Površinska hrapavost u proizvodnji: mjerenje, čimbenici koji utječu i minimiziranje
Zadnje ažuriranje: 09/01, vrijeme za čitanje: 5 minuta
Završna obrada grube površine
Razumimo hrapavost površine s pojmom završne obrade površine.Proces zaglađivanja površine proizvedenih dijelova i proizvoda poznat je kao završna obrada površine, koja se ispituje pomoću površinske hrapavosti.Najpopularniji parametar za matematičku kvantifikaciju hrapavosti je Ra.Na površini prikazuje odstupanje aritmetičke sredine.Manji Rapodrazumijeva glađu teksturu.
Površinska hrapavost je nepravilnost u površinskoj teksturi koju oblikuje niz struktura tjemena i udubljenja.Ovi vrhovi i udubljenja mogu biti mikroskopski mali i vidljivi, ovisno o razini hrapavosti.Kvaliteta površine sirovina ili gotovih proizvoda ključna je u proizvodnoj industriji.Ne radi se samo o estetskoj privlačnosti, već također utječe na funkcionalnost dijelova i ukupnu kvalitetu.
Mjerenje hrapavosti površine
Profil grube površine
Hrapavost površine je označena sa”Ra,“a jedinica mu je mikron (µ).Ra daje prosječne razlike između vrha (visine) i doline (dubine) na površini preko duljine mjerenja.
Mjerenje površine ključno je za proizvodnju pouzdanih i dosljednih dijelova i proizvoda u preciznoj proizvodnji.Stoga se površinski parametri trebaju mjeriti i pratiti u skladu sa zahtijevanim specifikacijama.Na primjer, mjerenje hrapavosti površine je put do postizanja potrebne završne obrade površine.
1. Mjerenje sondom.
Ovo je kontaktna metoda mjerenja hrapavosti površine.Da biste izvršili mjerenje, sonda ili igla moraju dodirnuti površinu.
Mjerenje hrapavosti pomoću sonde
Klizač se prvi pomiče kako bi uspostavio referencu, a sonda ga slijedi kako bi se pomaknula površinom kroz vrhove i doline dok šalje električne signale za razvoj profila površine.Nakon toga se iz izrađenog profila može dobiti hrapavost površine.
2. Optička profilometrija
Ovaj pristup uses svjetlosni valovi ili zvučni valovi.Uređaj šalje ultrazvučne valove na površinu i prima refleksije.Položaj reflektiranog vala koristi se za izradu 3D profila površine i izračunavanje hrapavosti.
3D profil hrapavosti iz optičke profilometrije
3. Usporedba
Kod ove metode proizvođačuspoređuje površinu proizvoda s proizvodom s prethodno izmjerenim standardnim dijelovimai svojim osjetilom odabire najbližu.Iako nije vrlo precizna metoda, može se koristiti tamo gdje nije potrebna veća točnost, a na površinu će se dodatno bojati.
Grubost vs.Proizvodnja
Jedan od ključnih pokazatelja učinka proizvedenih dijelova je hrapavost.Značajne razine hrapavosti površine dovode do pukotina tijekom uporabe i razvijaju mogućnost ekstremne korozije kada su izložene okolišu.Osim toga, hrapavost može smanjiti učinkovitost i u konačnici naštetiti mehaničkom sustavu gdje je potrebno nisko trenje jer nepravilna površina povećava trenje između dijelova.
Ovisno o primjeni, svaka mehanička komponenta ima različitu gornju granicu hrapavosti površine.Na primjer, elementi kod kojih je trenje problem imaju nisku toleranciju na hrapavost jer operacije postaju teške, a komponenta puca kada je hrapavost previsoka.
Navoji i spojne površine mogu imati priličnu količinu hrapavosti jer to ne ometa spajanje i olakšava pravilno uklapanje između komponenti.Također, površina na kojoj je potrebno bojanje uzima u obzir određeni stupanj hrapavosti, što razvija adhezivnost i olakšava proces.
Hrapavost površine u nekim uobičajenim proizvodnim operacijama
| Operacija | Ra( Maksimum) | Ra(minimalno) |
| Rezanje plamenom | 25 | 12.5 |
| Mljevenje | 6.3 | 0.8 |
| Broširanje | 3.2 | 0.8 |
| Planiranje, Oblikovanje | 12.5 | 1.6 |
| Bušenje | 6.3 | 1.6 |
| Kemijsko mljevenje | 6.3 | 1.6 |
| Izabrati.Pražnjenje Strojna obrada | 4.75 | 1.6 |
| Investicijski lijev | 3.2 | 1.6 |
| Lijevanje u pijesak | 25 | 12.5 |
| Mljevenje | 1.6 | 0,1 |
| Brušenje | 0.8 | 0,1 |
| elektro-poljski | 0.8 | 0,1 |
| Poliranje | 0.4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0.8 |
| dosadno, okretanje | 6.3 | 0.4 |
Vrijednosti hrapavosti površine u različitim operacijama
Simboli za hrapavost površine
Raspravimo prvo o kraticama koje se koriste u simbolima prije nego prijeđemo na same simbole.Ako pogledate simbole za završnu obradu površine na proizvodnim crtežima, vidjet ćete razne kratice.
|
| Značenje |
| Ra | Prosječna hrapavost površine, aritmetička sredina svih visina vrhova od referentne linije.
|
| Rmax | Maksimalna okomita udaljenost između vrha i doline |
| Rz | Prosječna najveća visina 5 najviših vrhova, |
| · Rt | Ukupna visina profila hrapavosti |
Popis kratica
Simboli hrapavosti površine
| a | Vrijednost hrapavosti u mikrometrima (µm) |
| b | Način proizvodnje |
| c | Duljina uzorkovanja hrapavosti (mm ili inč) |
| d | smjer površine lay |
| e | minimalni zahtjev za uklanjanje materijala (mm) |
| f | prosječna najveća visina vrhova |
Značenje varijabli korištenih u simbolima
Analizirajući simbole površinske hrapavosti u proizvodnom crtežu, dizajneri i operateri mogu priopćiti stanje završne obrade površine u bilo kojoj strojno obrađenoj komponenti.
Na primjer, CNC operater može odrediti prema dizajnerskom crtežu koliko se materijala mora ukloniti s površine tijekom završne obrade.
Koji čimbenici utječu na stupanj hrapavosti površine?
Sljedeća tri faktora utječu na hrapavost površine;Rad rezanja, brušenje i kontrolni parametri (brzina rezanja i posmak).
1. Operacija rezanja
Nakon što je operacija rezanja završena s CNC obrada, alat za rezanje ostavlja ostatke na reznoj površini zbog pritiska tijekom otpuštanja alata iz obratka.
Ovaj ostatak (koji se naziva srh) također utječe na potrebnu stabilnost dimenzija komponenti.Sljedeći čimbenici će odrediti veličinu i količinu ostataka na površini koje ostavlja alat za rezanje.
- Odstupanje u kutu rezanja
- Otklon radijusa vrha alata
- Stopa hranjenja
- deformacije tijekom rezanja
2. Mljevenje
Proces mljevenja u proizvodnji koristi krute, abrazivne medije za mljevenje, a temperatura može doseći čak 1500 °C tijekom procesa.Rub abrazivnih čestica generira plastični protok topline zbog visoke radne temperature, ostavljajući blagu hrapavost na površini.
3. Brzina rezanja i posmak
Veća brzina rezanja povećava stvaranje strugotine, a veličina strugotine će također biti veća.Zbog toga će alat ostaviti više neravnina na površini jer će velika brzina rezanja povećati trenje između alata i površine za rezanje, povećavajući Ra vrijednost.Također, veća brzina dodavanja će povećati visinu ostataka na površini.
Kako mogu smanjiti hrapavost površine?
· Postavite odgovarajuću brzinu posmaka jer velika brzina posmaka uzrokuje stvaranje više taloga na površini za rezanje.Kako biste smanjili hrapavost, koristite učinkovitu tekućinu za rezanje i precizne alate za rezanje.
· Visoki kutovi otklona stvaraju neravnine i tragove na površini, pa ih svedite na minimum.
· Budući da trošenje alata povećava hrapavost površine, polirajte brušenje prije brušenja.
· Trenje se povećava vibracijama u alatima za obradu, što uzrokuje hrapavost površine.Stoga, prije nego što nastavite s operacijama strojne obrade, smanjite vibracije i dodajte tekućinu za rezanje.
· Odaberite materijal alata za obradu na temelju karakteristika sirovine.Na primjer, ako obrađujete tvrde materijale, koristite alate od tvrdog metala koji sadrže elektrode.Alat također mora biti jednolično fin.
Zaključak
Površina bi uvijek trebala biti unutar određenih granica hrapavosti tijekom procesa proizvodnje prema specifikaciji mehaničke komponente.Ra sugerira da bismo trebali prihvatiti ili odbiti projekt koji se tiče površinske obrade.Profilometar izračunava aritmetičku hrapavost površine određivanjem prosječne visine neravnina koje čine komponentu hrapavosti iz referentne linije.
Za obradu hrapavosti površine potrebna je daljnja obrada, kao što je skidanje ivica, brušenje i poliranje.Ovi pristupi pomažu da se vrijednost hrapavosti dobije unutar željene granice.Međutim, ova naknadna obrada povećava troškove proizvodnje, pa je bolje uzeti u obzir faktor hrapavosti u procesu dizajniranja i proizvodnje proizvoda.ProleanHubima dizajnere i inženjere koji su specijalizirani za kontrolu procesa i završnu obradu površina.SlobodnoKontaktirajte nasako trebate bilo koji projekt koji je unutar željene granice hrapavosti.
FAQ
Što je hrapavost površine?
Hrapavost površine je parametar koji daje ideju o završnoj obradi površine proizvedenih dijelova i proizvoda.Prikazuje nepravilnosti površine i trebao bi biti unutar željene granice.
Utječe li hrapava površina na kvalitetu proizvoda?
Da, hrapave površine imaju veliki potencijal za koroziju i pukotine.Također, utječe na podmazivanje dijelova.
Ima li Roughness neku pozitivnu primjenu?
Da, hrapavost površine može biti od pomoći kada je potrebno nanijeti boju jer povećava ljepljivost.Također, dijelovi koji se pare ne odnose se na hrapavost.
Što se misli pod Ra?
Ra je poznata kao prosječna hrapavost površine, aritmetička sredina svih visina vrhova od referentne linije.
Koje su standardne metode za mjerenje hrapavosti površine?
Usporedba sa standardnom kartom hrapavosti, mjerenje sondom i optička profilometrija tri su standardne metode za mjerenje hrapavosti površine.
Vrijeme objave: 5. srpnja 2022