Ra مقابل Rz خشونة السطح: ما هو الفرق الكبير بالنسبة لإنهاء سطحك؟

العديد من الوظائف تتوقف أو تسوء. غالبًا، كانت المشكلة شيئًا صغيرًا جدًا في الخطة. كانت ملاحظة واحدة حول تشطيب السطح. كتب المخططون نوعًا واحدًا من الخشونة، لكن الأشخاص الذين يصنعون الجزء قاسوا نوعًا مختلفًا. هذا الخطأ الصغير كلف الكثير من المال.

ستساعدك هذه المقالة على عدم ارتكاب هذا الخطأ. سنتحدث عن Ra و Rz. هاتان طريقتان لقياس خشونة السطح. سوف تكتشف كيف تختلفان. ستعرف أيهما تستخدمه لأجزائك. سأشرح ذلك بطريقة بسيطة. قراءة هذا سيوفر لك الوقت والمال. سيجعلك أفضل في وظيفتك.

ما هو خشونة السطح ولماذا هي مهمة؟

عندما ترى قطعة معدنية، قد تبدو ناعمة جدًا. ولكن إذا نظرت إليها تحت زجاج خاص، فإنها تبدو مختلفة تمامًا. السطح ليس مسطحًا. لديها تلال ومنخفضات صغيرة جدًا. نسمي هذه القمم والوديان. يسمى نمط هذه القمم والوديان خشونة السطح. السطح ذو القمم والوديان الكبيرة هو سطح خشن. السطح ذو القمم والوديان الصغيرة هو سطح أملس.

إذن لماذا هذا مهم؟ يمكن أن تغير خشونة السطح هذه أشياء كثيرة. يمكن أن يغير الاحتكاك عندما يحتك جزأين ببعضهما البعض. عادة ما يكون للسطح الخشن احتكاك أكبر. تغير الخشونة أيضًا المدة التي سيعمل فيها الجزء. يمكن أن يتآكل السطح الخشن بشكل أسرع. يمكن أن يغير أيضًا مدى التصاق الطلاء بالسطح. يُعرف هذا باسم الالتصاق. بالنسبة لبعض الأجزاء، يعد الحصول على خشونة السطح المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. فهو يساعدهم على العمل بالطريقة الصحيحة. عملية التصنيع هي التي تخلق هذا السطح النهائي.

‏كيف نجد قياس تشطيب السطح؟

إذن، كيف نعرف مدى خشونة السطح؟ لا يمكننا التخمين فقط. يجب علينا قياسه. نحن نستخدم أداة خاصة لقياس تشطيب السطح. تحتوي هذه الأداة على نقطة حادة جدًا، مثل الإبرة. تتحرك النقطة على طول السطح لمسافة معينة. تسمى هذه المسافة طول أخذ العينات. أثناء تحرك النقطة، فإنها ترتفع وتنخفض فوق القمم والوديان.

تحفظ الأداة هذه المعلومات. هذا يصنع خريطة للسطح. نسمي هذه الخريطة ملف تعريف الخشونة. يبدو وكأنه خط متموج. يوضح لنا هذا الملف الشخصي جميع الارتفاعات والانخفاضات الصغيرة على السطح. لكن الخط المتموج الطويل ليس رقمًا مفيدًا. لذلك، نحن نستخدم الرياضيات. نقوم بتغيير ملف تعريف الخشونة هذا إلى رقم واحد. هذا الرقم هو قياس خشونة السطح. هناك طرق عديدة لمعرفة هذا الرقم. Ra و Rz هما من أكثر الطرق شيوعًا.

ما هو خشونة Ra بالضبط؟

لنتحدث عن Ra. Ra تعني متوسط الخشونة. إنها الطريقة الأكثر شيوعًا لقياس خشونة السطح. فكر في الأمر بهذه الطريقة. تخيل ملف تعريف الخشونة كخط من الجبال. الآن، تخيل خطًا مستقيمًا يمر عبر منتصف الجبال. هذا هو الخط المتوسط. بعض أجزاء السطح فوق الخط (القمم). بعضها تحت الخط (الوديان).

Ra هي المسافة النموذجية لكل نقطة على السطح من هذا الخط الأوسط. لا يهم إذا كانت البقعة عالية أو منخفضة. نأخذ المسافة الإجمالية ونجد المتوسط. لذا، يمنحك Ra فكرة عامة جيدة عن خشونة السطح. إنه معلمة بسيطة ومفيدة. نظرًا لأنه متوسط، فإن قمة كبيرة واحدة أو وادي عميق واحد لا يغير رقم Ra كثيرًا. يمكن أن يكون هذا جيدًا، ولكنه قد يكون سيئًا أيضًا. يخبرك بالخشونة العامة، ولكنه قد يخفي عدم انتظام كبير. يتم استخدام معيار Ra في العديد من خطط التصنيع.

‏إذًا، ما هي خشونة Rz؟

الآن لنتحدث عن Rz. Rz ليس هو نفسه. إنه ليس متوسطًا للسطح بأكمله. بدلاً من ذلك، ينظر Rz إلى أكبر وأصغر البقع على السطح. يريد أن يعرف عن أعلى القمم وأعمق الوديان. هذه طريقة مختلفة جدًا لقياس الخشونة. فهو يمنحك نوعًا مختلفًا من المعلومات حول السطح.

هناك عدة طرق لمعرفة Rz، ولكن إحدى الطرق الشائعة تعمل بهذه الطريقة. ننظر إلى عدد قليل من أطوال أخذ العينات على السطح. في كل طول أخذ عينات، نجد أعلى قمة واحدة وأدنى وادي واحد. نقيس المسافة الرأسية بينهما. ثم نجد متوسط هذه المسافات الأكبر. تجد طريقة Rz شائعة أخرى متوسط أعلى خمس قمم وأعمق خمس وديان على طول قياس كامل. هذا يخبرنا بالخشونة العلوية النموذجية للسطح. Rz سريع جدًا في ملاحظة أي خدوش أو نتوءات كبيرة قد لا يراها Ra.

‏Ra و Rz: ما هو الفرق الكبير في كيفية قياسهما؟

أكبر فرق بين Ra و Rz هو ما يقيسانه. يقيس Ra المتوسط. يقيس Rz أكبر وأصغر الارتفاعات. فكر في طريقين. طريق واحد وعر قليلاً في كل مكان. الطريق الآخر أملس جدًا، ولكنه يحتوي على حفرة عملاقة واحدة. إذا قمت بقياس Ra لكلا الطريقين، فقد تحصل على نفس الرقم. يمكن أن تكون الخشونة المتوسطة هي نفسها.

ولكن إذا قمت بقياس Rz، فستكون الأرقام مختلفة جدًا. سيكون Rz للطريق الوعر منخفضًا. سيكون Rz للطريق الذي به حفرة مرتفعًا جدًا. وذلك لأن Rz مصمم للعثور على تلك الحفرة. إنه يهتم بأقصى ارتفاع من القمة إلى الوادي. Ra ينعمها في المتوسط. هذا هو أهم شيء يجب معرفته. يمكن أن يخدعك قياس واحد لخشونة السطح إذا كنت تستخدم المعلمة الخاطئة. يظهر ملف تعريف السطح كل شيء، لكن Ra و Rz يمنحنا أرقامًا سهلة الاستخدام.

متى يكون الوقت المناسب لاستخدام Ra لسطح معدني؟

أتلقى هذا السؤال كثيرًا. متى يجب أن أكتب Ra على خطتي؟ إنه سؤال جيد. Ra هو اختيار رائع للعديد من الأجزاء العادية. أقترح استخدام Ra عندما تهتم بالتشطيب العام الشامل للسطح المعدني.

فيما يلي بعض الأوقات الجيدة لاستخدام Ra:

• للأسطح غير الحرجة: إذا كان السطح لمجرد المظهر، أو جزء بسيط، فعادة ما يكون Ra جيدًا.
• للعمليات التي هي نفسها في كل مرة: إذا كنت تستخدم عملية تصنيع مثل الطحن التي تصنع سطحًا متساويًا جدًا، فإن Ra يعطي فكرة جيدة عن التشطيب.
• عندما تحتاج إلى إدارة الاحتكاك: بالنسبة للسطح الذي ينزلق، يمكن أن يساعد Ra الثابت في التأكد من إمكانية تخمين الاحتكاك.
• كفحص عام للعملية: تستخدم العديد من الورش Ra للتحقق من أن أدوات الماكينة الخاصة بهم تعمل بشكل صحيح وتصنع تشطيبًا سطحيًا ثابتًا.

Ra يشبه الفحص الصحي السريع. يخبرك إذا كان السطح جيدًا بشكل عام. بالنسبة للعديد من الأجزاء المعدنية، هذه هي كل المعلومات التي تحتاجها.

متى يكون Rz خيارًا أفضل لقياس خشونة السطح؟

إذن، متى لا يكون Ra كافيًا؟ يجب عليك استخدام Rz عندما يكون عدم انتظام سطح واحد يمكن أن يتسبب في كسر الجزء. يمكن أن يكون الخدش العميق الواحد مشكلة كبيرة في بعض الحالات. قد يبدو رقم Ra جيدًا، لكن هذا الخدش الواحد يمكن أن يكسر كل شيء. Rz هي الأداة التي تساعدك في العثور على هذا الخدش.

فيما يلي بعض الأوقات التي يجب عليك فيها اختيار Rz:

• للأسطح التي تغلق: فكر في أسطوانة في محرك. إذا كان هناك خدش على السطح، يمكن أن يتسرب الزيت من خلال الختم. يساعد Rz في التأكد من عدم وجود خدوش عميقة.
• للأجزاء ذات الضغط العالي: يمكن أن يتسبب الخدش العميق على خزان ذي ضغط عالٍ في حدوث نقطة ضعف.
• للأسطح التي سيتم طلاؤها: هناك حاجة إلى سطح جيد لالتصاق الطلاء. يمكن أن يتسبب الوادي العميق في حدوث مشكلات في الطبقة الواقية.
• للمحامل: يمكن لأي بقعة عالية واحدة على سطح المحمل أن تجعله يتآكل بسرعة كبيرة. يساعد Rz في التحكم في أكبر عدم انتظام مقبول.

إذا كانت أسوأ بقعة على السطح هي ما تهتم به، فأنت بحاجة إلى قياس Rz.

هل من الممكن تغيير Ra إلى Rz؟

هذا سؤال شائع جدًا. يريد الناس قاعدة سهلة لتحويل Ra إلى Rz. أتمنى أن يكون الأمر بهذه البساطة. الحقيقة هي أنه لا توجد طريقة مثالية لتغيير أحدهما إلى الآخر. يمكنك العثور على بعض المخططات عبر الإنترنت التي تعطي تخمينًا. قد يقولون أن Rz أكبر بحوالي 4 إلى 7 مرات من Ra. لكن هذه مجرد فكرة تقريبية للغاية.

تعتمد النسبة الحقيقية بين Ra و Rz على شكل السطح. ويعتمد شكل السطح على عملية التصنيع. السطح المصنوع بواسطة آلة الطحن له شكل مختلف عن السطح المصنوع عن طريق الطحن أو التلميع. يمكن أن يكون لديهم نفس Ra، ولكن يمكن أن تكون أرقام Rz الخاصة بهم مختلفة جدًا. نصيحتي بسيطة: لا تثق في التحويل. إذا كان يجب أن تعرف Rz للسطح، فيجب عليك قياس Rz. يمكن أن يتسبب محاولة تخمين نسبة rz إلى ra في حدوث مشكلات كبيرة.

كيف تؤثر طريقة تصنيع الجزء على التشطيب السطحي؟

الطريقة التي تقوم بها بتشغيل جزء ما تحدث فرقًا كبيرًا في تشطيب سطحه. تترك كل آلة علامتها الخاصة على الجزء. سيكون للجزء المستقيم من القالب سطح خشن للغاية. سيكون للجزء المقطوع على المخرطة نمط من الخطوط الصغيرة. سيكون الجزء الذي يتم طحنه ثم تلميعه أملسًا جدًا.

عندما نختار عملية تصنيع، فإننا نختار أيضًا نوع خشونة السطح التي سنحصل عليها. على سبيل المثال، التلميع هو عملية نستخدمها للحصول على Ra و Rz منخفضين جدًا. إذا كنت بحاجة إلى سطح أملس جدًا بصلابة منخفضة، فيجب عليك اختيار عملية تصنيع يمكنها تحقيق ذلك. لا يمكنك الحصول على تشطيب لامع باستخدام آلة طحن كبيرة وخشنة. إن معرفة كيف تغير الآلة السطح يساعدك على تصميم أجزاء أفضل ووضع خطط تصنيع أفضل.

‏ما هي القاعدة التي يجب أن أستخدمها للأجزاء الفولاذية الخاصة بي؟

دعنا نضع كل شيء معًا. أنت تصمم جزءًا فولاذيًا. أي خشونة يجب أن تكتبها على الخطة؟ Ra أم Rz؟ تعتمد الإجابة على ما يفعله هذا الجزء الفولاذي. أولاً، تحقق من معيار الهندسة الخاص بشركتك. لدى العديد من الشركات قواعد لهذا الغرض. قد يتبعون معيار ISO.

إذا لم تكن هناك قاعدة، ففكر في كيفية كسر الجزء. اسأل نفسك هذا السؤال: هل من المحتمل أن تكون المشكلة هي الخشونة المتوسطة، أم خدش واحد؟

• إذا كان الجزء يحتاج فقط إلى تشطيب جيد وعام، ولن يتسبب خدش واحد في ضرر، فحدد Ra. إنه سهل، والجميع يعرفون ما هو.
• إذا كان الجزء مخصصًا لختم أو محمل أو وظيفة ذات إجهاد عالٍ، فيجب عليك تحديد Rz. سيجعل هذا ورشة الماكينة تبحث بعناية عن تلك العيوب العشوائية التي يمكن أن تسبب كسرًا.

التفكير في وظيفة السطح سيعطيك دائمًا الإجابة الصحيحة. لا تقم فقط بنسخ تشطيب من خطة قديمة. فكر فيما تحتاج حقًا إلى التحكم فيه على السطح.

أشياء أساسية يجب تذكرها

• Ra هو متوسط الخشونة. فهو يمنحك فكرة عامة جيدة عن تشطيب السطح. إنه جيد للفحوصات العامة.
• يقيس Rz أكبر الاختلافات. إنه ينظر إلى المسافة النموذجية بين أعلى القمم وأعمق الوديان. إنه جيد للعثور على العيوب الفردية والمهمة.
• يمكن أن يكون للسطح Ra جيد ولكن Rz سيئ. يمكن إخفاء خدش عميق واحد في قياس متوسط.
• لا يمكنك تغيير Ra إلى Rz بطريقة يمكنك الوثوق بها. يعتمد الاتصال بينهما على عملية التصنيع. من الأفضل دائمًا قياس المعلمة التي تحتاجها.
• اختر القياس المناسب للوظيفة. استخدم Ra للأسطح العامة. استخدم Rz للأسطح المهمة مثل الأختام، حيث يمكن أن يتسبب خدش واحد في كسر الجزء.