提高粗糙度监控水平在粗糙度测量中有重要的作用。
随着制造业界对粗糙度这一质量指标认识的不断深化,用于表面微观形状误差定量表述的粗糙度评定参数也日趋丰富和多样化,目的是能够更有针对性地描述微观高低起伏的不同形态和程度对产品有关功能的影响。
各个工业化国家和国际标准化组织(ISO)都制定了相应的标准来加以规范,并在很大程度上趋于一致。
而那些从事研制和生产粗糙度测量仪的知名专业厂商,也及时纷纷推出适应、具备各种评定参数检测能力的新颖仪器,也促使用户对其产品提出了更高要求,或是在对产品实施改进之後能予以有效监控。
以上这一连串的过程,真正体现了现代化制造业界的一种技术进步,其间,相应的技术标准则起了推波助澜的积极作用。
一.何为传统的粗糙度评定参数
按几何特性,粗糙度评定参数可分为:高度(有时也称为“振幅” )、间距和形状(有时也称为“材料比例” )等三类。
在国家标准GB/T1031-95中,规定了3个高度、2个间距和1个形状共6项评定参数:轮廓算术平均偏差Ra、微观不平度10点高度Rz、轮廓最大高度Ry(高度类);轮廓微观不平度平均间距Sm、单峰平均间距S(间距类)以及轮廓支承长度率tp(形状类)。
该标准还明确说明,三项高度参数是主要的。事实上,多年来最为国内制造业界熟悉、并广泛应用於对工件表面粗糙度进行评定的,也确实是振幅类参数,尤其是其中的Ra、Rz。
若作一番比较,Ry由於只由取样长度内两点的高度信息所决定,其代表性较差,而相比之下Ra的代表性显然是最好的。
但对於工件的有些功能性来讲,如疲劳强度,Ry和Rz就要比Ra更易於反映,故近年来Rz的出现在增多。
二.传统方式的局限性
尽管如此,随着对产品质量要求的不断提高,上述传统的粗糙度评定参数的局限性也越来越多地暴露了出来。
例如,a、b两个表面有着完全不同的微观结构,但按照评定参数Ra、Rz和Ry(即Rt)所规定的采样和资料处理方式,对表面a和表面b测量後获得的数值都是一样的,从而会得出表面粗糙度的评定结果相同的结论。
这显然很不合理,因为a的表面微观结构明显容易磨损,故此时若仍用传统的粗糙度评定参数,就难以做出正确的、切合实际的评价。
类似地,轮廓算术平均偏差Ra的采样和资料处理方式虽然代表性最好,也会造成把表面微观形态特征完全不同的被评定表面测得很接近的结果。
虽然,在国家标准GB/T1031中也列入了非主要评定参数的“轮廓支承长度率tp”,作为一种形状、也即材料比例参数,能够完善对工件表面微观结构的评定,但产品、零部件的功能性要求是各式各样的,为了对表面的一些微观特性有更加直观、更有针对性的揭示和反映,近年来出现了众多的粗糙度评定参数,并由相应的标准加以规范。
三.结论
粗糙度指标是零部件技术要求的重要组成部分,但只有从产品功能特点出发,有针对性地设置评定参数,再进行检测,才能对被检表面的微观特性作出深刻的、正确的评价,从而确保产品功能的实现。
随着产品、工艺技术的不断发展和对表面微观结构认识的深化,通过标准先行,不断丰富粗糙度评定参数的品种,并利用不断完善的仪器和资料处理模式来完成相应的各项检测,真正体现为制造业的一种技术进步。