Trong gia công cơ khí, yếu tố độ nhám bề mặt rất quan trọng gây ảnh hưởng đến độ bền, hiệu suất sản phẩm. Vậy độ nhám bề mặt là gì? Ký hiệu, tiêu chuẩn độ nhám là gì? Theo dõi bài viết dưới đây để hiểu hơn về thuật ngữ này nhé.
Độ nhám bề mặt là gì?
Độ nhám bề mặt tiếng Anh là Surface Roughness là thuật ngữ quen thuộc trong lĩnh vực sản xuất, gia công. Độ nhám bề mặt hay gọi tắt là độ nhám thường để chỉ mức độ gồ ghề của bề mặt sản phẩm gia công.
Độ nhám bề mặt là mức gồ ghề của sản phẩm gia công
Trên thực tế, các bề mặt sản phẩm sau quá trình gia công đều có những mấp mô dù có thể là nhỏ. Nguyên nhân là do quá trình biến dạng kéo dẻo của vật liệu trên bề mặt chi tiết gia công nên có nhiều chỗ không bằng phẳng.
Độ nhám chính là thước đo tổng số những điểm không đều trên bề mặt. Nó được định lượng bằng độ lệch theo hướng của vector pháp tuyến so với yêu cầu về độ bóng trên một bề mặt thực. Nếu độ lệch sai lệch càng lớn thì bề mặt càng gồ ghề; ngược lại sai lệch càng nhỏ thì bề mặt càng nhẵn. Vì vậy, xác định tiêu chuẩn, tuân thủ quy định về độ nhám bề mặt gia công rất quan trọng; tùy theo yêu cầu và mục đích của sản phẩm gia công.
Tại sao độ nhám bề mặt lại đóng vai trò quan trọng?
Đối với những đơn vị gia công, chế tạo luôn cố gắng để tối ưu độ nhám bề mặt ở mức sai số thấp nhất. Thực tế, không chỉ về vấn đề thẩm mỹ mà còn giúp vật liệu xác định được nhiều yếu tố như:
Linh kiện được kết nối tốt hơn
Độ nhám lớn sẽ khiến linh kiện dôi ra làm gia tăng kích thước, gây sự cản trở trong quá trình lắp đặt, kết nối. Vì vậy việc chọn lựa sản phẩm có bề mặt nhám dựa theo các tiêu chí cụ thể sẽ rất quan trọng.
Độ nhám giúp quá trình lắp đặt, kết nối thuận lợi
Yếu tố chất lượng làm việc của máy móc
Các yếu tố như sóng dẫn, con trượt, ổ trượt,… đều có yêu cầu cao về các thông số mức độ trượt tương ứng. Nếu độ nhám lớn sẽ khiến việc bôi trơn, trượt trên bề mặt sẽ khó khăn hơn. Hơn nữa, nếu có tác động ngoại lực kết hợp với bề mặt bị nhám sẽ tạo thành một lực ma sát lớn khi vận hành.
Những yếu tố đó sẽ làm giảm đi hiệu quả công việc và khiến máy móc bị nóng lên. Bên cạnh đó, các bộ phận của máy khi hoạt động bị một lực ma sát lớn, kết hợp với nhiệt độ cao có thể bị ăn mòn.
Bề mặt càng nhẵn, độ nhám càng nhỏ
Các sản phẩm, linh kiện cao cấp thường có độ nhẵn, mịn cao nhất. Điều này không chỉ làm tăng tính thẩm mỹ mà còn giúp hạn chế mức độ ăn mòn tối đa. Trên thực tế, vật có độ nhám càng lớn thì khả năng bị gỉ sẽ càng thấp.
Các ký hiệu độ nhám bề mặt
Khi tìm hiểu về độ nhám là gì? Cách đọc ghi độ nhám, bạn sẽ thấy các ký hiệu viết tắt như: Ra, Rsk, Rq, Rku, Rz,.… Chúng là ký hiệu đơn vị được sử dụng để đo độ hoàn thiện bề mặt. Trong đó:
– Ra: Là ký hiệu độ nhám bề mặt trung bình (đơn vị µm). Ra có giá trị trung bình tuyệt đối của profin (hi) trong chiều dài chuẩn L. Chúng ta thường thấy Ra được sử dụng để đánh giá độ nhám cấp 5 tới cấp 11.
– Rmax: Là khoảng cách dọc tính từ đỉnh cho đến vị trí đáy thấp nhất.
– Rz: Chiều cao nhấp nhô trung bình (đơn vị µm)
Chiều cao trung bình của profile Rz là trị số trung bình của tổng các giá trị tuyệt đối của 5 đáy thấp nhất (ki) và 5 đỉnh cao nhất (ti) trong chiều dài chuẩn L. Rz à chỉ tiêu dùng để đánh giá độ nhám cấp 1 tới cấp 5 và cấp 13, 14.
Bên cạnh đó, theo tiêu chuẩn của Việt Nam, TCVN 2511:2007, độ nhẵn bề mặt chia làm 14 cấp độ. Trong đó cấp 14 là cao nhất cũng có nghĩa là bề mặt nhẵn bóng nhất như bảng sau đây:
| Chất lượng bề mặt | Cấp độ nhám | Thông số nhám | Chiều dài chuẩn (mm) | |
| Ra (µm) | Rz (µm) | |||
| Thô | 1 | 80 – 40 | 320 – 160 | 8.0 |
| 2 | 40 – 20 | 160 – 80 | ||
| 3 | 20 – 10 | 80 – 40 | ||
| 4 | 10 – 5 | 40 – 20 | ||
| Bán tinh | 5 | 5 – 2.5 | 20 – 10 | 2.5 |
| 6 | 2.5 – 1.25 | 10 – 6.3 | ||
| 7 | 1.25 – 0.63 | 6.3 – 3.2 | ||
| Tinh | 8 | 0.63 – 0.32 | 3.2 – 1.6 | 0.25 |
| 9 | 0.32 – 0.16 | 1.6 – 0.8 | ||
| 10 | 0.16 – 0.08 | 0.8 – 0.4 | ||
| 11 | 0.08 – 0.04 | 0.4 – 0.2 | ||
| Siêu tinh | 12 | 0.04 – 0.02 | 0.2 – 0.1 | 0.08 |
| 13 | 0.02 – 0.01 | 0.1 – 0.05 | ||
| 14 | 0.01 – 0.005 | 0.05 – 0.025 | ||
Bảng các cấp độ nhám trên bề mặt
Cách ghi và xác định độ nhám bề mặt như thế nào?
Trên thực tế không phải bất kỳ sự mấp mô, không bằng phẳng nào trên bề mặt cũng đều được quy về độ nhám. Bởi độ nhám là tập hợp của những mô nhỏ đi kèm với các giới hạn tiêu chuẩn về chiều dài thiết bị. Trong đó, chiều dài tiêu chuẩn được sử dụng để đo mức độ nhám trên bề mặt.
Cách xác định độ nhám
Do vậy sau khi tìm hiểu độ nhám bề mặt là gì? Chúng ta sẽ tìm hiểu cách xác định xem độ nhám như thế nào? Cụ thể như sau:
– Tỷ số tương tự là mức độ sóng ở bề mặt và nhấp nhô theo chiều cao H2 sẽ thuộc khoảng từ 50 tới 1000.
– Sự mấp mô là tỉ số giữa bước mấp mô với chiều cao nhỏ hơn 50. Thông số này được quy về mức độ nhám bề mặt có chiều cao mấp mô là H3.
– Những mấp mô có tỷ số lớn hơn 1000 sẽ nằm trong khoảng sai lệch với hình dạng so với chiều cao H1.
Tiêu chuẩn độ nhám bề mặt liên quan bạn nên biết
Các thuật ngữ tiêu chuẩn độ nhám bề mặt thường được nhắc đến trong gia công, sản xuất đó là:
Độ chính xác gia công
Đây là mức độ chính xác đạt được khi gia công đạt so với yêu cầu mà bạn đưa ra trong thiết kế. Thực tế độ chính xác gia công này được biểu thị bằng các sai số về kích thước, các sai lệch về hình dáng hình học, về vị trí tương đối giữa các yếu tố hình học được biểu thị qua dung sai độ nhám.
Độ chính xác gia công cũng thể hiện được phần nào hình dáng hình học lớp tế vi trên bề mặt của chi tiết. Đó chính là độ bóng hay độ nhẵn bề mặt, còn gọi là độ nhám.
Cấp chính xác
Đây là thuật ngữ được quy định theo các trị số tính từ nhỏ đến lớn theo mức độ chính xác kích thước. Theo tiêu chuẩn TCVN và ISO chia ra 20 cấp chính xác khác nhau, được đánh số theo thứ tự giảm dần là 01, 0, 1, 2, …15, 16, 17, 18. Trong đó:
– Cấp 01 ÷ cấp 1: Là cấp siêu chính xác.
– Cấp 1 ÷ cấp 5: Là các cấp có độ chính xác cao, áp dụng cho các chi tiết chính xác, dụng cụ đo.
– Cấp 6 ÷ cấp 11: Là các cấp chính xác thường, áp dụng trong các mối lắp ghép.
– Cấp 12 ÷ cấp 18: Là các cấp chính xác thấp, dùng để đo các kích thước tự do (không lắp ghép).
| Phương pháp gia công | Cấp chính xác | Cấp độ bóng |
| Tiện ngoài, tiện trong, bào thô | 5 | 1-3 |
| Tiện ngoài, tiện trong, bào bán tinh | 4 | 4-7 |
| Tiện ngoài, tiện trong, bào tinh | 3 | 7-9 |
| Phay thô | 4 | 1-3 |
| Phay tinh | 3 | 4-5 |
| Khoan, khoét | 5 | 4-6 |
| Doa thô | 3 | 5-7 |
| Doa tinh | 2 | 8-9 |
| Chuốt thô | 2a | 6-8 |
| Chuốt tinh | 2 | 9-10 |
| Mài thô | 3a | 6-7 |
| Mài bán tinh | 2 | 8-9 |
| Mài tinh | 1 | 9-10 |
| Mài khôn thô | 2 | 10-12 |
| Mài khôn tinh | 1 | 13-14 |
| Nghiền thô | 2 | 6-8 |
| Nghiền bán tinh | 1 | 8-9 |
| Nghiền tinh | 1 | 9-11 |
| Xọc răng, phay răng thô | 4 | 5-6 |
| Xọc răng, phay răng tinh | 2 | 6-7 |
| Cà răng | 2 | 8 |
Bảng độ chính xác và độ bóng bề mặt đạt được với phương pháp gia công
Trên đây là những giải đáp về độ nhám bề mặt là gì, các ký hiệu và tiêu chuẩn độ nhám. Mong rằng với những chia sẻ trong bài viết này đã phần nào giúp bạn hiểu hơn về thuật ngữ này. Thường xuyên truy cập vào chuthapdoquangninh.org.vn để cập nhật thêm nhiều kiến thức bổ ích hơn nữa nhé.
