फिसलन संपर्क में शामिल अधिकांश सतहों के लिए सतह खुरदरापन महत्वपूर्ण है क्योंकि पहनने की प्रारंभिक दर और इसकी चल रही प्रकृति जैसे कारक इस संपत्ति पर अत्यधिक निर्भर हैं। ये सतहें आम तौर पर भार वहन करने वाली होती हैं और उनके इच्छित उपयोग के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करने के लिए खुरदरेपन के निशान की आवश्यकता होती है।
कई घटकों को उनके आवश्यक कार्यों को प्राप्त करने के लिए विशिष्ट सतह फिनिश की आवश्यकता होती है। उदाहरणों में पेंटिंग से पहले कार बॉडी पर या क्रैंकशाफ्ट या कैंषफ़्ट पर जर्नल बीयरिंग शामिल हैं।
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सतही खुरदरापन क्या है?
सतह की खुरदरापन, जैसा कि हम आमतौर पर इसे रोजमर्रा के माप में संदर्भित करते हैं, को उत्पाद निर्माण के दौरान बारीक अंतराल और छोटी चोटियों और घाटियों की असमानता के रूप में समझा जा सकता है।
इसे आमतौर पर दो चोटियों या दो घाटियों के बीच की मिनट की दूरी (तरंग दैर्ध्य) के रूप में परिभाषित किया जाता है। आमतौर पर, तरंग दैर्ध्य 1 मिमी या उससे कम के भीतर होता है। इसे माइक्रोप्रोफ़ाइल के माप के रूप में भी परिभाषित किया जा सकता है, जिसे आमतौर पर माइक्रो{4}त्रुटि मान के रूप में जाना जाता है।
संक्षेप में, अब आपको खुरदरेपन की सामान्य समझ हो गई होगी। निम्नलिखित अनुभाग अधिक विस्तृत विश्लेषण प्रदान करता है।
सामान्य तौर पर, हम सतह की खुरदरापन का मूल्यांकन करने के लिए आधार रेखा का उपयोग करते हैं। आधार रेखा के ऊपर के उच्चतम बिंदु को शिखर कहा जाता है, और आधार रेखा के नीचे के सबसे निचले बिंदु को गर्त कहा जाता है। शिखर और गर्त के बीच की ऊंचाई को Z द्वारा दर्शाया गया है, और संसाधित उत्पाद की सूक्ष्म -बनावट की दूरी को S द्वारा दर्शाया गया है।
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S का मान आमतौर पर राष्ट्रीय सत्यापन मानकों में इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
एस <1 मिमी: सतह खुरदरापन के रूप में परिभाषित
1 एस से कम या उसके बराबर 10 मिमी से कम या उसके बराबर: सतह की लहर के रूप में परिभाषित
चीनी राष्ट्रीय मेट्रोलॉजिकल सत्यापन मानक निर्धारित करते हैं कि सतह खुरदरापन का मूल्यांकन आमतौर पर तीन मापदंडों का उपयोग करके किया जाता है: VDA3400, Ra, और Rmax, माप की इकाई आमतौर पर μm में व्यक्त की जाती है।
मूल्यांकन मापदंडों के बीच संबंध
Ra को वक्र के औसत अंकगणितीय विचलन (औसत खुरदरापन) के रूप में परिभाषित किया गया है, Rz को असमानता की औसत ऊंचाई के रूप में परिभाषित किया गया है, और Ry को अधिकतम ऊंचाई के रूप में परिभाषित किया गया है। माइक्रोप्रोफ़ाइल की अधिकतम ऊंचाई अंतर Ry को अन्य मानकों में Rmax द्वारा भी दर्शाया गया है।
रा और आरमैक्स के बीच विशिष्ट संबंध के लिए कृपया नीचे दी गई तालिका देखें:
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तालिका: रा और आरमैक्स मापदंडों की तुलना (µm)
सतह का खुरदरापन कैसे बनता है?
सतह का खुरदरापन किसी वर्कपीस की मशीनिंग प्रक्रिया के कारण होता है। मशीनिंग विधि, वर्कपीस सामग्री और प्रक्रिया सभी सतह की खुरदरापन को प्रभावित करते हैं।
उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज मशीनिंग (ईडीएम) के दौरान, मशीनीकृत भाग की सतह पर डिस्चार्ज बम्प दिखाई देते हैं।
विभिन्न मशीनिंग प्रक्रियाओं और वर्कपीस सामग्रियों के परिणामस्वरूप मशीनीकृत हिस्से की सतह पर विभिन्न सूक्ष्म निशान रह जाते हैं, जैसे घनत्व, गहराई और आकार में भिन्नता।
वर्कपीस पर सतह के खुरदरेपन का प्रभाव
वर्कपीस पहनने का प्रतिरोध, फिट स्थिरता, थकान शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, सीलिंग प्रदर्शन, संपर्क कठोरता, माप सटीकता, कोटिंग्स, तापीय चालकता और संपर्क प्रतिरोध, परावर्तन और विकिरण गुण, तरल और गैस प्रवाह का प्रतिरोध, और कंडक्टर सतहों पर वर्तमान प्रवाह सभी में अलग-अलग प्रभाव की डिग्री होती है।
सतह की खुरदरापन के लिए मूल्यांकन मानदंड
① नमूना लंबाई: प्रत्येक पैरामीटर की इकाई लंबाई। नमूना लंबाई सतह खुरदरापन के मूल्यांकन के लिए निर्दिष्ट संदर्भ रेखा की लंबाई है। आईएसओ 1997 मानक के तहत, 0.08 मिमी, 0.25 मिमी, 0.8 मिमी, 2.5 मिमी और 8 मिमी आमतौर पर संदर्भ लंबाई के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
② मूल्यांकन लंबाई: एन संदर्भ लंबाई से मिलकर बनता है। किसी घटक के विभिन्न हिस्सों की सतह खुरदरापन को एक ही संदर्भ लंबाई द्वारा सटीक रूप से दर्शाया नहीं जा सकता है; इसलिए, सतह की खुरदरापन का मूल्यांकन करने के लिए एन नमूना लंबाई की आवश्यकता होती है। ISO 1997 मानक के तहत, मूल्यांकन लंबाई आम तौर पर N 5 के बराबर होती है।
③ संदर्भ रेखा: संदर्भ रेखा खुरदरापन मापदंडों का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रोफ़ाइल केंद्र रेखा है। आम तौर पर, न्यूनतम वर्ग केंद्र रेखाएं और प्रोफ़ाइल अंकगणित माध्य केंद्र रेखाएं होती हैं।
[न्यूनतम वर्ग केंद्र रेखा] की गणना माप के दौरान एकत्र किए गए बिंदुओं से न्यूनतम वर्ग विधि का उपयोग करके की जाती है।
[प्रोफ़ाइल अंकगणितीय माध्य केंद्ररेखा] यह सुनिश्चित करती है कि केंद्र रेखा के ऊपर और नीचे दो प्रोफ़ाइल भागों के क्षेत्र नमूना लंबाई के भीतर बराबर हैं।
सैद्धांतिक रूप से, न्यूनतम वर्ग वाली केंद्र रेखा आदर्श संदर्भ रेखा है, लेकिन व्यावहारिक अनुप्रयोगों में इसे प्राप्त करना कठिन है। इसलिए, प्रोफ़ाइल अंकगणित माध्य केंद्र रेखा का उपयोग आमतौर पर इसके बजाय किया जाता है, और माप के दौरान अनुमानित स्थिति वाली एक सीधी रेखा का उपयोग किया जा सकता है।
सतह का खुरदरापन कैसे प्राप्त किया जाता है?
विनिर्माण क्षेत्र में सतह खुरदरापन मूल्यांकन को तेजी से महत्व दिया जा रहा है। सतह खुरदरापन का अध्ययन करने के लिए, एक विशेष मशीन की आवश्यकता होती है: एक सतह खुरदरापन मापने वाला उपकरण। (छवि: फॉर्मट्रैसर अवंत श्रृंखला) सतह खुरदरापन मापने वाला उपकरण सतह को पार करने के लिए एक फोनोग्राफ पिकअप की तरह एक अत्यधिक संवेदनशील हीरे की स्टाइलस का उपयोग करता है। इसके बाद यह बड़े पैमाने के तरंगों और आकृतियों की छोटी तरंगदैर्घ्य खुरदरेपन को लंबी तरंगदैर्घ्य से अलग कर देता है। इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉनिक फ़िल्टरिंग के रूप में जाना जाता है।
*स्टाइलस प्रकार के खुरदरापन मापने वाले उपकरणों की विशेषताओं को आईएसओ 3274:1996 में परिभाषित किया गया है।
(छवि: एक स्टाइलस प्रकार की सतह खुरदरापन मापने वाले उपकरण का योजनाबद्ध आरेख)
जबकि सबसे सटीक और पूर्ण सतह खुरदरापन माप विशेष माप मशीनों का उपयोग करते हैं, कुछ मामलों में, हैंडहेल्ड टूल किट का उपयोग तेज़ और कम लागत वाले संचालन के लिए किया जा सकता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है:
खुरदरापन तुलना प्लेटें इलेक्ट्रोफॉर्मिंग द्वारा बनाए गए निकल आधारित नमूने हैं। वे धातु के काम के लिए आदर्श हैं और अत्यधिक प्रभावी सहायक उपकरण हैं।
तुलना किए जा रहे वर्कपीस के निकटतम मिलान को खोजने के लिए ऑपरेटर बस सेट में प्रत्येक सतह पर अपने नाखून चलाता है। कुछ लोग इन मॉडल सेटों को लुकअप टेबल के रूप में उपयोग करते हैं, लेकिन यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये भौतिक मानक नहीं हैं। खुरदरापन मापने वाली मशीनें अलग-अलग कार्य करती हैं, विभिन्न मूल्यांकन विधियों का उपयोग करती हैं और लागत में भिन्न होती हैं। किसी मशीन का चयन करने से पहले, अपनी आवश्यकताओं के आधार पर सबसे उपयुक्त मॉडल चुनने के लिए पेशेवर निर्माताओं से परामर्श करना उचित है।
