Overfladeruhed i fremstilling: måling, påvirkende faktorer og minimering

Overfladeruhed i fremstilling: måling, påvirkende faktorer og minimering

Sidste opdatering:09/01, tid til at læse: 5 min

Efterbehandling af en ru overflade

Lad os forstå overfladens ruhed med overfladebehandlingsudtrykket.Processen med at udglatte overfladen af ​​fremstillede dele og produkter er kendt som overfladefinish, som undersøges ved hjælp af overfladeruhed.Den mest populære parameter til matematisk kvantificering af ruhed er R_a.Den viser den aritmetiske middelafvigelse på overfladen.Et mindre R_abetyder en glattere tekstur.

Overfladeruhed er uregelmæssigheden i overfladeteksturen dannet af rækken af ​​kam- og trugstrukturer.Disse toppe og trug kan være mikroskopiske og synlige, afhængigt af ruhedsniveauet.Råvarernes eller de færdige produkters overfladekvalitet er afgørende i fremstillingsindustrien.Det handler ikke kun om den æstetiske appel, men påvirker også delenes funktionalitet og overordnede kvalitet.

Måling af overfladeruhed

Ru overfladeprofil

Overfladeruheden er angivet med"R_a,“og dens enhed er mikron (µ).Ra angiver de gennemsnitlige forskelle mellem kam (højde) og trug (dybde) på en overflade over målelængden.

Overflademåling er afgørende for at producere pålidelige og ensartede dele og produkter i præcisionsfremstilling.Derfor bør overfladeparametrene måles og overvåges til den krævede specifikation.For eksempel er måling af overfladeruheden indgangen til at opnå den nødvendige overfladefinish.

1.          Måling med sonden.

Dette er kontaktmetoden til måling af overfladeruhed.For at tage målingen skal en sonde eller stylus røre overfladen.

Måling af ruhed med sonden

Udskridningen bevæger sig først for at etablere referencen, og sonden følger efter for at bevæge sig over overfladen gennem toppene og trug, mens den sender elektriske signaler for at udvikle overfladeprofilen.Derefter kan overfladeruheden opnås fra den oprettede profil.

2.          Optisk profilometri

Denne tilgang uses lysbølger eller lydbølger.Enheden sender ultralydsbølger til overfladen og modtager refleksioner.Placeringen af ​​den reflekterede bølge bruges til at skabe en 3D overfladeprofil og beregne ruheden.

Ruhed 3D-profil fra optisk profilometri

3.          Sammenligning

I denne metode, producentensammenligner produktets overflade med produktet med tidligere målte standarddeleog vælger den nærmeste ved hjælp af deres fornuft.Selvom det ikke er en særlig præcis metode, kan den bruges, hvor der ikke er behov for højere nøjagtighed, og der vil blive påført yderligere maling på overfladen.

Ruhed vs.Fremstilling

En af de vigtigste præstationsindikatorer for fremstillede dele er ruhed.De betydelige niveauer af overfladeruhed fører til revner under brug og udvikler muligheden for ekstrem korrosion, når de udsættes for miljøet.Derudover kan Ruhed reducere effektiviteten og i sidste ende skade et mekanisk system, hvor lav friktion er påkrævet, fordi en uregelmæssig overflade øger friktionen mellem delene.

Afhængigt af anvendelsen har hver mekanisk komponent en forskellig øvre grænse for overfladeruhed.For eksempel har elementer, hvor friktion er et problem, en lav tolerance for ruhed, fordi operationer bliver vanskelige, og komponenten revner, når ruheden er for høj.

Gevind og parringsoverflader kan have en rimelig grad af ruhed, fordi dette ikke forstyrrer sammenkoblingen og letter korrekt tilpasning mellem komponenterne.Også overfladen, hvor malingen er nødvendig, tager hensyn til en vis grad af ruhed, hvilket udvikler klæbeevnen og gør processen let.

Overfladeruhed i nogle almindelige fremstillingsoperationer

Overfladeruhedsværdier i forskellige operationer

Symboler for overfladeruhed

Lad os først diskutere de forkortelser, der bruges i symboler, før vi går videre til selve symbolerne.Hvis du ser på overfladebehandlingssymbolerne på fremstillingstegningerne, vil du se en række forskellige forkortelser.

Liste over forkortelser

Symboler for overfladeruhed

Betydning af variabler brugt i symboler

Ved at analysere overfladeruhedssymbolerne i en fremstillingstegning kan designere og operatører kommunikere tilstanden af ​​overfladefinish i enhver bearbejdet komponent.

For eksempel kan en CNC-operatør ud fra designernes tegning bestemme, hvor meget materiale der skal fjernes fra overfladen under efterbehandlingen.

Hvilke faktorer påvirker graden af ​​overfladeruhed?

Følgende tre faktorer påvirker overfladens ruhed;Skæredrift, slibning og kontrolparametre (Skærehastighed og tilspændingshastighed).

1.          Skæreoperation

Efter at skæreoperationen er afsluttet med CNC-bearbejdning, efterlader skæreværktøjet rester på skærefladen på grund af trykket under værktøjets frigivelse fra emnet.

Denne rest (kaldet en grat) påvirker også komponenternes nødvendige dimensionsstabilitet.Følgende faktorer bestemmer størrelsen og mængden af ​​rester på overfladen efterladt af skæreværktøjet.

• Afvigelsen i skærevinklen
• Værktøjsspidsens radiusafbøjning
• Foderhastighed
• deformation under skæring

2.          Slibning

Slibningsprocessen i fremstillingen bruger stive, slibende slibemedier, og temperaturen kan nå så højt som 1500 ° C under processen.Kanten af ​​slibende partikler vil generere plastisk varmestrøm på grund af den høje arbejdstemperatur, hvilket efterlader en let ruhed på overfladen.

3.          Skærehastighed og fremføringshastighed

Den højere skærehastighed øger spånernes dannelse, og størrelsen af ​​spånerne vil også være mere omfattende.Derfor vil værktøjet efterlade flere grater på overfladen, fordi den høje skærehastighed vil øge friktionen mellem værktøjet og skæreoverfladen, hvilket øger Ra-værdien.Også en højere tilførselshastighed vil øge højden af ​​resterne på overfladen.

Hvordan kan jeg minimere overfladens ruhed?

·        Indstil den korrekte fremføringshastighed, fordi en høj fremføringshastighed forårsager, at der dannes flere rester på skæreoverfladen.For at reducere ruheden skal du bruge effektiv skærevæske og præcise skæreværktøjer.

·        Høje afbøjningsvinkler producerer bearbejdningsgrater og mærker på overfladen, så minimer dem.

·        Fordi værktøjsslid øger overfladens ruhed, poler slibningen før slibning.

·        Friktionen øges af vibrationer i bearbejdningsværktøjerne, hvilket gør, at overfladen bliver mere ru.Derfor, før du fortsætter med bearbejdningsoperationerne, skal du reducere vibrationer og tilføje skærevæske.

·        Vælg bearbejdningsværktøjets materiale ud fra råvarens egenskaber.Hvis du f.eks. bearbejder hårde materialer, skal du bruge hårdmetalværktøj, der indeholder ledninger.Værktøjet skal også være ensartet fint.

Konklusion

Overfladen skal altid falde inden for visse ruhedsgrænser under fremstillingsprocessen i henhold til specifikationen for den mekaniske komponent.R_a foreslår, at vi skal acceptere eller afvise projektet vedrørende overfladebehandling.Et profilometer beregner den aritmetiske overfladeruhed ved at bestemme gennemsnitshøjden af ​​de uregelmæssigheder, der udgør ruhedskomponenten, ud fra en referencelinje.

Til overfladeruhedsbehandling kræves yderligere bearbejdning, såsom afgratning, slibning og polering.Disse tilgange hjælper med at få ruhedsværdien inden for den ønskede grænse.Denne efterbehandling øger imidlertid produktionsomkostningerne, så det er bedre at overveje ruhedsfaktoren i produktdesign- og fremstillingsprocessen.ProleanHubhar designere og ingeniører med speciale i processtyring og overfladebehandling.Du er velkommen tilkontakt oshvis du har brug for et projekt, der falder inden for den ønskede ruhedsgrænse.

FAQ'er

Hvad er overfladeruhed?

Overfladeruhed er den parameter, der giver en idé om overfladebehandling i fremstillede dele og varer.Den fortæller overfladens uregelmæssigheder og bør ligge inden for den ønskede grænse.

Påvirker en ru overflade produktets kvalitet?

Ja, ru overflader har et stort potentiale for korrosion og revner.Det påvirker også smøringen af ​​delene.

Har Roughness nogen positiv anvendelse?

Ja, overfladeruhed kan være nyttig, når maleriet skal påføres, fordi det øger klæbeevnen.De dele, der skal parres, vedrører heller ikke ruhed.

Hvad menes med R_a?

Ra er kendt som gennemsnitlig overfladeruhed, det aritmetiske middel af alle højder af toppene fra referencelinjen.

Hvad er standardmetoderne til måling af overfladeruhed?

Sammenligning med et standardruhedsdiagram, Måling med sonden og Optisk profilometri er de tre standardmetoder til måling af overfladeruhed.