Rugosità superficiale nella produzione: misurazione, fattori che influenzano e riduzione al minimo
Ultimo aggiornamento:09/01, tempo di lettura: 5 min
Finitura di una superficie ruvida
Intendiamo la rugosità superficiale con il termine finitura superficiale.Il processo di levigatura della superficie delle parti e dei prodotti fabbricati è noto come finitura superficiale, che viene esaminata utilizzando la rugosità superficiale.Il parametro più popolare per la quantificazione matematica della rugosità è Ra.Visualizza la deviazione media aritmetica sulla superficie.Una R più piccolaaimplica una consistenza più liscia.
La rugosità superficiale è l'irregolarità nella trama superficiale formata dalla serie di strutture di cresta e depressione.Queste creste e depressioni possono essere microscopiche e visibili, a seconda del livello di rugosità.La qualità della superficie delle materie prime o dei prodotti finiti è fondamentale nell'industria manifatturiera.Non si tratta solo dell'aspetto estetico, ma influisce anche sulla funzionalità delle parti e sulla qualità generale.
Misurazione della rugosità superficiale
Profilo della superficie ruvida
La rugosità della superficie è indicata da"Ra,“e la sua unità è il micron (µ).Ra fornisce le differenze medie tra cresta (altezza) e avvallamento (profondità) su una superficie lungo la lunghezza di misurazione.
La misurazione della superficie è fondamentale per la produzione di parti e prodotti affidabili e coerenti nella produzione di precisione.Pertanto, i parametri della superficie devono essere misurati e monitorati secondo le specifiche richieste.Ad esempio, la misurazione della rugosità superficiale è la chiave per ottenere la finitura superficiale richiesta.
1. Misura con la sonda.
Questo è il metodo di contatto per misurare la rugosità superficiale.Per effettuare la misurazione, una sonda o uno stilo devono toccare la superficie.
Misura della rugosità con la sonda
Lo skid si muove per primo per stabilire il riferimento, e la sonda lo segue per spostarsi sulla superficie attraverso creste e avvallamenti mentre invia segnali elettrici per sviluppare il profilo della superficie.Successivamente, la rugosità della superficie può essere ottenuta dal profilo creato.
2. Profilometria ottica
Questo approccio uses onde luminose o onde sonore.Il dispositivo invia onde ultrasoniche alla superficie e riceve riflessioni.La posizione dell'onda riflessa viene utilizzata per creare un profilo di superficie 3D e calcolare la rugosità.
Profilo di rugosità 3D da profilometria ottica
3. Confronto
In questo metodo, il produttoreconfronta la superficie del prodotto con il prodotto con parti standard precedentemente misuratee seleziona quello più vicino usando il loro senso.Sebbene non sia un metodo molto preciso, può essere utilizzato dove non è necessaria una maggiore precisione e verrà applicata un'ulteriore verniciatura sulla superficie.
Rugosità vs.Produzione
Uno degli indicatori chiave delle prestazioni per le parti prodotte è la rugosità.I livelli significativi di rugosità superficiale portano a crepe durante l'uso e sviluppano la possibilità di corrosione estrema se esposti all'ambiente.Inoltre, la rugosità può ridurre l'efficienza e in definitiva danneggiare un sistema meccanico in cui è richiesto un basso attrito perché una superficie irregolare aumenta l'attrito tra le parti.
A seconda dell'applicazione, ogni componente meccanico ha un limite superiore diverso per la rugosità superficiale.Ad esempio, gli elementi in cui l'attrito è un problema hanno una bassa tolleranza per la rugosità perché le operazioni diventano difficili e il componente si incrina quando la rugosità è troppo alta.
Le filettature e le superfici di accoppiamento possono avere una discreta quantità di rugosità perché ciò non interferisce con l'accoppiamento e facilita il corretto adattamento tra i componenti.Inoltre, la superficie su cui è necessaria la verniciatura presenta un certo grado di rugosità, che sviluppa l'adesività e facilita il processo.
Rugosità superficiale in alcune operazioni di produzione comuni
| Operazione | Ra( Massimo) | Ra(minimo) |
| Taglia fuoco | 25 | 12.5 |
| Fresatura | 6.3 | 0.8 |
| Brocciatura | 3.2 | 0.8 |
| Progettare, Modellare | 12.5 | 1.6 |
| Perforazione | 6.3 | 1.6 |
| Fresatura chimica | 6.3 | 1.6 |
| Eletto.Lavorazione a scarico | 4.75 | 1.6 |
| Colata di investimento | 3.2 | 1.6 |
| Colata in sabbia | 25 | 12.5 |
| Macinazione | 1.6 | 0.1 |
| Levigatura | 0.8 | 0.1 |
| Elettro-polacco | 0.8 | 0.1 |
| Lucidatura | 0.4 | 0.1 |
| Laser | 6.3 | 0.8 |
| Noioso, girando | 6.3 | 0.4 |
Valori di rugosità superficiale nelle varie lavorazioni
Simboli per rugosità superficiale
Discutiamo prima le abbreviazioni utilizzate nei simboli prima di passare ai simboli stessi.Se guardi i simboli di finitura superficiale sui disegni di produzione, vedrai una varietà di abbreviazioni.
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| Senso |
| Ra | Rugosità superficiale media, media aritmetica di tutte le altezze dei picchi dalla linea di riferimento.
|
| Rmax | Distanza verticale massima tra cresta e avvallamento |
| Rz | Altezza massima media delle 5 creste più alte, |
| · Rt | Altezza totale del profilo di rugosità |
Elenco delle abbreviazioni
Simboli di rugosità superficiale
| a | Valore di rugosità in micrometri ( µm) |
| b | Metodo di produzione |
| c | Lunghezza di campionamento della rugosità (mm o pollici) |
| d | la direzione della superficie giaceva |
| e | requisito minimo di rimozione del materiale (mm) |
| f | altezza massima media dei picchi |
Significato delle variabili utilizzate nei simboli
Analizzando i simboli di rugosità superficiale in un disegno di produzione, i progettisti e gli operatori possono comunicare lo stato della finitura superficiale in qualsiasi componente lavorato.
Ad esempio, un operatore CNC può determinare dal disegno del progettista quanto materiale deve essere rimosso dalla superficie durante la finitura.
Quali fattori influenzano il grado di rugosità superficiale?
I seguenti tre fattori influenzano la rugosità della superficie;Operazione di taglio, rettifica e parametri di controllo (velocità di taglio e velocità di avanzamento).
1. Operazione di taglio
Dopo che l'operazione di taglio è stata completata con Lavorazione CNC, l'utensile da taglio lascia residui sulla superficie di taglio a causa della pressione durante il rilascio dell'utensile dal pezzo.
Questo residuo (chiamato bava) influisce anche sulla necessaria stabilità dimensionale dei componenti.I seguenti fattori determineranno la dimensione e la quantità di residui sulla superficie lasciati dall'utensile da taglio.
- La deviazione nell'angolo di taglio
- Deflessione del raggio della punta dell'utensile
- Tasso di alimentazione
- deformazione durante il taglio
2. Macinazione
Il processo di macinazione nella produzione utilizza mezzi di macinazione rigidi e abrasivi e la temperatura può raggiungere i 1500 ° C durante il processo.Il bordo delle particelle abrasive genererà un flusso di calore plastico a causa dell'elevata temperatura di lavoro, lasciando una leggera rugosità sulla superficie.
3. Velocità di taglio e velocità di avanzamento
La maggiore velocità di taglio aumenta la formazione dei trucioli e anche la dimensione dei trucioli sarà più estesa.Quindi l'utensile lascerà più bave sulla superficie perché l'elevata velocità di taglio aumenterà l'attrito tra l'utensile e la superficie di taglio, aumentando il valore Ra.Inoltre, una maggiore velocità di avanzamento aumenterà l'altezza dei residui sulla superficie.
Come posso minimizzare la rugosità della superficie?
· Impostare la velocità di avanzamento corretta poiché una velocità di avanzamento elevata provoca la formazione di più residui sulla superficie di taglio.Per ridurre la rugosità, utilizzare fluido da taglio efficiente e utensili da taglio precisi.
· Elevati angoli di deflessione producono sbavature e segni di lavorazione sulla superficie, quindi ridurli al minimo.
· Poiché l'usura dell'utensile aumenta la rugosità della superficie, lucidare la molatura prima della molatura.
· L'attrito è aumentato dalle vibrazioni negli utensili di lavorazione, che rendono la superficie più ruvida.Pertanto, prima di procedere con le operazioni di lavorazione, ridurre le vibrazioni e aggiungere fluido da taglio.
· Scegli il materiale dell'utensile di lavorazione in base alle caratteristiche della materia prima.Ad esempio, se stai lavorando materiali duri, usa utensili in metallo duro contenenti piombo.Lo strumento deve anche essere uniformemente fine.
Conclusione
La superficie dovrebbe sempre rientrare in determinati limiti di rugosità durante il processo di fabbricazione secondo le specifiche del componente meccanico.Ra suggerisce di accettare o rifiutare il progetto relativo alla finitura superficiale.Un profilometro calcola la rugosità superficiale aritmetica determinando l'altezza media delle irregolarità che compongono la componente di rugosità da una linea di riferimento.
Per il trattamento della rugosità superficiale sono necessarie ulteriori lavorazioni, come sbavatura, levigatura e lucidatura.Questi approcci aiutano a ottenere il valore di rugosità entro il limite desiderabile.Tuttavia, questa post-elaborazione si aggiunge al costo di produzione, quindi è meglio considerare il fattore di rugosità nel processo di progettazione e produzione del prodotto.ProleanHubdispone di progettisti e ingegneri specializzati nel controllo di processo e nella finitura superficiale.Sentiti libero diContattacise hai bisogno di un progetto che rientri nel limite di rugosità desiderato.
FAQ
Cos'è la rugosità superficiale?
La rugosità superficiale è il parametro che dà un'idea della finitura superficiale dei manufatti e dei manufatti.Indica le irregolarità della superficie e dovrebbe rientrare nel limite desiderato.
Una superficie ruvida influisce sulla qualità del prodotto?
Sì, le superfici ruvide hanno un alto potenziale di corrosione e crepe.Inoltre, influisce sulla lubrificazione delle parti.
La rugosità ha qualche applicazione positiva?
Sì, la rugosità della superficie può essere utile quando è necessario applicare il dipinto perché aumenta l'adesività.Inoltre, le parti da accoppiare non riguardano la rugosità.
Cosa si intende per ra?
Ra è noto come rugosità superficiale media, la media aritmetica di tutte le altezze dei picchi dalla linea di riferimento.
Quali sono i metodi standard per misurare la rugosità superficiale?
Confronto con un grafico di rugosità standard, Misura con la sonda e Profilometria ottica sono i tre metodi standard per misurare la rugosità superficiale.
Tempo di pubblicazione: luglio-05-2022