ermittelt wird, und R t {\displaystyle Rt} der Bereich der gesammelten Rauheitsdatenpunkte.

Die arithmetische durchschnittliche Rauheit, R a {\displaystyle Ra}, ist der am weitesten verbreitete eindimensionale Rauheitsparameter.

Hier ist eine gemeinsame Konvertierungstabelle mit auch Rauheitsgradzahlen:

Steigung, Abstand und Zählparameteredit

Steigungsparameter beschreiben Eigenschaften der Steigung des Rauheitsprofils., Abstands-und Zählparameter beschreiben, wie oft das Profil bestimmte Schwellenwerte überschreitet. Diese Parameter werden häufig verwendet, um sich wiederholende Rauheitsprofile zu beschreiben, z. B. solche, die durch Drehen auf einer Drehmaschine erzeugt werden.

“ Andere „Frequenz“ Parameter Sm, λ {\displaystyle \lambda } a und λ {\displaystyle \lambda } f. Sm ist der mittlere Abstand zwischen den Spitzen. Genau wie bei echten Bergen ist es wichtig, einen „Gipfel“zu definieren. Für Sm muss die Oberfläche unter die mittlere Oberfläche getaucht sein, bevor sie wieder auf einen neuen Höhepunkt ansteigt., Die durchschnittliche Wellenlänge λ {\displaystyle \lambda } a und die mittlere Quadratwellenlänge λ {\displaystyle \lambda } q werden von Δ {\displaystyle \Delta } a abgeleitet. Beim Versuch, eine Oberfläche zu verstehen, die sowohl von Amplitude als auch von Frequenz abhängt, ist es nicht offensichtlich, welches Metrikenpaar das Gleichgewicht optimal beschreibt, sodass eine statistische Analyse von Messpaaren durchgeführt werden kann (z. B. Rz und λ {\displaystyle \lambda } a oder Ra und Sm), um die stärkste Korrelation zu finden.,

Gemeinsame Konvertierungen:

Lagerverhältniskurvenparameteredit

Diese Parameter basieren auf der Lagerverhältniskurve (auch Abbott-Firestone-Kurve genannt).) Dazu gehört die Rk-Familie von Parametern.

Fraktaltheoreedit

Der Mathematiker Benoît Mandelbrot hat auf den Zusammenhang zwischen Oberflächenrauheit und fraktaler Dimension hingewiesen. Die Beschreibung, die ein Fraktal auf Mikroraugheitsniveau liefert, kann die Kontrolle der Materialeigenschaften und der Art der auftretenden Spanbildung ermöglichen. Fraktale können jedoch keine vollständige Darstellung einer typischen bearbeiteten Oberfläche liefern, die von Werkzeugvorschubmarkierungen betroffen ist, da die Geometrie der Schneidkante ignoriert wird. (J. Paulo Davim, 2010, aao.)., Fraktale Deskriptoren von Oberflächen spielen eine wichtige Rolle bei der Korrelation physikalischer Oberflächeneigenschaften mit der Oberflächenstruktur. Über mehrere Felder hinweg war es eine Herausforderung, physikalisches, elektrisches und mechanisches Verhalten mit herkömmlichen Oberflächenbeschreibungen von Rauheit oder Neigung zu verbinden. Durch die Verwendung von Messungen der Oberflächenfraktalität zusammen mit Messungen der Rauheit oder Oberflächenform können bestimmte Grenzflächenphänomene, einschließlich Kontaktmechanik, Reibung und elektrischer Kontaktwiderstand,in Bezug auf die Oberflächenstruktur besser interpretiert werden.,

Rauheitsparameter für Flächenedit

sind in der ISO 25178-Serie definiert. Die resultierenden Werte sind Sa, Sq, Sz,… Viele optische Messgeräte sind in der Lage, die Oberflächenrauhigkeit über eine Fläche zu messen. Flächenmessungen sind auch mit Kontaktmesssystemen möglich. Es werden mehrere, eng beieinander liegende 2D-Scans des Zielbereichs durchgeführt., Diese werden dann digital mit relevanter Software zusammengenäht, was zu einem 3D-Bild und begleitenden Arealrauhigkeitsparametern führt.