Pinnan karheus valmistuksessa: mittaus, vaikuttavat tekijät ja minimointi
Viimeisin päivitys: 09/01, aikaa lukea: 5 minuuttia
Karkean pinnan viimeistely
Ymmärretään pinnan karheus pinnan viimeistelytermillä.Valmistettujen osien ja tuotteiden pinnan tasoitusprosessi tunnetaan pintaviimeistelynä, jota tarkastellaan pinnan karheuden avulla.Suosituin karkeuden matemaattisen kvantifioinnin parametri on Ra.Se näyttää aritmeettisen keskipoikkeaman pinnalla.Pienempi Ratarkoittaa tasaisempaa rakennetta.
Pinnan karheus on harjanteen ja kourun rakenteiden sarjan muodostamaa pintarakenteen epäsäännöllisyyttä.Nämä harjat ja kourut voivat olla mikroskooppisia ja näkyviä karheustason mukaan.Raaka-aineiden tai valmiiden tuotteiden pinnan laatu on teollisuudessa ratkaisevaa.Se ei koske vain esteettistä vetovoimaa, vaan se vaikuttaa myös osien toimivuuteen ja yleiseen laatuun.
Pinnan karheuden mittaus
Karkea pintaprofiili
Pinnan karheus on merkitty”Ra,"ja sen yksikkö on mikronia (µ).Ra antaa keskimääräiset erot harjan (korkeuden) ja pohjan (syvyys) välillä mittauspituudella.
Pintamittaus on elintärkeää luotettavien ja yhtenäisten osien ja tuotteiden tuottamiseksi tarkkuusvalmistuksessa.Siksi pintaparametrit tulee mitata ja valvoa vaaditun spesifikaation mukaisesti.Esimerkiksi pinnan karheuden mittaus on portti halutun pinnan viimeistelyn saavuttamiseen.
1. Mittaus anturin kanssa.
Tämä on kontaktimenetelmä pinnan karheuden mittaamiseen.Mittauksen suorittamiseksi mittapään tai kynän on kosketettava pintaa.
Karheuden mittaus anturin avulla
Luisto liikkuu ensin referenssin muodostamiseksi, ja anturi seuraa perässä liikkuakseen pinnan yli harjojen ja kourujen läpi lähettäen samalla sähköisiä signaaleja pintaprofiilin kehittämiseksi.Sen jälkeen pinnan karheus voidaan saada luodusta profiilista.
2. Optinen profilometria
Tämä lähestymistapa uses valo- tai ääniaaltoja.Laite lähettää ultraääniaaltoja pintaan ja vastaanottaa heijastuksia.Heijastetun aallon sijaintia käytetään 3D-pintaprofiilin luomiseen ja karheuden laskemiseen.
Karheus 3D -profiili optisesta profilometriasta
3. Vertailu
Tässä menetelmässä valmistajavertaa tuotteen pintaa tuotteeseen aiemmin mitattujen standardiosien kanssaja valitsee lähimmän aistinsa avulla.Vaikka se ei olekaan kovin tarkka menetelmä, sitä voidaan käyttää siellä, missä suurempaa tarkkuutta ei tarvita, ja pinnalle levitetään lisämaalausta.
Epätasaisuus vs.Valmistus
Yksi tärkeimmistä valmistettujen osien suorituskykyindikaattoreista on karheus.Huomattava pinnan karheus johtaa halkeamiin käytön aikana ja aiheuttaa äärimmäisen korroosion mahdollisuuden ympäristölle altistuessaan.Lisäksi karheus voi heikentää tehokkuutta ja viime kädessä vahingoittaa mekaanista järjestelmää, jossa vaaditaan pientä kitkaa, koska epäsäännöllinen pinta lisää osien välistä kitkaa.
Sovelluksesta riippuen jokaisella mekaanisella komponentilla on erilainen pinnan karheuden yläraja.Esimerkiksi elementeillä, joissa kitka on huolenaihe, on alhainen karkeuden toleranssi, koska toiminnot vaikeutuvat ja komponentti halkeilee, kun karheus on liian korkea.
Kierteet ja vastinpinnat voivat olla melko epätasaisia, koska tämä ei häiritse yhteenliittämistä ja helpottaa asianmukaista sovitusta komponenttien välillä.Myös pinta, jossa maalaus on tarpeen, ottaa huomioon tietyn tason karheutta, mikä kehittää tarttuvuutta ja tekee prosessista helppoa.
Pinnan karheus joissakin yleisissä valmistustoiminnoissa
| Operaatio | Ra( Enimmäismäärä) | Ra(minimi) |
| Liekkileikkaus | 25 | 12.5 |
| Jyrsintä | 6.3 | 0.8 |
| Aventaa | 3.2 | 0.8 |
| Suunnittelu, muotoilu | 12.5 | 1.6 |
| Poraus | 6.3 | 1.6 |
| Kemiallinen jyrsintä | 6.3 | 1.6 |
| Valita.Purkauskoneistus | 4.75 | 1.6 |
| Investointi Casting | 3.2 | 1.6 |
| Hiekkavalu | 25 | 12.5 |
| Hionta | 1.6 | 0.1 |
| Hoonaaminen | 0.8 | 0.1 |
| Sähköpuolalainen | 0.8 | 0.1 |
| Kiillotus | 0.4 | 0.1 |
| Laser | 6.3 | 0.8 |
| Tylsää, kääntymistä | 6.3 | 0.4 |
Pinnan karheusarvot erilaisissa operaatioissa
Pinnan karheuden symbolit
Keskustellaan ensin symboleissa käytetyistä lyhenteistä ennen kuin siirrytään itse symboleihin.Jos katsot valmistuspiirustuksissa olevia pintakäsittelysymboleita, näet erilaisia lyhenteitä.
|
| Merkitys |
| Ra | Keskimääräinen pinnan karheus, piikkien kaikkien korkeuksien aritmeettinen keskiarvo vertailuviivasta.
|
| Rmax | Suurin pystysuora etäisyys harjan ja kourun välillä |
| Rz | 5 korkeimman harjan keskimääräinen enimmäiskorkeus, |
| · Rt | Karheusprofiilin kokonaiskorkeus |
lyhennelista
Pinnan karheuden symbolit
| a | Karheusarvo mikrometreinä (µm) |
| b | Tuotantomenetelmä |
| c | Karkeuden näytteenottopituus (mm tai tuuma) |
| d | pinnan suunta |
| e | vähimmäismateriaalin poistovaatimus (mm) |
| f | huippujen keskimääräinen enimmäiskorkeus |
Symboleissa käytettyjen muuttujien merkitys
Analysoimalla valmistuspiirustuksen pinnankarheussymboleja suunnittelijat ja käyttäjät voivat viestiä minkä tahansa koneistetun komponentin pinnan viimeistelyn tilasta.
Esimerkiksi CNC-operaattori voi päätellä suunnittelijan piirustuksesta, kuinka paljon materiaalia on poistettava pinnasta viimeistelyn aikana.
Mitkä tekijät vaikuttavat pinnan karheusasteeseen?
Seuraavat kolme tekijää vaikuttavat pinnan karheuteen;Leikkaus, hionta ja ohjausparametrit (leikkausnopeus ja syöttönopeus).
1. Leikkaustoiminto
Kun leikkaus on valmis CNC-työstö, leikkaustyökalu jättää jäännöksiä leikkauspintaan työkalun irrottamisen työkappaleesta aiheuttaman paineen vuoksi.
Tämä jäännös (kutsutaan purseeksi) vaikuttaa myös komponenttien välttämättömään mittavakauteen.Seuraavat tekijät määräävät leikkuutyökalun jättämän pinnan jäämien koon ja määrän.
- Leikkauskulman poikkeama
- Työkalun kärjen säteen taipuma
- Ruokintanopeus
- muodonmuutos leikkaamisen aikana
2. Hionta
Valmistuksen hiontaprosessissa käytetään jäykkiä, hankaavia jauhatusaineita, ja lämpötila voi nousta prosessin aikana jopa 1500 °C:seen.Hiomahiukkasten reuna synnyttää muovista lämpövirtaa korkean työskentelylämpötilan vuoksi, jolloin pintaan jää hieman karheutta.
3. Leikkausnopeus ja syöttönopeus
Suurempi leikkausnopeus lisää lastun muodostusta ja hakkeen koko on myös laajempi.Siten työkalu jättää enemmän purseita pintaan, koska suuri leikkausnopeus lisää kitkaa työkalun ja leikkauspinnan välillä, mikä lisää Ra-arvoa.Myös suurempi syöttönopeus lisää jäämien korkeutta pinnalla.
Miten voin minimoida pinnan karheutta?
· Aseta oikea syöttönopeus, koska suuri syöttönopeus aiheuttaa enemmän jäännösten muodostumista leikkuupinnalle.Käytä tehokasta leikkausnestettä ja tarkkoja leikkaustyökaluja vähentääksesi karkeutta.
· Suuret taipumakulmat aiheuttavat työstöjälkiä ja jälkiä pintaan, joten minimoi ne.
· Koska työkalun kuluminen lisää pinnan karheutta, kiillota hionta ennen hiontaa.
· Kitkaa lisää työstötyökalujen tärinä, jolloin pinta karheutuu.Siksi ennen kuin jatkat työstöä, vähennä tärinää ja lisää leikkausnestettä.
· Valitse työstötyökalun materiaali raaka-aineen ominaisuuksien perusteella.Jos esimerkiksi koneistat kovia materiaaleja, käytä johtoja sisältäviä kovametallityökaluja.Työkalun tulee myös olla tasaisen hieno.
Johtopäätös
Pinnan tulee aina olla tiettyjen karheusrajojen sisällä valmistusprosessin aikana mekaanisen komponentin spesifikaatioiden mukaisesti.Ra ehdottaa, että meidän pitäisi hyväksyä tai hylätä pintakäsittelyprojekti.Profilometri laskee aritmeettisen pinnan karheuden määrittämällä epäsäännöllisyyksien keskimääräisen korkeuden, jotka muodostavat karheuskomponentin vertailuviivasta.
Pinnankarheuskäsittelyä varten tarvitaan jatkokäsittelyä, kuten purseenpoistoa, hiontaa ja kiillotusta.Nämä lähestymistavat auttavat saamaan karheusarvon halutun rajan sisällä.Tämä jälkikäsittely lisää kuitenkin valmistuskustannuksia, joten on parempi ottaa huomioon karheustekijä tuotteen suunnittelussa ja valmistusprosessissa.ProleanHubon suunnittelijoita ja insinöörejä, jotka ovat erikoistuneet prosessinhallintaan ja pintakäsittelyyn.Voit vapaastiota meihin yhteyttäjos tarvitset projektin, joka on halutun karheusrajan sisällä.
FAQ:t
Mitä on pinnan karheus?
Pinnan karheus on parametri, joka antaa käsityksen valmistettujen osien ja tavaroiden pinnan viimeistelystä.Se kertoo pinnan epätasaisuuksista ja sen tulee olla halutussa rajassa.
Vaikuttaako karkea pinta tuotteen laatuun?
Kyllä, karkeilla pinnoilla on suuri korroosion ja halkeamien mahdollisuus.Se vaikuttaa myös osien voiteluun.
Onko karheudella mitään positiivista sovellusta?
Kyllä, pinnan karheudesta voi olla apua maalattaessa, koska se lisää tarttuvuutta.Myöskään paritettavat osat eivät koske karkeutta.
Mitä tarkoittaa Ra?
Ra tunnetaan keskimääräisenä pinnan karheutena, joka on kaikkien piikkien korkeuksien aritmeettinen keskiarvo vertailuviivasta.
Mitkä ovat vakiomenetelmät pinnan karheuden mittaamiseen?
Vertailu vakiokarheuskaavioon, mittaus anturilla ja optinen profilometria ovat kolme vakiomenetelmää pinnan karheuden mittaamiseen.
Postitusaika: 05.07.2022