Грапавост на повърхността в производството: измерване, влияещи фактори и минимизиране

Грапавост на повърхността в производството: измерване, влияещи фактори и минимизиране

Последна актуализация: 09/01, време за четене: 5 минути

Завършване на груба повърхност

Нека разберем грапавостта на повърхността с термина за обработка на повърхността.Процесът на изглаждане на повърхността на произведените части и продукти е известен като повърхностна обработка, която се изследва с помощта на повърхностна грапавост.Най-популярният параметър за математическо количествено определяне на грапавостта е R_a.Той показва средноаритметичното отклонение на повърхността.По-малък R_aпредполага по-гладка текстура.

Грапавостта на повърхността е неравномерността в текстурата на повърхността, образувана от поредица от структури на гребен и пад.Тези гребени и вдлъбнатини могат да бъдат микроскопични и видими в зависимост от нивото на грапавостта.Качеството на повърхността на суровините или крайните продукти е от решаващо значение в производствената индустрия.Не става въпрос само за естетическата привлекателност, но и за функционалността на частите и цялостното качество.

Измерване на грапавостта на повърхността

Профил на груба повърхност

Грапавостта на повърхността се означава с”Р_a,“и нейната единица е микрони (µ).Ra дава средните разлики между гребена (височината) и падината (дълбочината) на повърхност по дължината на измерване.

Измерването на повърхността е жизненоважно за производството на надеждни и последователни части и продукти в прецизното производство.Следователно параметрите на повърхността трябва да се измерват и наблюдават според изискваната спецификация.Например, измерването на грапавостта на повърхността е входът към постигане на необходимото покритие на повърхността.

1.          Измерване със сонда.

Това е контактният метод за измерване на грапавостта на повърхността.За да направите измерването, сонда или стилус трябва да докоснат повърхността.

Измерване на грапавостта със сондата

Плъзгачът се движи първи, за да установи референтната точка, а сондата следва отзад, за да се движи по повърхността през гребени и падини, като същевременно изпраща електрически сигнали, за да развие профила на повърхността.След това грапавостта на повърхността може да се получи от създадения профил.

2.          Оптична профилометрия

Този подход uses светлинни вълни или звукови вълни.Устройството изпраща ултразвукови вълни към повърхността и получава отражения.Позицията на отразената вълна се използва за създаване на 3D повърхностен профил и изчисляване на грапавостта.

Грапавост 3D профил от оптична профилометрия

3.          Сравнение

При този метод производителятсравнява повърхността на продукта с продукта с предварително измерени стандартни частии избира най-близкия, използвайки усета си.Въпреки че не е много прецизен метод, той може да се използва там, където не е необходима по-висока точност и върху повърхността ще бъде нанесено допълнително боядисване.

Грапавост Vs.производство

Един от ключовите показатели за ефективност на произведените части е грапавостта.Значителните нива на грапавост на повърхността водят до пукнатини по време на употреба и създават възможност за екстремна корозия при излагане на околната среда.В допълнение, грапавостта може да намали ефективността и в крайна сметка да навреди на механична система, където се изисква ниско триене, тъй като неправилната повърхност увеличава триенето между частите.

В зависимост от приложението, всеки механичен компонент има различна горна граница за грапавост на повърхността.Например, елементи, при които триенето е проблем, имат ниска толерантност към грапавостта, тъй като операциите стават трудни и компонентът се напуква, когато грапавостта е твърде висока.

Резбите и съединителните повърхности могат да имат доста грапавини, защото това не пречи на съединяването и улеснява правилното напасване между компонентите.Също така, повърхността, където е необходимо боядисване, взема предвид определена степен на грапавост, която развива адхезивността и улеснява процеса.

Грапавост на повърхността при някои обичайни производствени операции

Стойности на грапавостта на повърхността при различни операции

Символи за грапавост на повърхността

Нека първо обсъдим съкращенията, използвани в символите, преди да преминем към самите символи.Ако погледнете символите за обработка на повърхността на производствените чертежи, ще видите различни съкращения.

Списък на съкращенията

Символи за грапавост на повърхността

Значение на променливите, използвани в символи

Чрез анализиране на символите за грапавост на повърхността в производствения чертеж, дизайнерите и операторите могат да съобщят състоянието на повърхностна обработка на всеки обработен компонент.

Например, CNC оператор може да определи от чертежа на дизайнера колко материал трябва да бъде отстранен от повърхността по време на довършителната обработка.

Какви фактори влияят върху степента на грапавост на повърхността?

Следните три фактора влияят върху грапавостта на повърхността;Операция на рязане, шлайфане и контролни параметри (скорост на рязане и скорост на подаване).

1.          Операция по рязане

След приключване на операцията по рязане с CNC обработка, режещият инструмент оставя остатъци върху режещата повърхност поради натиска по време на освобождаването на инструмента от детайла.

Този остатък (наречен брус) също влияе върху необходимата стабилност на размерите на компонентите.Следните фактори ще определят размера и количеството на остатъците върху повърхността, оставени от режещия инструмент.

• Отклонението в ъгъла на рязане
• Отклонение на радиуса на инструмента
• Норма на хранене
• деформация по време на рязане

2.          Смилане

Процесът на смилане в производството използва твърда, абразивна среда за смилане и температурата може да достигне до 1500 °C по време на процеса.Ръбът на абразивните частици ще генерира пластичен топлинен поток поради високата работна температура, оставяйки лека грапавост на повърхността.

3.          Скорост на рязане и скорост на подаване

По-високата скорост на рязане увеличава образуването на чипове и размерът на чиповете също ще бъде по-голям.Следователно инструментът ще остави повече неравности по повърхността, тъй като високата скорост на рязане ще увеличи триенето между инструмента и режещата повърхност, увеличавайки стойността на Ra.Също така, по-високата скорост на подаване ще увеличи височината на остатъците на повърхността.

Как мога да намаля грапавостта на повърхността?

·        Задайте правилната скорост на подаване, защото високата скорост на подаване води до образуване на повече остатъци върху режещата повърхност.За да намалите грапавостта, използвайте ефективна режеща течност и прецизни режещи инструменти.

·        Големите ъгли на отклонение създават неравности и белези по повърхността, така че ги минимизирайте.

·        Тъй като износването на инструмента увеличава грапавостта на повърхността, полирайте шлифоването преди шлайфане.

·        Триенето се увеличава от вибрациите в обработващите инструменти, което кара повърхността да стане по-груба.Ето защо, преди да продължите с операциите по обработка, намалете вибрациите и добавете флуид за рязане.

·        Изберете материала на инструмента за обработка въз основа на характеристиките на суровината.Например, ако обработвате твърди материали, използвайте карбидни инструменти, съдържащи кабели.Инструментът също трябва да бъде равномерно фин.

Заключение

Повърхността винаги трябва да попада в определени граници на грапавост по време на производствения процес в съответствие със спецификацията на механичния компонент.R_a предполага, че трябва да приемем или отхвърлим проекта по отношение на повърхностното покритие.Профилометърът изчислява аритметичната грапавост на повърхността чрез определяне на средната височина на неравностите, които съставляват компонента на грапавостта от референтна линия.

За обработка на грапавостта на повърхността е необходима допълнителна обработка, като отстраняване на грапавини, шлайфане и полиране.Тези подходи помагат да се получи стойността на грапавостта в желаната граница.Тази последваща обработка обаче увеличава производствените разходи, така че е по-добре да вземете предвид фактора на грапавостта в процеса на проектиране и производство на продукта.ProleanHubразполага с дизайнери и инженери, които са специализирани в контрола на процесите и обработката на повърхности.Чувствай се свободен дасвържете се с насако имате нужда от някакъв проект, който попада в границите на желаната грапавост.

ЧЗВ

Какво представлява грапавостта на повърхността?

Грапавостта на повърхността е параметърът, който дава представа за обработката на повърхността на произведените части и стоки.Той показва неравностите на повърхността и трябва да бъде в желаната граница.

Грапавата повърхност влияе ли върху качеството на продукта?

Да, грапавите повърхности имат висок потенциал за корозия и пукнатини.Освен това влияе върху смазването на частите.

Има ли Roughness някакво положително приложение?

Да, грапавостта на повърхността може да бъде полезна, когато трябва да се нанесе боята, защото увеличава адхезивността.Освен това частите, които ще се чифтосват, не се отнасят до грапавостта.

Какво се разбира под Р_a?

Ra е известно като средна грапавост на повърхността, аритметичната средна стойност на всички височини на пиковете от референтната линия.

Какви са стандартните методи за измерване на грапавостта на повърхността?

Сравнение със стандартна диаграма на грапавостта, измерване със сондата и оптична профилометрия са трите стандартни метода за измерване на грапавостта на повърхността.