חספוס פני השטח בייצור: מדידה, גורמים משפיעים ומיזעור

חספוס פני השטח בייצור: מדידה, גורמים משפיעים ומיזעור

עדכון אחרון:09/01, זמן קריאה: 5 דקות

גימור של משטח מחוספס

בואו נבין את חספוס פני השטח עם מונח גימור פני השטח.תהליך החלקת פני השטח של חלקים ומוצרים מיוצרים מכונה גימור משטח, הנבחן באמצעות חספוס פני השטח.הפרמטר הפופולרי ביותר לכימות מתמטי של חספוס הוא R_a.הוא מציג את הסטייה הממוצעת האריתמטית על פני השטח.R קטן יותר_aמרמז על מרקם חלק יותר.

חספוס פני השטח הוא חוסר הסדירות במרקם פני השטח הנוצר על ידי סדרת מבני הציצה והשוקת.פסגות ושקעים אלו יכולים להיות מיקרוסקופיים ונראים לעין, בהתאם לרמת החספוס.איכות פני השטח של חומרי הגלם או המוצרים המוגמרים היא קריטית בתעשיית הייצור.זה לא קשור רק למשיכה האסתטית אלא גם משפיע על הפונקציונליות של החלקים ועל האיכות הכוללת.

מדידת חספוס פני השטח

פרופיל משטח מחוספס

חספוס פני השטח מסומן על ידי"ר_a,"והיחידה שלו היא מיקרונים (µ).Ra נותן את ההבדלים הממוצעים בין פסגה (גובה) לשפל (עומק) על משטח על פני אורך המדידה.

מדידת פני השטח חיונית לייצור חלקים ומוצרים אמינים ועקביים בייצור מדויק.לכן, יש למדוד ולנטר את פרמטרי פני השטח לפי המפרט הנדרש.לדוגמה, מדידת חספוס פני השטח היא השער להשגת גימור המשטח הנדרש.

1.          מדידה עם הבדיקה.

זוהי שיטת המגע למדידת חספוס פני השטח.כדי לבצע את המדידה, בדיקה או חרט חייב לגעת במשטח.

מדידת חספוס עם הבדיקה

החלקה זזה תחילה כדי לבסס את ההתייחסות, והגשושית עוקבת מאחור כדי לנוע על פני השטח דרך פסגות ושקעים תוך שליחת אותות חשמליים לפיתוח פרופיל פני השטח.לאחר מכן, ניתן לקבל את חספוס פני השטח מהפרופיל שנוצר.

2.          פרופילומטריה אופטית

הגישה הזו usזה גלי אור או גלי קול.המכשיר שולח גלים קוליים אל פני השטח ומקבל השתקפויות.מיקומו של הגל המוחזר משמש ליצירת פרופיל משטח תלת מימדי וחישוב החספוס.

פרופיל 3D חספוס מפרופיל אופטי

3.          השוואה

בשיטה זו, היצרןמשווה את פני המוצר למוצר עם חלקים סטנדרטיים שנמדדו בעברובוחר את הקרוב ביותר באמצעות החוש שלהם.למרות שזו לא שיטה מדויקת במיוחד, ניתן להשתמש בה כאשר אין צורך בדיוק גבוה יותר, וצביעה נוספת תבוצע על פני השטח.

חספוס לעומתייצור

אחד ממדדי הביצועים העיקריים עבור חלקים מיוצרים הוא חספוס.הרמות המשמעותיות של חספוס פני השטח מובילות לסדקים בזמן השימוש ומפתחות אפשרות של קורוזיה קיצונית בחשיפה לסביבה.בנוסף, חספוס יכול להפחית את היעילות ובסופו של דבר לפגוע במערכת מכנית שבה נדרש חיכוך נמוך מכיוון שמשטח לא סדיר מגביר את החיכוך בין החלקים.

בהתאם ליישום, לכל רכיב מכני יש גבול עליון שונה לחספוס פני השטח.לדוגמה, לאלמנטים שבהם החיכוך מעורר דאגה יש סובלנות נמוכה לחספוס מכיוון שהפעולות הופכות לקשות, והרכיב נסדק כאשר החספוס גבוה מדי.

חוטים ומשטחי התאמה יכולים להיות בעלי חספוס במידה ניכרת מכיוון שזה לא מפריע להזדווגות ומקל על התאמה נכונה בין הרכיבים.כמו כן, המשטח בו נדרשת הצביעה לוקחת בחשבון מידה מסוימת של חספוס, אשר מפתחת את ההדבקה ומקלה על התהליך.

חספוס פני השטח בחלק מפעולות ייצור נפוצות

ערכי חספוס פני השטח בפעולות שונות

סמלים לחספוס פני השטח

בואו נדון תחילה בקיצורים המשמשים בסמלים לפני שנעבור לסמלים עצמם.אם תסתכל על סמלי גימור פני השטח על שרטוטי הייצור, תראה מגוון של קיצורים.

רשימת קיצורים

סמלי חספוס פני השטח

המשמעות של משתנים המשמשים בסמלים

על ידי ניתוח סמלי החספוס של פני השטח בשרטוט ייצור, המעצבים והמפעילים יכולים להעביר את מצב גימור פני השטח בכל רכיב מעובד.

לדוגמה, מפעיל CNC יכול לקבוע מהציור של המעצבים כמה חומר יש להסיר מהמשטח במהלך הגימור.

אילו גורמים משפיעים על מידת החספוס של פני השטח?

שלושת הגורמים הבאים משפיעים על חספוס פני השטח;פעולת חיתוך, גריסה ובקרה (מהירות חיתוך וקצב הזנה).

1.          פעולת חיתוך

לאחר סיום פעולת החיתוך עם עיבוד CNC, כלי החיתוך משאיר שאריות על משטח החיתוך בגלל הלחץ במהלך שחרור הכלי מחומר העבודה.

שארית זו (הנקראת בור) משפיעה גם על יציבות הממדים הדרושה של הרכיבים.הגורמים הבאים יקבעו את גודל וכמות השאריות על פני השטח שהשאיר כלי החיתוך.

• הסטייה בזווית החיתוך
• הטיית רדיוס קצה הכלים
• קצב האכלה
• דפורמציה בזמן חיתוך

2.          שְׁחִיקָה

תהליך הטחינה בייצור משתמש באמצעי שחיקה קשיחים ושוחקים, והטמפרטורה יכולה להגיע עד ל-1500 מעלות צלזיוס במהלך התהליך.הקצה של חלקיקים שוחקים ייצור זרימת חום פלסטית עקב טמפרטורת העבודה הגבוהה, ומותיר חספוס קל על פני השטח.

3.          מהירות חיתוך וקצב הזנה

מהירות החיתוך הגבוהה יותר מגבירה את היווצרות השבבים, וגם גודל השבבים יהיה נרחב יותר.מכאן שהכלי ישאיר יותר כתמים על פני השטח מכיוון שמהירות החיתוך הגבוהה תגביר את החיכוך בין הכלי למשטח החיתוך, ויגדיל את ערך Ra.כמו כן, קצב הזנה גבוה יותר יגדיל את גובה השאריות על פני השטח.

כיצד אוכל למזער את חספוס פני השטח?

·        הגדר את קצב ההזנה המתאים מכיוון שקצב הזנה גבוה גורם להיווצרות שאריות נוספות על משטח החיתוך.כדי להפחית את החספוס, השתמש בנוזל חיתוך יעיל ובכלי חיתוך מדויקים.

·        זוויות הטיה גבוהות מייצרות כתמי עיבוד וסימנים על פני השטח, אז צמצמו אותם למינימום.

·        מכיוון ששחיקת הכלים מגבירה את חספוס פני השטח, צחצח את הטחינה לפני השחזה.

·        החיכוך מוגבר על ידי רטט בכלי העיבוד, מה שגורם למשטח להיות מחוספס יותר.לכן, לפני שתמשיך בפעולות העיבוד, הפחת את הרטט והוסף נוזל חיתוך.

·        בחר את החומר של כלי העיבוד על סמך מאפייני חומר הגלם.לדוגמה, אם אתה מעבד חומרים קשים, השתמש בכלי קרביד המכילים מובילים.הכלי חייב להיות גם בסדר אחיד.

סיכום

המשטח צריך תמיד ליפול בתוך גבולות חספוס מסוימים במהלך תהליך הייצור בהתאם למפרט של הרכיב המכני.R_a מציע לנו לקבל או לדחות את הפרויקט לגבי גימור פני השטח.פרופילומטר מחשב את חספוס פני השטח האריתמטי על ידי קביעת הגובה הממוצע של אי הסדירויות המרכיבות את רכיב החספוס מקו ייחוס.

לטיפול בחספוס פני השטח, נדרש עיבוד נוסף, כגון פירוק, השחזה והברקה.גישות אלו עוזרות להשיג את ערך החספוס בתוך הגבול הרצוי.עם זאת, לאחר עיבוד זה מוסיף לעלות הייצור, ולכן עדיף לקחת בחשבון את גורם החספוס בתהליך עיצוב וייצור המוצר.ProleanHubבעלת מעצבים ומהנדסים המתמחים בבקרת תהליכים וגימור משטחים.תרגיש חופשי לצור קשראם אתה צריך פרויקט כלשהו הנופל בגבול החספוס הרצוי.

שאלות נפוצות

מהו חספוס פני השטח?

חספוס פני השטח הוא הפרמטר שנותן מושג לגבי גימור פני השטח בחלקים וסחורות מיוצרות.זה אומר את אי סדרי המשטח וצריך להיות בגבול הרצוי.

האם משטח מחוספס משפיע על איכות המוצר?

כן, למשטחים מחוספסים יש פוטנציאל גבוה לקורוזיה וסדקים.כמו כן, זה משפיע על שימון החלקים.

האם לחספוס יש יישום חיובי כלשהו?

כן, חספוס פני השטח יכול להיות מועיל כשצריך ליישם את הציור מכיוון שהוא מגביר את ההדבקה.כמו כן, החלקים שיש להזדווג אינם נוגעים לחספוס.

למה הכוונה ר_a?

Ra ידוע בתור חספוס פני השטח הממוצע, האמצעי האריתמטי של כל הגבהים של הפסגות מקו הייחוס.

מהן השיטות הסטנדרטיות למדידת חספוס פני השטח?

השוואה עם טבלת חספוס סטנדרטית, מדידה עם הבדיקה ופרופילומטריה אופטית הן שלוש השיטות הסטנדרטיות למדידת חספוס פני השטח.