rugosité de surface

La rugosité de surface désigne les irrégularités, caractérisées par de faibles espacements et de minuscules pics et creux, présentes à la surface d'une pièce. Ce type d'irrégularité est principalement déterminé par le procédé et les conditions d'usinage. Elle influe directement sur l'ajustement, le frottement, l'usure, la résistance à la fatigue et l'aspect des pièces.

Ra contre Rz

Ra : La valeur absolue moyenne de l'écart entre la ligne de contour de la surface et la ligne médiane

Rz : Différence d’altitude moyenne entre les 5 plus hauts sommets et les 5 plus bas vallées de la surface

Exemple de comparaison :

La surface A présente de nombreuses petites ondulations (Ra élevé, Rz faible).

La surface B est très plane, mais présente une rayure (Ra faible, Rz élevé).

Conclusion:

La surface A présente une rugosité globale élevée, mais aucune rayure visible.

La surface B a une faible valeur moyenne, mais peut présenter un dysfonctionnement (les rayures sont trop profondes), et Rz peut révéler le problème.

Suggestions techniques :

Si vous recherchez une qualité de traitement globale (telle que les sièges de roulement, les surfaces d'assemblage générales), il est recommandé d'utiliser Ra ;

Si vous vous concentrez sur la fiabilité fonctionnelle locale (telle que les joints, les rainures de joints toriques, les paires coulissantes), vous pouvez également vous référer à Rz ;

Les industries de haute précision (telles que l'aviation, les moules) nécessitent généralement les paramètres Ra et Rz.

Les principaux effets de la rugosité de surface sur les pièces

1. Influence sur la résistance à l'usure : Plus la surface est rugueuse, plus la surface de contact effective entre les surfaces en contact est petite, plus la pression est grande, plus la résistance au frottement est importante et plus l'usure est rapide.

2. Influence sur la stabilité de l'ajustement : pour un ajustement avec jeu, plus la surface est rugueuse, plus elle s'use facilement, ce qui entraîne une augmentation progressive du jeu pendant le processus de travail ; pour un ajustement serré, le serrage effectif réel est réduit et la résistance de la connexion est réduite car les micro-aspérités sont aplaties lors de l'assemblage.

3. Influence sur la résistance à la fatigue : La surface des pièces rugueuses présente de profondes aspérités. À l’instar des entailles et des fissures, elles sont très sensibles à la concentration des contraintes, ce qui affecte la résistance à la fatigue des pièces.

4. Affectant la résistance à la corrosion : La surface rugueuse des pièces facilite la pénétration des gaz ou liquides corrosifs dans la couche interne du métal à travers les micro-rainures de la surface, provoquant une corrosion de surface.

5. Affectant l'étanchéité : Les surfaces rugueuses ne peuvent pas s'emboîter parfaitement, et les gaz ou les liquides s'échappent par les espaces entre les surfaces de contact.

6. Influence sur la rigidité de contact : La rigidité de contact est la capacité de la surface de contact des pièces à résister à la déformation sous l’effet de forces extérieures. La rigidité de la machine dépend largement de la rigidité de contact entre les pièces.

7. Influence sur la précision de la mesure : La rugosité de la surface mesurée de la pièce et de la surface de mesure de l'outil de mesure affectera directement la précision de la mesure, en particulier dans les mesures de précision.

De plus, la rugosité de surface aura une influence à des degrés divers sur le revêtement, la conductivité thermique et la résistance de contact, la capacité de réflexion et les performances de rayonnement des pièces, la résistance à l'écoulement des liquides et des gaz, et le flux de courant à la surface du conducteur.

FAQ

1. Qu'est-ce que la rugosité de surface ?

Réponse : La rugosité de surface désigne les caractéristiques géométriques microscopiques de la forme, composées de petits espacements, de pics et de creux à la surface de la pièce. Il s’agit d’un défaut de forme géométrique microscopique.

2. Comment la rugosité de surface est-elle générée ?

Réponse : La surface formée par la découpe ou d'autres méthodes de fabrication de pièces présente toujours des erreurs de forme géométrique dues à la déformation plastique des matériaux, aux vibrations mécaniques, au frottement et à d'autres facteurs survenant lors de la transformation.

3. Quel est l'effet de la rugosité de surface sur les pièces ?

Réponse : La rugosité de surface a un impact important sur le frottement et l'usure, la résistance à la fatigue, la résistance à la corrosion et les propriétés d'assemblage des pièces.

4. Quelles sont les principales normes nationales en matière de « rugosité de surface » dans mon pays actuellement ?

Réponse : GB/T 3505 2000 Terminologie de la rugosité de surface, surface et ses paramètres ; GB/T 1031-1995 Paramètres de rugosité de surface et leurs valeurs ; GB/T 131-1993 Symboles, codes et annotations de rugosité de surface des dessins mécaniques.

5. Quels sont les paramètres d'évaluation de base ?

Réponse : Les trois paramètres de hauteur sont des paramètres d'évaluation de base, à savoir l'écart moyen arithmétique du profil (Ra), la hauteur en dix points de la microrugosité (Rz) et la hauteur maximale du profil (Ry) ; les trois autres sont des paramètres d'évaluation supplémentaires, à savoir l'espacement moyen de la microrugosité du profil (Sm), l'espacement moyen du pic unique du profil (S) et le rapport de longueur de support du profil (tP).

6. Comment appelle-t-on l'écart moyen arithmétique du profil (Ra) ?

Réponse : Sur la longueur d'échantillonnage, la rugosité Ra correspond à la moyenne arithmétique des valeurs absolues des distances entre chaque point du profil mesuré et la ligne médiane de ce profil. Plus la valeur Ra ​​est élevée, plus la surface est rugueuse. La rugosité Ra reflète objectivement les caractéristiques géométriques du profil mesuré. Elle peut être mesurée directement par un profilomètre électrique, mais cette méthode n'est pas intuitive.

7. Comment appelle-t-on la hauteur à dix points de la microrugosité (Rz) ?

Réponse : Sur la longueur d'échantillonnage, la somme de la valeur moyenne des 5 plus grandes hauteurs de pics du profil et de la valeur moyenne des 5 plus grandes profondeurs de creux. Plus la valeur de Rz est élevée, plus la surface est rugueuse. Rz est utilisé pour évaluer intuitivement le paramètre de hauteur de rugosité de surface et est facile à mesurer avec des instruments optiques, mais il présente des limitations quant à la représentation des caractéristiques géométriques du profil mesuré.

8. Comment appelle-t-on la hauteur maximale du profil (Ry) ?

Réponse : La distance entre la ligne de crête et la ligne de vallée du profil sur la longueur d'échantillonnage. La ligne de crête et la ligne de vallée sont les lignes parallèles à la ligne médiane et passant par les points les plus hauts et les plus bas du profil sur la longueur d'échantillonnage. Le paramètre Ry est simple à mesurer. Lorsque la surface mesurée est très petite et que Rz et Rz ne sont pas adaptés à l'évaluation, Ry peut être utilisé.

9. Comment déterminer les valeurs admissibles des paramètres d'évaluation de la hauteur de rugosité de surface (Ra, Rz, Ry) ?

Réponse : Voir GB/T 1031-1995 Paramètres de rugosité de surface et leurs valeurs.

10. Lorsque le symbole et le code de rugosité de surface sont , quelle est sa signification ?

Réponse : Le symbole de base indique que la surface peut être obtenue par n’importe quelle méthode. En l’absence de valeur de paramètre de rugosité ou d’instructions pertinentes (traitement de surface, conditions de traitement thermique local, etc.), il ne s’applique qu’au marquage simplifié.

11. Lorsque le symbole ou le code de rugosité de surface est , quelle est sa signification ?

Réponse : Un tiret court est ajouté au symbole de base, indiquant que la surface est obtenue par enlèvement de matière. Par exemple : tournage, fraisage, perçage, rectification, cisaillage, polissage, corrosion, électroérosion, découpe au gaz, etc.

12. Lorsque le symbole ou le code de rugosité de surface est , quelle est sa signification ?

Réponse : Un petit cercle est ajouté au symbole de base, indiquant que la surface est obtenue sans enlèvement de matière. Par exemple : fonderie, forgeage, estampage, laminage à chaud, laminage à froid, métallurgie des poudres, etc. Il sert également à préserver l’état initial du produit (y compris l’état du procédé précédent).

13. Lorsque le symbole ou le code de rugosité de surface est , quelle est sa signification ?

Réponse : La limite supérieure de Ra de la rugosité de surface obtenue par n'importe quelle méthode est de 3,2 μm.

14. Lorsque le symbole ou le code de rugosité de surface est , quelle est sa signification ?

Réponse : La limite supérieure de Ra de la rugosité de surface obtenue par enlèvement de matière est de 3,2 μm.

15. Lorsque le symbole ou le code de rugosité de surface est , quelle est sa signification ?

Réponse : La limite supérieure de Ra de la rugosité de surface obtenue par la méthode sans enlèvement de matière est de 3,2 μm.

16. Quelle est la signification du symbole et du code de rugosité de surface lorsqu'elle est ?

Réponse : La limite supérieure de Ra de la rugosité de surface obtenue par la méthode d'enlèvement de matière est de 3,2 μm, et la limite inférieure de Ra est de 1,6 μm.

17. Quelle est la signification du symbole et du code de rugosité de surface lorsqu'elle est ?

Réponse : La limite supérieure de Ry de la rugosité de surface obtenue par n'importe quelle méthode est de 3,2 μm.