Hrapavost površine u proizvodnji: mjerenje, faktori utjecaja i minimizacija
Posljednje ažuriranje:09/01, vrijeme za čitanje: 5 min
Završna obrada grube površine
Razumijemo hrapavost površine s pojmom završne obrade površine.Proces zaglađivanja površine proizvedenih dijelova i proizvoda poznat je kao površinska obrada, koja se ispituje korištenjem hrapavosti površine.Najpopularniji parametar za matematičku kvantifikaciju hrapavosti je Ra.Prikazuje srednje aritmetičko odstupanje na površini.Manji Raimplicira glatkiju teksturu.
Hrapavost površine je nepravilnost u površinskoj teksturi koju formira niz struktura grebena i korita.Ovi vrhovi i udubljenja mogu biti mikroskopski i vidljivi, u zavisnosti od nivoa hrapavosti.Kvalitet površine sirovina ili gotovih proizvoda je presudan u prerađivačkoj industriji.Ne radi se samo o estetskoj privlačnosti, već utiče i na funkcionalnost dijelova i ukupni kvalitet.
Mjerenje hrapavosti površine
Profil grube površine
Hrapavost površine se označava sa”Ra,“a njegova jedinica je mikroni (µ).Ra daje prosječne razlike između vrha (visine) i korita (dubine) na površini preko mjerne dužine.
Mjerenje površine je od vitalnog značaja za proizvodnju pouzdanih i konzistentnih dijelova i proizvoda u preciznoj proizvodnji.Stoga, površinske parametre treba mjeriti i pratiti prema traženoj specifikaciji.Na primjer, mjerenje hrapavosti površine je pristup za postizanje potrebne završne obrade površine.
1. Mjerenje sondom.
Ovo je kontaktna metoda mjerenja hrapavosti površine.Da biste izvršili mjerenje, sonda ili olovka moraju dodirnuti površinu.
Mjerenje hrapavosti sondom
Klizač se prvi pomiče kako bi uspostavio referencu, a sonda slijedi iza da se kreće po površini kroz vrhove i udubine dok šalje električne signale za razvoj površinskog profila.Nakon toga, hrapavost površine može se dobiti iz kreiranog profila.
2. Optička profilometrija
Ovaj pristup usTo su svetlosni ili zvučni talasi.Uređaj šalje ultrazvučne talase na površinu i prima refleksije.Položaj reflektiranog vala se koristi za kreiranje 3D profila površine i izračunavanje hrapavosti.
Hrapavost 3D profil iz optičke profilometrije
3. Poređenje
U ovoj metodi, proizvođačupoređuje površinu proizvoda s proizvodom s prethodno izmjerenim standardnim dijelovimai biraju najbližeg koristeći svoje čulo.Iako nije vrlo precizna metoda, može se koristiti tamo gdje nije potrebna veća preciznost, a na površinu će se nanositi daljnje farbanje.
Roughness Vs.Manufacturing
Jedan od ključnih pokazatelja performansi za proizvedene dijelove je hrapavost.Značajni nivoi hrapavosti površine dovode do pucanja tokom upotrebe i razvijaju mogućnost ekstremne korozije kada su izloženi okolini.Osim toga, hrapavost može smanjiti efikasnost i na kraju oštetiti mehanički sistem gdje je potrebno nisko trenje jer nepravilna površina povećava trenje između dijelova.
Ovisno o primjeni, svaka mehanička komponenta ima različitu gornju granicu hrapavosti površine.Na primjer, elementi kod kojih je trenje problem imaju nisku toleranciju na hrapavost jer operacije postaju teške, a komponenta puca kada je hrapavost previsoka.
Navoji i površine koje se spajaju mogu imati priličnu količinu hrapavosti jer to ne ometa sparivanje i olakšava pravilno uklapanje između komponenti.Takođe, površina na kojoj je potrebno farbanje uzima u obzir određeni stepen hrapavosti, što razvija adhezivnost i olakšava proces.
Hrapavost površine u nekim uobičajenim proizvodnim operacijama
| Operacija | Ra(maksimalno) | Ra(minimum) |
| Rezanje plamenom | 25 | 12.5 |
| Glodanje | 6.3 | 0.8 |
| Provlačenje | 3.2 | 0.8 |
| Planiranje, oblikovanje | 12.5 | 1.6 |
| Bušenje | 6.3 | 1.6 |
| Chemical Milling | 6.3 | 1.6 |
| Elect.Discharge Machining | 4.75 | 1.6 |
| Investicijski Casting | 3.2 | 1.6 |
| Lijevanje u pijesak | 25 | 12.5 |
| Brušenje | 1.6 | 0.1 |
| Honing | 0.8 | 0.1 |
| Elektro-poljski | 0.8 | 0.1 |
| Poliranje | 0.4 | 0.1 |
| Laser | 6.3 | 0.8 |
| Dosadno, okretanje | 6.3 | 0.4 |
Vrijednosti hrapavosti površine u raznim operacijama
Simboli za hrapavost površine
Hajde da prvo razgovaramo o skraćenicama koje se koriste u simbolima pre nego što pređemo na same simbole.Ako pogledate simbole za završnu obradu površine na proizvodnim crtežima, vidjet ćete razne skraćenice.
|
| Značenje |
| Ra | Prosječna hrapavost površine, aritmetička sredina svih visina vrhova od referentne linije.
|
| Rmax | Maksimalna vertikalna udaljenost između grebena i korita |
| Rz | Prosječna maksimalna visina 5 najviših vrhova, |
| · Rt | Ukupna visina profila hrapavosti |
Lista skraćenica
Simboli hrapavosti površine
| a | Vrijednost hrapavosti u mikrometrima (µm) |
| b | Način proizvodnje |
| c | Dužina uzorkovanja hrapavosti (mm ili inč) |
| d | smjer polaganja površine |
| e | minimalni zahtjev za uklanjanje materijala (mm) |
| f | prosječna maksimalna visina vrhova |
Značenje varijabli korištenih u simbolima
Analizom simbola hrapavosti površine u proizvodnom crtežu, dizajneri i operateri mogu prenijeti stanje završne obrade površine u bilo kojoj mašinski obrađenoj komponenti.
Na primjer, CNC operater može odrediti iz crteža dizajnera koliko materijala mora biti uklonjeno sa površine tokom završne obrade.
Koji faktori utiču na stepen hrapavosti površine?
Sljedeća tri faktora utiču na hrapavost površine;Operacija rezanja, brušenje i kontrolni parametri (brzina rezanja i brzina pomaka).
1. Operacija rezanja
Nakon što je operacija rezanja završena sa CNC obrada, rezni alat ostavlja ostatke na površini rezanja zbog pritiska prilikom oslobađanja alata od radnog komada.
Ovaj ostatak (koji se naziva ivica) takođe utiče na neophodnu dimenzijsku stabilnost komponenti.Sljedeći faktori će odrediti veličinu i količinu ostataka na površini koje ostavlja rezni alat.
- Odstupanje u kutu rezanja
- Odstupanje radijusa u opisu alata
- Stopa hranjenja
- deformacija tokom rezanja
2. Brušenje
Proces mljevenja u proizvodnji koristi kruta, abrazivna sredstva za mljevenje, a temperatura može doseći i do 1500°C tokom procesa.Rub abrazivnih čestica će stvoriti plastični protok topline zbog visoke radne temperature, ostavljajući blagu hrapavost na površini.
3. Brzina rezanja i brzina uvlačenja
Veća brzina rezanja povećava formiranje strugotine, a veličina strugotine će također biti veća.Stoga će alat ostaviti više neravnina na površini jer će velika brzina rezanja povećati trenje između alata i površine rezanja, povećavajući vrijednost Ra.Takođe, veća brzina dodavanja će povećati visinu ostataka na površini.
Kako mogu smanjiti hrapavost površine?
· Podesite odgovarajuću brzinu pomaka jer velika brzina pomaka uzrokuje stvaranje više taloga na površini rezanja.Da biste smanjili hrapavost, koristite efikasnu tekućinu za rezanje i precizne alate za rezanje.
· Visoki uglovi skretanja proizvode neravnine i tragove obrade na površini, pa ih minimizirajte.
· Budući da trošenje alata povećava hrapavost površine, polirajte brušenje prije brušenja.
· Trenje se povećava vibracijama u alatima za obradu, što uzrokuje da površina postane grublja.Stoga, prije nego što nastavite s operacijama strojne obrade, smanjite vibracije i dodajte tekućinu za rezanje.
· Odaberite materijal alata za obradu na osnovu karakteristika sirovog materijala.Na primjer, ako obrađujete tvrde materijale, koristite alate od tvrdog metala koji sadrže elektrode.Alat takođe mora biti jednolično fin.
Zaključak
Površina uvijek treba da bude unutar određenih granica hrapavosti tokom procesa proizvodnje prema specifikaciji mehaničke komponente.Ra predlaže da prihvatimo ili odbijemo projekat završne obrade površine.Profilometar izračunava aritmetičku hrapavost površine određivanjem prosječne visine nepravilnosti koje čine komponentu hrapavosti iz referentne linije.
Za obradu hrapavosti površine potrebna je daljnja obrada, kao što je skidanje ivica, brušenje i poliranje.Ovi pristupi pomažu da se vrijednost hrapavosti dobije unutar željene granice.Međutim, ova naknadna obrada povećava troškove proizvodnje, pa je bolje uzeti u obzir faktor hrapavosti u procesu dizajniranja i proizvodnje proizvoda.ProleanHubima dizajnere i inženjere specijalizirane za kontrolu procesa i završnu obradu površina.Osjećaj se slobodno daKontaktiraj nasako vam je potreban bilo koji projekat koji spada u željenu granicu hrapavosti.
FAQ's
Šta je hrapavost površine?
Hrapavost površine je parametar koji daje predstavu o završnoj obradi u proizvedenim dijelovima i robi.On govori o nepravilnostima površine i trebao bi biti unutar željene granice.
Da li hrapava površina utiče na kvalitet proizvoda?
Da, grube površine imaju veliki potencijal za koroziju i pukotine.Takođe, utiče na podmazivanje delova.
Ima li Roughness neku pozitivnu primjenu?
Da, hrapavost površine može biti od pomoći kada je potrebno nanijeti boju jer povećava ljepljivost.Takođe, delovi koji se spajaju ne utiču na hrapavost.
Šta se misli pod Ra?
Ra je poznat kao prosječna hrapavost površine, aritmetička sredina svih visina vrhova od referentne linije.
Koje su standardne metode za mjerenje hrapavosti površine?
Poređenje sa standardnim grafikonom hrapavosti, mjerenje sondom i optička profilometrija su tri standardne metode za mjerenje hrapavosti površine.
Vrijeme objave: Jul-05-2022