Τραχύτητα επιφάνειας στην κατασκευή: Μέτρηση, παράγοντες που επηρεάζουν και ελαχιστοποίηση
Τελευταία ενημέρωση:09/01, χρόνος ανάγνωσης: 5 λεπτά
Φινίρισμα τραχιάς επιφάνειας
Ας κατανοήσουμε την τραχύτητα της επιφάνειας με τον όρο φινιρίσματος επιφάνειας.Η διαδικασία εξομάλυνσης της επιφάνειας των κατασκευασμένων εξαρτημάτων και προϊόντων είναι γνωστή ως φινίρισμα επιφάνειας, η οποία εξετάζεται χρησιμοποιώντας την τραχύτητα της επιφάνειας.Η πιο δημοφιλής παράμετρος για τη μαθηματική ποσοτικοποίηση της τραχύτητας είναι η Ra.Εμφανίζει την αριθμητική μέση απόκλιση στην επιφάνεια.Ένα μικρότερο Raσυνεπάγεται πιο λεία υφή.
Η τραχύτητα της επιφάνειας είναι η ανωμαλία στην υφή της επιφάνειας που σχηματίζεται από τη σειρά δομών κορυφών και κοιλοτήτων.Αυτές οι κορυφές και οι γούρνες μπορεί να είναι μικροσκοπικές και ορατές, ανάλογα με το επίπεδο τραχύτητας.Η ποιότητα της επιφάνειας των πρώτων υλών ή των τελικών προϊόντων είναι ζωτικής σημασίας στη μεταποιητική βιομηχανία.Δεν αφορά μόνο την αισθητική του γοητεία, αλλά επηρεάζει επίσης τη λειτουργικότητα και τη συνολική ποιότητα των εξαρτημάτων.
Μέτρηση τραχύτητας επιφάνειας
Προφίλ τραχιάς επιφάνειας
Η τραχύτητα της επιφάνειας συμβολίζεται με"Ra,"και η μονάδα του είναι μικρά (µ).Το Ra δίνει τις μέσες διαφορές μεταξύ κορυφής (ύψος) και κατώφλι (βάθος) σε μια επιφάνεια σε όλο το μήκος μέτρησης.
Η μέτρηση επιφάνειας είναι ζωτικής σημασίας για την παραγωγή αξιόπιστων και συνεπών εξαρτημάτων και προϊόντων στην κατασκευή ακριβείας.Επομένως, οι παράμετροι της επιφάνειας θα πρέπει να μετρώνται και να παρακολουθούνται σύμφωνα με τις απαιτούμενες προδιαγραφές.Για παράδειγμα, η μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας είναι η πύλη για την επίτευξη του απαιτούμενου φινιρίσματος επιφάνειας.
1. Μέτρηση με τον αισθητήρα.
Αυτή είναι η μέθοδος επαφής για τη μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας.Για να κάνετε τη Μέτρηση, ένας καθετήρας ή μια γραφίδα πρέπει να αγγίξει την επιφάνεια.
Μέτρηση τραχύτητας με τον αισθητήρα
Η ολίσθηση κινείται πρώτα για να καθορίσει την αναφορά και ο ανιχνευτής ακολουθεί πίσω για να κινηθεί πάνω από την επιφάνεια μέσα από κορυφές και γούρνες ενώ στέλνει ηλεκτρικά σήματα για να αναπτύξει το προφίλ της επιφάνειας.Μετά από αυτό, η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να ληφθεί από το δημιουργημένο προφίλ.
2. Οπτική προφιλομετρία
Αυτή η προσέγγιση usείναι ελαφρά κύματα ή ηχητικά κύματα.Η συσκευή στέλνει υπερηχητικά κύματα στην επιφάνεια και λαμβάνει αντανακλάσεις.Η θέση του ανακλώμενου κύματος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός τρισδιάστατου προφίλ επιφάνειας και τον υπολογισμό της τραχύτητας.
Προφίλ τραχύτητας 3D από οπτική προφιλομετρία
3. Σύγκριση
Σε αυτή τη μέθοδο, ο κατασκευαστήςσυγκρίνει την επιφάνεια του προϊόντος με το προϊόν με προηγουμένως μετρημένα τυπικά εξαρτήματακαι επιλέγει το πλησιέστερο χρησιμοποιώντας την αίσθηση τους.Αν και δεν είναι πολύ ακριβής μέθοδος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου δεν απαιτείται μεγαλύτερη ακρίβεια και θα εφαρμοστεί περαιτέρω βαφή στην επιφάνεια.
Τραχύτητα Vs.Βιομηχανοποίηση
Ένας από τους βασικούς δείκτες απόδοσης για τα κατασκευασμένα εξαρτήματα είναι η τραχύτητα.Τα σημαντικά επίπεδα τραχύτητας της επιφάνειας οδηγούν σε ρωγμές κατά τη χρήση και αναπτύσσουν την πιθανότητα ακραίας διάβρωσης όταν εκτίθενται στο περιβάλλον.Επιπλέον, η τραχύτητα μπορεί να μειώσει την απόδοση και τελικά να βλάψει ένα μηχανικό σύστημα όπου απαιτείται χαμηλή τριβή επειδή μια ακανόνιστη επιφάνεια αυξάνει την τριβή μεταξύ των εξαρτημάτων.
Ανάλογα με την εφαρμογή, κάθε μηχανικό εξάρτημα έχει διαφορετικό ανώτερο όριο για την τραχύτητα της επιφάνειας.Για παράδειγμα, τα στοιχεία όπου η τριβή προκαλεί ανησυχία έχουν χαμηλή ανοχή για τραχύτητα επειδή οι λειτουργίες γίνονται δύσκολες και το εξάρτημα σπάει όταν η τραχύτητα είναι πολύ υψηλή.
Τα νήματα και οι επιφάνειες ζευγαρώματος μπορεί να έχουν αρκετή τραχύτητα επειδή αυτό δεν παρεμβαίνει στο ζευγάρωμα και διευκολύνει τη σωστή εφαρμογή μεταξύ των εξαρτημάτων.Επίσης, η επιφάνεια όπου είναι απαραίτητο το βάψιμο λαμβάνει υπόψη κάποιο βαθμό τραχύτητας, που αναπτύσσει την πρόσφυση και κάνει τη διαδικασία εύκολη.
Τραχύτητα επιφάνειας σε ορισμένες συνήθεις κατασκευαστικές εργασίες
| Λειτουργία | Ra( Ανώτατο όριο) | Ra(ελάχιστο) |
| Κοπή φλόγας | 25 | 12.5 |
| Αλεσμα | 6.3 | 0,8 |
| Broaching | 3.2 | 0,8 |
| Σχεδιασμός, Διαμόρφωση | 12.5 | 1.6 |
| Γεώτρηση | 6.3 | 1.6 |
| Χημική άλεση | 6.3 | 1.6 |
| Εκλεκτός.Κατεργασία εκκένωσης | 4,75 | 1.6 |
| Επενδυτική χύτευση | 3.2 | 1.6 |
| Χύτευση άμμου | 25 | 12.5 |
| Αλεση | 1.6 | 0.1 |
| Ακονίζοντας | 0,8 | 0.1 |
| Ηλεκτρο-Πολωνικά | 0,8 | 0.1 |
| Στίλβωμα | 0.4 | 0.1 |
| Λέιζερ | 6.3 | 0,8 |
| Βαρετό, Γυρίζοντας | 6.3 | 0.4 |
Τιμές τραχύτητας επιφάνειας σε διάφορες εργασίες
Σύμβολα για την τραχύτητα της επιφάνειας
Ας συζητήσουμε πρώτα τις συντομογραφίες που χρησιμοποιούνται στα σύμβολα πριν προχωρήσουμε στα ίδια τα σύμβολα.Αν κοιτάξετε τα σύμβολα φινιρίσματος επιφανειών στα σχέδια κατασκευής, θα δείτε μια ποικιλία συντομογραφιών.
|
| Εννοια |
| Ra | Μέση τραχύτητα επιφάνειας, αριθμητικός μέσος όρος όλων των υψών των κορυφών από τη γραμμή αναφοράς.
|
| RΜέγιστη | Μέγιστη Κατακόρυφη απόσταση μεταξύ κορυφής και γούρνας |
| Rz | Μέσο μέγιστο ύψος 5 υψηλότερων κορυφών, |
| · Rt | Συνολικό ύψος του προφίλ τραχύτητας |
Κατάλογος συντομογραφιών
Σύμβολα τραχύτητας επιφάνειας
| a | Τιμή τραχύτητας σε μικρόμετρο (μm) |
| b | Μέθοδος παραγωγής |
| c | Μήκος δειγματοληψίας τραχύτητας (mm ή ίντσα) |
| d | η κατεύθυνση της επιφάνειας βρισκόταν |
| e | ελάχιστη απαίτηση αφαίρεσης υλικού (mm) |
| f | μέσο μέγιστο ύψος κορυφών |
Σημασία μεταβλητών που χρησιμοποιούνται σε σύμβολα
Αναλύοντας τα σύμβολα τραχύτητας επιφάνειας σε ένα κατασκευαστικό σχέδιο, οι σχεδιαστές και οι χειριστές μπορούν να επικοινωνήσουν την κατάσταση του φινιρίσματος της επιφάνειας σε οποιοδήποτε κατεργασμένο εξάρτημα.
Για παράδειγμα, ένας χειριστής CNC μπορεί να καθορίσει από το σχέδιο των σχεδιαστών πόσο υλικό πρέπει να αφαιρεθεί από την επιφάνεια κατά το φινίρισμα.
Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τον βαθμό τραχύτητας της επιφάνειας;
Οι ακόλουθοι τρεις παράγοντες επηρεάζουν την τραχύτητα της επιφάνειας.Παράμετροι λειτουργίας κοπής, λείανσης και ελέγχου (ταχύτητα κοπής & ρυθμός τροφοδοσίας).
1. Λειτουργία κοπής
Αφού ολοκληρωθεί η λειτουργία κοπής με CNC μηχανική κατεργασία, το εργαλείο κοπής αφήνει υπολείμματα στην επιφάνεια κοπής λόγω της πίεσης κατά την απελευθέρωση του εργαλείου από το τεμάχιο εργασίας.
Αυτό το υπόλειμμα (που ονομάζεται γρέζια) επηρεάζει επίσης την απαραίτητη σταθερότητα διαστάσεων των εξαρτημάτων.Οι παρακάτω παράγοντες θα καθορίσουν το μέγεθος και την ποσότητα των υπολειμμάτων στην επιφάνεια που αφήνει το εργαλείο κοπής.
- Η απόκλιση στη γωνία κοπής
- Απόκλιση ακτίνας άκρης εργαλείου
- Ρυθμός σίτισης
- παραμόρφωση κατά την κοπή
2. Αλεση
Η διαδικασία λείανσης στην κατασκευή χρησιμοποιεί άκαμπτα, λειαντικά μέσα λείανσης και η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει έως και τους 1500 ° C κατά τη διάρκεια της διαδικασίας.Η άκρη των λειαντικών σωματιδίων θα δημιουργήσει πλαστική ροή θερμότητας λόγω της υψηλής θερμοκρασίας εργασίας, αφήνοντας μια ελαφρά τραχύτητα στην επιφάνεια.
3. Ταχύτητα κοπής και ρυθμός τροφοδοσίας
Η υψηλότερη ταχύτητα κοπής αυξάνει τον σχηματισμό των τσιπ και το μέγεθος των τσιπ θα είναι επίσης πιο εκτεταμένο.Ως εκ τούτου, το εργαλείο θα αφήσει περισσότερα γρέζια στην επιφάνεια επειδή η υψηλή ταχύτητα κοπής θα αυξήσει την τριβή μεταξύ του εργαλείου και της επιφάνειας κοπής, αυξάνοντας την τιμή Ra.Επίσης, ένας υψηλότερος ρυθμός τροφοδοσίας θα αυξήσει το ύψος των υπολειμμάτων στην επιφάνεια.
Πώς μπορώ να ελαχιστοποιήσω την τραχύτητα της επιφάνειας;
· Ρυθμίστε τη σωστή ταχύτητα τροφοδοσίας, επειδή η υψηλή ταχύτητα τροφοδοσίας προκαλεί τη δημιουργία περισσότερων υπολειμμάτων στην επιφάνεια κοπής.Για να μειώσετε την τραχύτητα, χρησιμοποιήστε αποδοτικό υγρό κοπής και ακριβή εργαλεία κοπής.
· Οι υψηλές γωνίες παραμόρφωσης δημιουργούν γρέζια μηχανικής κατεργασίας και σημάδια στην επιφάνεια, επομένως ελαχιστοποιήστε τα.
· Επειδή η φθορά του εργαλείου αυξάνει την τραχύτητα της επιφάνειας, γυαλίστε το τρίψιμο πριν το τρίψιμο.
· Η τριβή αυξάνεται από τους κραδασμούς στα εργαλεία μηχανουργικής κατεργασίας, η οποία προκαλεί την επιφάνεια να γίνει πιο τραχιά.Επομένως, πριν προχωρήσετε στις εργασίες κατεργασίας, μειώστε τους κραδασμούς και προσθέστε υγρό κοπής.
· Επιλέξτε το υλικό του εργαλείου κατεργασίας με βάση τα χαρακτηριστικά της πρώτης ύλης.Για παράδειγμα, εάν επεξεργάζεστε σκληρά υλικά, χρησιμοποιήστε εργαλεία καρβιδίου που περιέχουν ηλεκτρόδια.Το εργαλείο πρέπει επίσης να είναι ομοιόμορφα λεπτό.
συμπέρασμα
Η επιφάνεια πρέπει πάντα να πέφτει μέσα σε ορισμένα όρια τραχύτητας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής σύμφωνα με τις προδιαγραφές του μηχανικού εξαρτήματος.Ra προτείνει να αποδεχθούμε ή να απορρίψουμε το έργο σχετικά με το φινίρισμα επιφανειών.Ένα προφίλόμετρο υπολογίζει την αριθμητική τραχύτητα της επιφάνειας προσδιορίζοντας το μέσο ύψος των ανωμαλιών που συνθέτουν το στοιχείο τραχύτητας από μια γραμμή αναφοράς.
Για την επεξεργασία της τραχύτητας της επιφάνειας, απαιτείται περαιτέρω επεξεργασία, όπως αφαίρεση γρεζιών, λείανση και στίλβωση.Αυτές οι προσεγγίσεις βοηθούν να φτάσει η τιμή τραχύτητας εντός του επιθυμητού ορίου.Ωστόσο, αυτή η μετα-επεξεργασία προσθέτει στο κόστος κατασκευής, επομένως είναι καλύτερο να λάβετε υπόψη τον παράγοντα τραχύτητας στη διαδικασία σχεδιασμού και κατασκευής του προϊόντος.ProleanHubέχει σχεδιαστές και μηχανικούς που ειδικεύονται στον έλεγχο διεργασιών και στο φινίρισμα επιφανειών.Νιώστε ελεύθεροι ναεπικοινωνήστε μαζί μαςεάν χρειάζεστε οποιοδήποτε έργο που εμπίπτει στο επιθυμητό όριο τραχύτητας.
Συχνές ερωτήσεις
Τι είναι η τραχύτητα της επιφάνειας;
Η τραχύτητα επιφάνειας είναι η παράμετρος που δίνει μια ιδέα για το φινίρισμα της επιφάνειας σε κατασκευασμένα εξαρτήματα και προϊόντα.Αναφέρει τις ανωμαλίες της επιφάνειας και πρέπει να είναι εντός του επιθυμητού ορίου.
Μια τραχιά επιφάνεια επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος;
Ναι, οι τραχιές επιφάνειες έχουν μεγάλη πιθανότητα διάβρωσης και ρωγμών.Επίσης, επηρεάζει τη λίπανση των εξαρτημάτων.
Το Roughness έχει κάποια θετική εφαρμογή;
Ναι, η τραχύτητα της επιφάνειας μπορεί να είναι χρήσιμη όταν πρέπει να εφαρμοστεί η βαφή, επειδή αυξάνει την πρόσφυση.Επίσης, τα εξαρτήματα που πρόκειται να ζευγαρώσουν δεν αφορούν την τραχύτητα.
Τι εννοείται με το Ra?
Το Ra είναι γνωστό ως μέση τραχύτητα επιφάνειας, ο αριθμητικός μέσος όρος όλων των υψών των κορυφών από τη γραμμή αναφοράς.
Ποιες είναι οι τυπικές μέθοδοι μέτρησης της τραχύτητας της επιφάνειας;
Η σύγκριση με ένα τυπικό διάγραμμα τραχύτητας, η μέτρηση με τον ανιχνευτή και η οπτική προφιλομετρία είναι οι τρεις τυπικές μέθοδοι για τη μέτρηση της τραχύτητας της επιφάνειας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιούλ-05-2022