قد تبدو الأجزاء المعدنية المشكَّلة ناعمة ، ولكن دائمًا ما يكون لديها قدر من الخشونة بسبب أي من الأسباب العديدة مثل الاهتزاز في معدات الطحن ، أو أجزاء القطع البالية. ستحدد المواصفات درجة خشونة مقبولة ، ولكن هناك أكثر من طريقة لقياس السطح ، وأكثر من طريقة لتحديد نتائج القياس. قياسين شائعين هما Ra ، أو متوسط الخشونة ، و Rz ، أو متوسط عمق الخشونة. عندما يستخدم أحد المتاجر Rz والآخر يستخدم Ra ، يجب الاتفاق على طريقة التحويل.
الخشونة المصممة
تحت الفحص المجهري ، يمكن أن تشبه خشونة السطح المشكل سلسلة جبلية خشنة حيث تكون القمم نتوءات والوديان خدوش. يتم إنشاء هذه الميزات بواسطة أدوات القطع أو الطحن. هذا النسيج ضروري لبعض التطبيقات مثل جدران الأسطوانة لمحرك الاحتراق الداخلي ، حيث يكون يجب أن يكون السطح أملسًا بدرجة كافية لإغلاق حلقات المكبس ، ولكنه خشن بما يكفي لاحتواء فيلم من الزيت من أجله تشحيم.
الاختلافات في الطرق والنتائج
يظهر الاختلاف في الطريقة والنتائج بين Rz و Ra عندما يكون للسطح بعض القمم العالية بشكل استثنائي أو الوديان المنخفضة. إذا كان السطح يحتوي على اختلافات منتظمة في الارتفاع ، فإن طريقة حساب متوسط Ra تعطي نتائج مماثلة لمتوسط حساب Rz. نظرًا لأن Ra يحسب متوسط جميع القياسات داخل عينة معينة ، يتم مزج النقاط المتطرفة في المتوسط ، ولا تحدد الطريقة معهم. في المقابل ، تختار Rz أعلى وأدنى نقطة في خمسة أقسام عينة ، وتستمد قيمة من خلال حساب المتوسط فيما بينها ، بحيث تلعب دورًا أكبر في تقييم السطح.
تقدير Ra من Rz
بينما يقوم Ra بتسوية جميع القياسات في متوسط واحد بينما تقوم متوسطات Rz فقط بأكبر الانحرافات ، لا توجد طريقة واحدة بسيطة فقط لاشتقاق Ra من Rz. بدلاً من ذلك ، يتم تطبيق التقديرات العامة ، غالبًا بافتراض أن قيمة Ra ستكون 1/4 إلى 1/9 من قيمة Rz. يعتمد هذا التباين على طريقة المعالجة ، بدءًا من الطحن بالفتحة ، إلى القطع بنفث الماء ، إلى الطحن أو التلميع.
مزايا وعيوب Ra و Rz كمقاييس
يوفر Ra طريقة سريعة لقياس متوسط الانحراف عن متوسط السطح المتوقع ، كما هو محدد بواسطة أدوات بسيطة ، لكنها لا تشير إلى ما إذا كانت الاختلافات من المتوسط المصمم هي قمم أم الوديان. هذا المتوسط هو فقط معلمة قياس واحدة. Rz أيضًا متوسط القراءات ، لكنه لا يوفر قيمًا محددة للانحرافات الفردية. Rz و Ra ليسا المعلمتين الوحيدتين لقياس السطح. آخرون مثل Rmax يختارون الفرق بين النقاط الأعلى والأدنى ، دون حساب متوسط. يشير Rv إلى أدنى الوديان ، ويشير Rp إلى أعلى القمم.
