Drsnost povrchu ve výrobě: měření, ovlivňující faktory a minimalizace
Poslední aktualizace:09/01, doba čtení: 5 minut
Dokončení hrubého povrchu
Pod pojmem povrchová úprava rozumíme drsnosti povrchu.Proces vyhlazování povrchu vyráběných dílů a výrobků je známý jako povrchová úprava, která se zkoumá pomocí drsnosti povrchu.Nejoblíbenějším parametrem pro matematickou kvantifikaci drsnosti je Ra.Zobrazuje aritmetický průměr odchylky na povrchu.Menší Raznamená hladší texturu.
Drsnost povrchu je nepravidelnost ve struktuře povrchu tvořená řadou hřebenových a žlabových struktur.Tyto hřebeny a prohlubně mohou být mikroskopické a viditelné v závislosti na úrovni drsnosti.Kvalita povrchu surovin nebo hotových výrobků je ve zpracovatelském průmyslu klíčová.Nejde jen o estetický vzhled, ale ovlivňuje také funkčnost dílů a celkovou kvalitu.
Měření drsnosti povrchu
Hrubý profil povrchu
Drsnost povrchu je označena"Ra,“a jeho jednotkou jsou mikrony (µ).Ra udává průměrné rozdíly mezi hřebenem (výškou) a prohlubní (hloubkou) na povrchu po měřené délce.
Měření povrchu je zásadní pro výrobu spolehlivých a konzistentních dílů a produktů v přesné výrobě.Proto by měly být povrchové parametry měřeny a sledovány podle požadované specifikace.Například měření drsnosti povrchu je vstupní branou k dosažení požadované povrchové úpravy.
1. Měření pomocí sondy.
Jedná se o kontaktní metodu měření drsnosti povrchu.Aby bylo možné provést měření, musí se povrchu dotknout sonda nebo stylus.
Měření drsnosti pomocí sondy
Smyk se pohybuje jako první, aby ustavil referenci, a sonda je následuje, aby se pohybovala po povrchu přes hřebeny a žlaby, přičemž vysílá elektrické signály pro vytvoření profilu povrchu.Poté lze z vytvořeného profilu získat drsnost povrchu.
2. Optická profilometrie
Tento přístup uses světelné vlny nebo zvukové vlny.Zařízení vysílá ultrazvukové vlny na povrch a přijímá odrazy.Poloha odražené vlny se používá k vytvoření 3D profilu povrchu a výpočtu drsnosti.
3D profil drsnosti z optické profilometrie
3. Srovnání
Při této metodě výrobceporovnává povrch výrobku s výrobkem s dříve měřenými standardními dílya svým smyslem vybere toho nejbližšího.I když se nejedná o příliš přesnou metodu, lze ji použít tam, kde není potřeba vyšší přesnosti a na povrch se nanese další nátěr.
Drsnost vs.Výrobní
Jedním z klíčových ukazatelů výkonnosti vyráběných dílů je drsnost.Značné úrovně drsnosti povrchu vedou při používání k prasklinám a rozvíjejí možnost extrémní koroze při vystavení okolnímu prostředí.Kromě toho může drsnost snížit účinnost a v konečném důsledku poškodit mechanický systém, kde je vyžadováno nízké tření, protože nepravidelný povrch zvyšuje tření mezi součástmi.
V závislosti na aplikaci má každá mechanická součást jiný horní limit drsnosti povrchu.Například prvky, u kterých je problémem tření, mají nízkou toleranci pro drsnost, protože operace se stávají obtížnými a součást praská, když je drsnost příliš vysoká.
Závity a protilehlé povrchy mohou mít značnou drsnost, protože to nenarušuje spojování a usnadňuje správné zapadnutí mezi komponenty.Také povrch, kde je nátěr nezbytný, zohledňuje určitý stupeň drsnosti, což rozvíjí přilnavost a usnadňuje proces.
Drsnost povrchu v některých běžných výrobních operacích
| Úkon | Ra(Maximální) | Ra(minimálně) |
| Řezání plamenem | 25 | 12.5 |
| Frézování | 6.3 | 0,8 |
| Protahování | 3.2 | 0,8 |
| Plánování, tvarování | 12.5 | 1.6 |
| Vrtání | 6.3 | 1.6 |
| Chemické mletí | 6.3 | 1.6 |
| Zvolit.Vybíjecí obrábění | 4,75 | 1.6 |
| Investiční lití | 3.2 | 1.6 |
| Odlévání do písku | 25 | 12.5 |
| Broušení | 1.6 | 0,1 |
| Honování | 0,8 | 0,1 |
| Elektro-polský | 0,8 | 0,1 |
| Leštění | 0,4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Nuda, soustružení | 6.3 | 0,4 |
Hodnoty drsnosti povrchu v různých operacích
Symboly pro drsnost povrchu
Nejprve si proberme zkratky používané v symbolech, než přejdeme k samotným symbolům.Když se podíváte na symboly povrchové úpravy na výrobních výkresech, uvidíte různé zkratky.
|
| Význam |
| Ra | Průměrná drsnost povrchu, aritmetický průměr všech výšek píků od referenční čáry.
|
| Rmax | Maximální vertikální vzdálenost mezi hřebenem a žlabem |
| Rz | Průměrná maximální výška 5 nejvyšších hřebenů, |
| · Rt | Celková výška profilu drsnosti |
seznam zkratek
Symboly drsnosti povrchu
| a | Hodnota drsnosti v mikrometrech (µm) |
| b | Způsob výroby |
| c | Vzorkovací délka drsnosti (mm nebo palce) |
| d | směr ležení povrchu |
| e | minimální požadavek na úběr materiálu (mm) |
| f | průměrná maximální výška vrcholů |
Význam proměnných používaných v symbolech
Analýzou symbolů drsnosti povrchu ve výrobním výkresu mohou konstruktéři a operátoři sdělit stav povrchové úpravy v libovolné obrobené součásti.
Operátor CNC může například z výkresu konstruktérů určit, kolik materiálu musí být odstraněno z povrchu během dokončovacího zpracování.
Jaké faktory ovlivňují stupeň drsnosti povrchu?
Následující tři faktory ovlivňují drsnost povrchu;Operace řezání, broušení a řídicí parametry (řezná rychlost a rychlost posuvu).
1. Řezací operace
Po dokončení operace řezání s CNC obráběnířezný nástroj zanechává zbytky na řezné ploše v důsledku tlaku během uvolňování nástroje z obrobku.
Tento zbytek (nazývaný otřepy) také ovlivňuje nezbytnou rozměrovou stabilitu součástí.Následující faktory určují velikost a množství zbytků na povrchu, které zanechá řezný nástroj.
- Odchylka úhlu řezu
- Vychýlení poloměru popisku
- Rychlost krmení
- deformace při řezání
2. Broušení
Proces broušení ve výrobě používá tuhá, abrazivní brusná média a teplota může během procesu dosáhnout až 1500 ° C.Hrana abrazivních částic bude generovat plastický tepelný tok v důsledku vysoké pracovní teploty a zanechá na povrchu mírnou drsnost.
3. Rychlost řezání a rychlost posuvu
Vyšší řezná rychlost zvyšuje tvorbu třísek a také velikost třísek bude větší.Nástroj tedy zanechá na povrchu více otřepů, protože vysoká řezná rychlost zvýší tření mezi nástrojem a řezným povrchem, čímž se zvýší hodnota Ra.Vyšší rychlost posuvu také zvýší výšku zbytků na povrchu.
Jak mohu minimalizovat drsnost povrchu?
· Nastavte správnou rychlost posuvu, protože vysoká rychlost posuvu způsobuje, že se na řezné ploše tvoří více zbytků.Ke snížení drsnosti používejte účinnou řeznou kapalinu a přesné řezné nástroje.
· Vysoké úhly vychýlení vytvářejí otřepy a stopy na povrchu, takže je minimalizujte.
· Protože opotřebení nástroje zvyšuje drsnost povrchu, před broušením brousek vyleštěte.
· Tření se zvyšuje vibracemi v obráběcích nástrojích, což způsobuje zdrsnění povrchu.Proto před zahájením obráběcích operací snižte vibrace a přidejte řeznou kapalinu.
· Vyberte materiál obráběcího nástroje na základě vlastností suroviny.Pokud například obrábíte tvrdé materiály, používejte tvrdokovové nástroje obsahující olova.Nástroj musí být také rovnoměrně jemný.
Závěr
Povrch by měl během výrobního procesu vždy spadat do určitých mezí drsnosti podle specifikace mechanické součásti.Ra navrhuje, že bychom měli přijmout nebo zamítnout projekt týkající se povrchové úpravy.Profilometr vypočítá aritmetickou drsnost povrchu určením průměrné výšky nepravidelností, které tvoří složku drsnosti, z referenční čáry.
Pro úpravu drsnosti povrchu je nutné další zpracování, jako je odstraňování otřepů, broušení a leštění.Tyto přístupy pomáhají dostat hodnotu drsnosti do požadovaného limitu.Toto následné zpracování však zvyšuje výrobní náklady, takže je lepší vzít v úvahu faktor drsnosti při navrhování produktu a výrobním procesu.ProleanHubmá designéry a inženýry, kteří se specializují na řízení procesů a povrchové úpravy.Neváhejtekontaktujte náspokud potřebujete jakýkoli projekt, který spadá do požadovaného limitu drsnosti.
FAQ
Co je drsnost povrchu?
Drsnost povrchu je parametr, který dává představu o povrchové úpravě vyráběných dílů a zboží.Vypovídá o nepravidelnostech povrchu a měl by být v požadovaném limitu.
Ovlivňuje hrubý povrch kvalitu produktu?
Ano, drsné povrchy mají vysoký potenciál pro korozi a praskliny.Také to ovlivňuje mazání dílů.
Má drsnost nějaké pozitivní uplatnění?
Ano, drsnost povrchu může být užitečná, když je třeba nanést nátěr, protože zvyšuje přilnavost.Také díly, které mají být spojeny, se netýkají drsnosti.
Co znamená Ra?
Ra je známá jako průměrná drsnost povrchu, aritmetický průměr všech výšek píků od referenční čáry.
Jaké jsou standardní metody měření drsnosti povrchu?
Porovnání se standardní tabulkou drsnosti, Měření pomocí sondy a Optická profilometrie jsou tři standardní metody pro měření drsnosti povrchu.
Čas odeslání: Červenec-05-2022