زبری سطح در تولید: اندازه‌گیری، عوامل مؤثر و به حداقل رساندن
آخرین به روز رسانی: 09/01، زمان مطالعه: 5 دقیقه
اتمام یک سطح ناهموار
بیایید زبری سطح را با عبارت تکمیل سطح درک کنیم.فرآیند صاف کردن سطح قطعات و محصولات تولیدی به عنوان تکمیل سطح شناخته می شود که با استفاده از زبری سطح مورد بررسی قرار می گیرد.محبوب ترین پارامتر برای کمی سازی ریاضی زبری R استa.انحراف میانگین حسابی را روی سطح نمایش می دهد.R کوچکترaبه معنای بافت صاف تر است.
زبری سطح بی نظمی در بافت سطحی است که توسط مجموعه ای از ساختارهای تاج و فرورفتگی ایجاد می شود.این تاج ها و فرورفتگی ها بسته به سطح زبری می توانند میکروسکوپی و قابل مشاهده باشند.کیفیت سطح مواد خام یا محصولات نهایی در صنعت تولید بسیار مهم است.این فقط در مورد جذابیت زیبایی نیست بلکه بر عملکرد و کیفیت کلی قطعات نیز تأثیر می گذارد.
اندازه گیری زبری سطح
پروفیل سطح ناهموار
زبری سطح با نشان داده می شود"رa,"و واحد آن میکرون است (µ).Ra میانگین تفاوت بین تاج (ارتفاع) و فرورفتگی (عمق) روی سطح در طول اندازه گیری را نشان می دهد.
اندازه گیری سطح برای تولید قطعات و محصولات قابل اعتماد و سازگار در تولید دقیق بسیار حیاتی است.بنابراین، پارامترهای سطح باید اندازه گیری و نظارت بر مشخصات مورد نیاز باشد.به عنوان مثال، اندازه گیری زبری سطح دروازه ای برای دستیابی به تکمیل سطح مورد نیاز است.
1. اندازه گیری با پروب
این روش تماسی برای اندازه گیری زبری سطح است.برای انجام اندازه گیری، یک پروب یا قلم باید سطح را لمس کند.
اندازه گیری زبری با پروب
لغزش ابتدا برای ایجاد مرجع حرکت می کند و کاوشگر به دنبال آن حرکت می کند تا از طریق تاج ها و فرورفتگی ها روی سطح حرکت کند در حالی که سیگنال های الکتریکی را برای ایجاد نمایه سطح ارسال می کند.پس از آن می توان زبری سطح را از پروفیل ایجاد شده بدست آورد.
2. پروفیلومتری نوری
این رویکرد usامواج نور یا امواج صوتی.این دستگاه امواج اولتراسونیک را به سطح می فرستد و بازتاب ها را دریافت می کند.موقعیت موج منعکس شده برای ایجاد یک پروفایل سطح سه بعدی و محاسبه زبری استفاده می شود.
مشخصات سه بعدی زبری از پروفیلومتری نوری
3. مقایسه
در این روش سازندهسطح محصول را با محصول با قطعات استاندارد اندازه گیری شده قبلی مقایسه می کندو با استفاده از حس خود نزدیکترین را انتخاب می کند.اگرچه این روش خیلی دقیق نیست، اما می توان از آن در جاهایی که به دقت بالاتری نیاز نیست استفاده کرد و رنگ آمیزی بیشتر روی سطح اعمال می شود.
زبری در مقابلتولید
یکی از شاخص های کلیدی عملکرد قطعات تولید شده، زبری است.سطوح قابل توجه زبری سطح منجر به ایجاد ترک در هنگام استفاده می شود و احتمال خوردگی شدید را در مواجهه با محیط ایجاد می کند.علاوه بر این، زبری می تواند کارایی را کاهش دهد و در نهایت به سیستم مکانیکی که در آن اصطکاک کم نیاز است آسیب برساند، زیرا سطح نامنظم اصطکاک بین قطعات را افزایش می دهد.
بسته به کاربرد، هر جزء مکانیکی دارای حد بالایی متفاوت برای زبری سطح است.به عنوان مثال، عناصری که در آنها اصطکاک یک نگرانی است، تحمل ناهمواری پایینی دارند، زیرا عملیات دشوار می‌شود، و زمانی که زبری بیش از حد بالا باشد، قطعه ترک می‌خورد.
رزوه‌ها و سطوح جفت‌شونده می‌توانند میزان ناهمواری مناسبی داشته باشند، زیرا این امر در جفت‌گیری تداخلی ایجاد نمی‌کند و اتصال مناسب بین اجزا را تسهیل می‌کند.همچنین سطحی که رنگ آمیزی در آن ضروری است درجه خاصی از زبری را در نظر می گیرد که باعث ایجاد چسبندگی می شود و فرآیند را آسان می کند.
زبری سطح در برخی از عملیات های رایج تولیدی
| عمل | Ra( بیشترین) | Ra( کمترین) |
| برش شعله | 25 | 12.5 |
| آسیاب | 6.3 | 0.8 |
| بروچینگ | 3.2 | 0.8 |
| برنامه ریزی، شکل دادن | 12.5 | 1.6 |
| حفاری | 6.3 | 1.6 |
| آسیاب شیمیایی | 6.3 | 1.6 |
| برگزیدن.ماشینکاری تخلیه | 4.75 | 1.6 |
| ریخته گری سرمایه گذاری | 3.2 | 1.6 |
| ریخته گری شن و ماسه | 25 | 12.5 |
| سنگ زنی | 1.6 | 0.1 |
| هونگ کردن | 0.8 | 0.1 |
| الکترو لهستانی | 0.8 | 0.1 |
| جلا دادن | 0.4 | 0.1 |
| لیزر | 6.3 | 0.8 |
| خسته کننده، چرخاندن | 6.3 | 0.4 |
مقادیر زبری سطح در عملیات های مختلف
نمادهای زبری سطح
اجازه دهید ابتدا در مورد اختصارات استفاده شده در نمادها صحبت کنیم قبل از اینکه به خود نمادها بپردازیم.اگر به نمادهای تکمیل سطح در نقشه های تولیدی نگاه کنید، انواع اختصارات را مشاهده خواهید کرد.
|
| معنی |
| Ra | متوسط زبری سطح، میانگین حسابی تمام ارتفاعات قله ها از خط مرجع.
|
| Rحداکثر | حداکثر فاصله عمودی بین تاج و فرورفتگی |
| Rz | میانگین حداکثر ارتفاع 5 تاج بالاتر، |
| · Rt | ارتفاع کل پروفیل زبری |
فهرست اختصارات
نمادهای زبری سطح
| a | مقدار زبری بر حسب میکرومتر (μm) |
| b | روش تولید |
| c | طول نمونه برداری زبری (میلی متر یا اینچ) |
| d | جهت سطح دراز |
| e | حداقل نیاز حذف مواد (میلی متر) |
| f | میانگین حداکثر ارتفاع قله ها |
معنی متغیرهای مورد استفاده در نمادها
با تجزیه و تحلیل نمادهای ناهمواری سطح در یک نقشه تولیدی، طراحان و اپراتورها می توانند وضعیت تکمیل سطح را در هر جزء ماشینکاری شده ارتباط برقرار کنند.
به عنوان مثال، یک اپراتور CNC می تواند از نقاشی طراحان تعیین کند که چه مقدار ماده باید از سطح در حین تکمیل حذف شود.
چه عواملی بر میزان زبری سطح تأثیر می گذارد؟
سه عامل زیر بر زبری سطح تأثیر می گذارد.عملیات برش، سنگ زنی، و پارامترهای کنترل (سرعت برش و نرخ تغذیه).
1. عملیات برش
پس از اتمام عملیات برش با ماشینکاری CNCابزار برش به دلیل فشار در حین رها شدن ابزار از قطعه کار، روی سطح برش باقی می ماند.
این باقیمانده (به نام فرز) بر پایداری ابعادی لازم اجزا نیز تأثیر می گذارد.فاکتورهای زیر اندازه و کمیت باقیمانده بر روی سطح به جا مانده از ابزار برش را تعیین می کند.
- انحراف در زاویه برش
- انحراف شعاع نوک ابزار
- میزان تغذیه
- تغییر شکل در هنگام برش
2. سنگ زنی
فرآیند سنگ زنی در تولید از رسانه های سنگ زنی سفت و سخت و ساینده استفاده می کند و درجه حرارت می تواند در طول فرآیند به 1500 درجه سانتیگراد برسد.لبه ذرات ساینده به دلیل دمای کار بالا، جریان گرمای پلاستیکی را ایجاد می کند و زبری جزئی روی سطح ایجاد می کند.
3. سرعت برش و نرخ تغذیه
سرعت برش بالاتر تشکیل تراشه ها را افزایش می دهد و اندازه تراشه ها نیز گسترده تر می شود.از این رو ابزار بر روی سطح خزهای بیشتری بر جای می گذارد زیرا سرعت بالای برش اصطکاک بین ابزار و سطح برش را افزایش می دهد و مقدار Ra را افزایش می دهد.همچنین نرخ تغذیه بالاتر باعث افزایش ارتفاع بقایای روی سطح می شود.
چگونه می توانم زبری سطح را به حداقل برسانم؟
· نرخ تغذیه مناسب را تنظیم کنید زیرا نرخ تغذیه بالا باعث می شود که باقیمانده بیشتری روی سطح برش ایجاد شود.برای کاهش زبری، از مایع برش کارآمد و ابزار برش دقیق استفاده کنید.
· زوایای انحراف زیاد باعث ایجاد سوراخ‌های ماشینکاری و علائم روی سطح می‌شوند، بنابراین آنها را به حداقل برسانید.
· از آنجایی که سایش ابزار زبری سطح را افزایش می دهد، قبل از آسیاب، آسیاب را پولیش کنید.
· اصطکاک با ارتعاش در ابزارهای ماشینکاری افزایش می یابد که باعث زبرتر شدن سطح می شود.بنابراین قبل از انجام عملیات ماشینکاری، لرزش را کاهش داده و مایع برش را اضافه کنید.
· مواد ابزار ماشینکاری را بر اساس ویژگی های ماده خام انتخاب کنید.به عنوان مثال، اگر در حال ماشینکاری مواد سخت هستید، از ابزار کاربید حاوی سرب استفاده کنید.ابزار نیز باید به طور یکنواخت خوب باشد.
نتیجه
سطح باید در طول فرآیند تولید با توجه به مشخصات جزء مکانیکی، در محدوده‌های زبری خاصی قرار گیرد.Ra پیشنهاد می کند که باید پروژه را در مورد پرداخت سطح بپذیریم یا رد کنیم.یک پروفیلومتر زبری سطح حسابی را با تعیین ارتفاع متوسط بی نظمی هایی که مؤلفه زبری را از یک خط مرجع تشکیل می دهند، محاسبه می کند.
برای درمان ناهمواری سطح، پردازش های بیشتری مانند سنگ زدایی، سنگ زنی و پرداخت مورد نیاز است.این رویکردها به دستیابی به مقدار زبری در حد مطلوب کمک می کنند.با این حال، این پس پردازش به هزینه ساخت اضافه می کند، بنابراین بهتر است ضریب زبری را در فرآیند طراحی و ساخت محصول در نظر بگیرید.ProleanHubدارای طراحان و مهندسانی است که در کنترل فرآیند و تکمیل سطح تخصص دارند.در صورت تمایل بهبا ما تماس بگیریداگر به پروژه ای نیاز دارید که در محدوده زبری مورد نظر قرار می گیرد.
سوالات متداول
زبری سطح چیست؟
زبری سطح پارامتری است که تصوری از پرداخت سطح در قطعات و کالاهای ساخته شده به دست می دهد.بی نظمی های سطح را نشان می دهد و باید در حد مطلوب باشد.
آیا سطح ناهموار بر کیفیت محصول تأثیر می گذارد؟
بله، سطوح ناهموار پتانسیل بالایی برای خوردگی و ترک دارند.همچنین روی روغن کاری قطعات نیز تاثیر می گذارد.
آیا رافنس کاربرد مثبتی دارد؟
بله، ناهمواری سطح می تواند در زمانی که رنگ باید اعمال شود مفید باشد زیرا چسبندگی را افزایش می دهد.همچنین قطعاتی که قرار است جفت شوند به ناهمواری ارتباطی ندارند.
منظور از رa?
Ra به عنوان متوسط زبری سطح شناخته می شود، میانگین حسابی تمام ارتفاعات قله ها از خط مرجع.
روش های استاندارد برای اندازه گیری زبری سطح چیست؟
مقایسه با نمودار زبری استاندارد، اندازه گیری با پروب و پروفیلومتری نوری سه روش استاندارد برای اندازه گیری زبری سطح هستند.
زمان ارسال: ژوئیه-05-2022