Ang Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay isang espesyal na parameter ng materyal. Ang pangalang ito ay madalas na pinaikli sa gaspang lamang at isang bahagi ng texture sa ibabaw. Ito ay natutukoy sa dami ng mga paglihis ng direksyon ng tunay na vector ng ibabaw mula sa perpektong hugis nito. Kung ang mga paglihis na ito ay malaki, ang ibabaw ay magaspang; kung sila ay maliit, ang ibabaw ay makinis. Sa metrology sa ibabaw, ang pagkamagaspang ay karaniwang itinuturing na mataas na dalas, maikling wavelength na bahagi ng ibabaw na sinusukat. Gayunpaman, sa pagsasagawa, madalas na kailangang malaman ang parehong amplitude at dalas upang matiyak na ang isang ibabaw ay angkop para sa isang partikular na layunin. Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay isang napakahalagang parameter ng disenyo.
Tungkulin at Kahulugan
Ang pagkamagaspang ay gumaganap ng mahalagang papel sa pagtukoy kung paano makikipag-ugnayan ang isang tunay na bagay sa kapaligiran nito. Sa tribologyAng mga magaspang na ibabaw ay karaniwang mas mabilis na nagsusuot at may mas mataas na koepisyent ng friction kaysa sa makinis na mga ibabaw. Ang pagkamagaspang ay madalas na isang mahusay na tagahula ng pagganap ng isang mekanikal na bahagi, dahil ang mga iregularidad sa ibabaw ay maaaring bumuo ng mga site ng nucleation para sa mga bitak o kaagnasan. Sa kabilang banda, ang pagkamagaspang ay maaaring magsulong ng pagdirikit. Sa pangkalahatan, sa halip na mga scale descriptor, ang mga cross-scale na descriptor gaya ng surface fractality ay nagbibigay ng mas makabuluhang hula ng mga mekanikal na pakikipag-ugnayan sa mga surface, kabilang ang contact stiffness at static friction. Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay isang medyo kumplikadong parameter, ang mga detalye nito ay makikita sa ibaba.
Mataas at mababang halaga
Bagaman ang mataas na halaga ng pagkamagaspang ay kadalasang hindi kanais-nais, maaaring mahirap at magastos itong kontrolin sa panahon ng paggawa. Halimbawa, mahirap at mahal na kontrolin ang pagkamagaspang sa ibabaw ng mga bahagi ng FDM. Ang pagbabawas ng mga rate na ito ay kadalasang nagpapataas ng halaga ng paggawa. Madalas itong nagreresulta sa isang trade-off sa pagitan ng halaga ng paggawa ng isang bahagi at ang kahusayan nito sa paggamit.
Mga paraan ng pagsukat
Maaaring masukat ang index sa pamamagitan ng manu-manong paghahambing sa isang "comparator ng pagkamagaspang" (isang sample ng kilalang pagkamagaspang sa ibabaw), ngunit sa pangkalahatan, ang pagsukat ng isang profile sa ibabaw ay ginagawa gamit ang mga profilometer. Maaari silang maging sa uri ng contact (karaniwan ay isang diamond stylus) o optical (halimbawa,white light interferometer o laser scanning confocal microscope).
Gayunpaman, kadalasang kanais-nais ang kontroladong pagkamagaspang. Halimbawa, ang isang makintab na ibabaw ay maaaring masyadong makintab para sa mga mata at masyadong madulas para sa daliri (isang magandang halimbawa ay ang touchpad), kaya kailangan ang kontroladong pagganap. Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay kung saan napakahalaga ng amplitude at frequency.
Maaaring kalkulahin ang halaga nito mula sa profile (linya) o mula sa ibabaw (lugar). Ang parameter ng pagkamagaspang ng profile (Ra, Rq, …) ay mas karaniwan. Ang mga parameter ng roughness ng lugar (Sa, Sq, …) ay nagbibigay ng mas makabuluhang mga kahulugan.
Parameter
Ang bawat isa sa mga parameter ng pagkamagaspang ay kinakalkula ng formula ng paglalarawan sa ibabaw. Ang mga karaniwang sanggunian na naglalarawan sa bawat isa sa kanila nang detalyado ay ang mga ibabaw at ang kanilang mga sukat. Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay isang katangian.
Ang mga parameter ng roughness ng profile ay kasama sa British (at sa buong mundo) na pamantayang BS EN ISO 4287: 2000, na kapareho ng ISO 4287: 1997. Ang pamantayan ay nakabatay sa ″M″ (Midline) system.
Maraming iba't ibang parameter ng pagkamagaspang, ngunit ang nasa itaas ay ang pinakakaraniwan, bagama't kadalasang nangyayari ang standardisasyon para sa mga makasaysayang dahilan sa halip na merito. Ang pagkamagaspang sa ibabaw ay isang koleksyon ng mga iregularidad.
Ang ilang mga parameter ay ginagamit lamang sa ilang partikular na industriya o sa ilang partikular na bansa. Halimbawa, ang mga parameter ng MOTIF ay pangunahing ginagamit sa industriya ng automotive ng Pransya. MOTIF Paraannagbibigay ng isang graphical na pagsusuri ng profile sa ibabaw nang hindi sinasala ang waviness mula sa pagkamagaspang. Binubuo ang MOTIF ng bahagi ng profile sa pagitan ng dalawang peak, at ang panghuling kumbinasyon ay nag-aalis ng "minor" na mga peak at nagpapanatili ng mga "significant". Ang pagkamagaspang sa ibabaw sa isang drawing ay ang pagkakaroon ng mga bump na naka-print at maingat na sinusukat dito.
Dahil binabawasan ng mga parameter na ito ang lahat ng impormasyon ng profile sa iisang numero, kailangang mag-ingat kapag nag-aaplay at nagbibigay-kahulugan sa mga ito. Ang mga maliliit na pagbabago sa kung paano sinasala ang raw na data ng profile, kung paano kinakalkula ang midline, at ang pisika ng pagsukat ay maaaring makaapekto nang malaki sa kalkuladong parameter. Sa modernong mga digital na kagamitan, maaaring suriin ang mga pag-scan upang matiyak na walang halatang mga aberya na lumilihis ng mga halaga.
Mga tampok ng mga parameter at sukat
Dahil maaaring hindi halata sa maraming user kung ano talaga ang ibig sabihin ng bawat pagsukat, binibigyang-daan ng tool sa pagmomodelo ang user na ayusin ang mga pangunahing parameter, na nagre-render ng mga surface na kakaiba sa mata ng tao, na naiiba sa mga sukat. Halimbawa, hindi matukoy ng ilang parameter ang pagitan ng dalawang surface, kung saan ang isa ay binubuo ng mga peak at ang isa ay binubuo ng mga labangan na may parehong amplitude.
Ayon sa convention, ang bawat 2D roughness parameter ay isang uppercase na R na sinusundan ng mga karagdagang character sa isang subscript. Tinutukoy ng subscript ang formula na ginamit, atR ay nangangahulugan na ang formula ay inilapat sa isang 2D na pagkamagaspang na profile.
Ang ibig sabihin ng ibang capitalization ay nailapat ang formula sa ibang profile. Halimbawa, ang Ra ay ang arithmetic mean ng roughness profile, ang Pa ay ang arithmetic mean ng hindi na-filter na raw profile, at ang Sa ay ang arithmetic mean ng 3D roughness.
Mga setting ng amplitude
Ang mga parameter ng amplitude ay nagpapakilala sa ibabaw batay sa mga vertical deviation ng roughness profile mula sa midline. Halimbawa, ang arithmetic mean ng na-filter na roughness profile, na tinutukoy mula sa mga deviation mula sa centerline sa loob ng haba ng pagsusuri, ay maaaring iugnay sa hanay ng mga puntos na nakolekta para sa kagaspangan na iyon. Ang value na ito ay kadalasang ginagamit bilang reference sa pagkamagaspang sa ibabaw.
Arithmetic mean roughness ang pinakakaraniwang ginagamit na one-dimensional na parameter.
Pananaliksik at pagmamasid
Itinuro ng Mathematician na si Benoit Mandelbrot ang kaugnayan sa pagitan ng pagkamagaspang sa ibabaw at dimensyon ng fractal. Ang paglalarawan na kinakatawan ng isang fractal sa antas ng microroughness ay maaaring gawing posible na kontrolin ang mga katangian ng materyal at ang uri ng pagbuo ng chip. Ngunit ang mga fractals ay hindi makakapagbigay ng buong sukat na representasyon ng isang tipikal na machined surface na apektado ng mga marka ng tool feed, hindi nila pinapansin ang cutting edge na geometry.
Kaunti pa tungkol sa pagsukat
Ang mga parameter ng pagkamagaspang sa ibabaw ay tinukoy sa serye ng ISO 25178.mga halaga: Sa, Sq, Sz… Maraming optical na instrumento sa pagsukat ang may kakayahang sukatin ang pagkamagaspang sa ibabaw ayon sa lugar. Posible rin ang mga sukat ng lugar sa mga contact system. Marami, malapit na pagitan ng 2D scan ay kinukuha mula sa target na lugar. Pagkatapos ay digital na pinagsasama-sama ang mga ito gamit ang naaangkop na software, na nagreresulta sa isang 3D na imahe at kaukulang mga parameter ng pagkamagaspang.
Bababa ng lupa
Ang Soil surface roughness (SSR) ay tumutukoy sa mga patayong pagbabago na makikita sa micro- at macrotopography ng ibabaw ng lupa, pati na rin ang kanilang stochastic distribution. Mayroong apat na magkakaibang klase ng SSR, bawat isa ay kumakatawan sa isang katangiang sukat ng haba ng patayo:
- Ang unang klase ay kinabibilangan ng mga pagbabago sa microrelief mula sa mga indibidwal na butil ng lupa hanggang sa mga pinagsama-samang pagkakasunud-sunod na 0.053–2.0 mm;
- second class ay binubuo ng mga variation ng soil clods mula 2 hanggang 100 mm;
- ang ikatlong klase ng pagkamagaspang sa ibabaw ng lupa ay mga sistematikong pagbabago sa elevation dahil sa pagbubungkal, tinatawag na oriented roughness (OS), mula 100 hanggang 300 mm;
- Ang fourth class ay may kasamang planar curvature o macroscale topographic na mga feature.
Ipinapaliwanag ng unang dalawang klase ang tinatawag na micro-roughness, na ipinakitang lubos na nakakaimpluwensya sa kaganapan at sa pana-panahong sukat depende sa pag-ulan at pagbubungkal, ayon sa pagkakabanggit. Ang microroughness ay madalas na tinutukoysinusukat sa pamamagitan ng random na pagkamagaspang, na kung saan ay ang karaniwang paglihis ng data ng elevation ng ibabaw ng layer sa paligid ng ibig sabihin ng taas pagkatapos ng pagwawasto ng slope, gamit ang isang eroplanong pinakaangkop at inaalis ang mga epekto ng pagbubungkal sa mga indibidwal na pagbabasa ng taas. Ang pagkakalantad sa ulan ay maaaring humantong sa pagkasira o pagtaas ng micro-roughness, depende sa mga unang kondisyon at katangian ng lupa.
Sa magaspang na ibabaw ng lupa, ang hiwalay na pagkilos ng spray ng ulan ay may posibilidad na pakinisin ang mga gilid ng pagkamagaspang ng ibabaw ng lupa, na nagreresulta sa pangkalahatang pagbawas sa RR. Gayunpaman, ang isang kamakailang pag-aaral na nagsuri sa tugon ng makinis na mga ibabaw ng lupa sa pag-ulan ay nagpakita na ang RR ay maaaring tumaas nang malaki sa maliit na paunang microroughness na kaliskis sa pagkakasunud-sunod na 0-5 mm. Ipinakita rin na pare-pareho ang pagtaas o pagbaba sa iba't ibang marka ng SSR.
Mechanics
Ang istraktura ng ibabaw ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkontrol sa mga mekanika ng contact, iyon ay, ang mekanikal na gawi na nangyayari sa interface sa pagitan ng dalawang solidong bagay habang sila ay lumalapit sa isa't isa at napupunta mula sa hindi pakikipag-ugnayan patungo sa ganap na pakikipag-ugnay. Sa partikular, ang normal na paninigas ng contact ay higit na natutukoy sa pamamagitan ng pagkamagaspang na mga istraktura (surface slope at fractality) at mga materyal na katangian.
Mula sa pananaw sa ibabaw ng engineering, ang pagkamagaspang ay itinuturing na nakakapinsala sa pagganap ng bahagi. Bilang resulta, ang karamihan sa mga print ng produksyon ay nagtatakda ng pinakamataas na limitasyonpagkamagaspang, ngunit hindi sa ilalim. Ang exception ay cylinder bores kung saan ang langis ay nananatili sa surface profile at ang minimum na surface roughness (Rz) ay kinakailangan.
Istruktura at fractality
Ang istraktura ng isang ibabaw ay kadalasang malapit na nauugnay sa mga katangian nitong frictional at wear-resistant. Ang isang ibabaw na may mas mataas na dimensyon ng fractal, isang malaking halaga, o isang positibong halaga ay karaniwang magkakaroon ng bahagyang mas mataas na friction at mabilis na mapuputol. Ang mga tuktok sa profile ng pagkamagaspang ay hindi palaging mga punto ng contact. Dapat ding isaalang-alang ang hugis at waviness (iyon ay, parehong amplitude at frequency), lalo na kapag pinoproseso ang pagkamagaspang sa ibabaw.
