Paviršiaus šiurkštumas gamyboje: matavimas, įtakojantys veiksniai ir sumažinimas
Paskutinis atnaujinimas: 09/01, laikas perskaityti: 5 min
Grubus paviršiaus apdaila
Paviršiaus šiurkštumą supraskime su paviršiaus apdailos terminu.Gaminamų dalių ir gaminių paviršiaus lyginimo procesas vadinamas paviršiaus apdaila, kuri tiriama naudojant paviršiaus šiurkštumą.Populiariausias matematinio šiurkštumo kiekybinio įvertinimo parametras yra Ra.Paviršiuje rodomas aritmetinis vidutinis nuokrypis.Mažesnis Rareiškia sklandesnę tekstūrą.
Paviršiaus šiurkštumas – tai paviršiaus tekstūros nelygumai, susidarantys dėl virvės ir dubens struktūrų.Priklausomai nuo šiurkštumo lygio, šios keteros ir įdubos gali būti mikroskopinės ir matomos.Žaliavų arba gatavų gaminių paviršiaus kokybė yra labai svarbi gamybos pramonėje.Tai ne tik estetinis patrauklumas, bet ir dalių funkcionalumas bei bendra kokybė.
Paviršiaus šiurkštumo matavimas
Grubus paviršiaus profilis
Paviršiaus šiurkštumas žymimas“Ra,“ir jo vienetas yra mikronai (µ).Ra nurodo vidutinius skirtumus tarp keteros (aukštis) ir dugno (gylio) ant paviršiaus per matavimo ilgį.
Paviršiaus matavimas yra gyvybiškai svarbus norint gaminti patikimas ir nuoseklias detales ir gaminius precizinėje gamyboje.Todėl paviršiaus parametrai turi būti matuojami ir stebimi pagal reikalaujamą specifikaciją.Pavyzdžiui, paviršiaus šiurkštumo matavimas yra vartai į reikiamą paviršiaus apdailą.
1. Matavimas su zondu.
Tai kontaktinis paviršiaus šiurkštumo matavimo metodas.Norint atlikti matavimą, zondas arba rašiklis turi liesti paviršių.
Šiurkštumo matavimas zondu
Slydimas pirmiausia pajuda, kad nustatytų atskaitą, o zondas iš paskos juda paviršiumi per keteras ir įdubas, siųsdamas elektrinius signalus, kad sukurtų paviršiaus profilį.Po to iš sukurto profilio galima gauti paviršiaus šiurkštumą.
2. Optinė profilometrija
Šis požiūris uses šviesos bangos arba garso bangos.Prietaisas siunčia ultragarso bangas į paviršių ir priima atspindžius.Atsispindėjusios bangos padėtis naudojama 3D paviršiaus profiliui sukurti ir šiurkštumui apskaičiuoti.
Šiurkštumo 3D profilis iš optinės profilometrijos
3. Palyginimas
Šiuo metodu gamintojaslygina gaminio paviršių su gaminiu su anksčiau išmatuotomis standartinėmis dalimisir savo pojūčiais pasirenka artimiausią.Nors tai nėra labai tikslus metodas, jį galima naudoti ten, kur nereikia didesnio tikslumo, o paviršius bus toliau dažomas.
Šiurkštumas vs.Gamyba
Vienas iš pagrindinių gaminamų dalių veikimo rodiklių yra šiurkštumas.Didelis paviršiaus šiurkštumo lygis sukelia įtrūkimus naudojimo metu ir sukelia ekstremalios korozijos galimybę veikiant aplinkai.Be to, šiurkštumas gali sumažinti efektyvumą ir galiausiai pakenkti mechaninei sistemai, kur reikalinga maža trintis, nes nelygus paviršius padidina trintį tarp dalių.
Priklausomai nuo naudojimo, kiekvienas mechaninis komponentas turi skirtingą viršutinę paviršiaus šiurkštumo ribą.Pavyzdžiui, elementų, kurių trintis kelia susirūpinimą, šiurkštumo tolerancija yra žema, nes operacijos tampa sudėtingos, o komponentas įtrūksta, kai šiurkštumas yra per didelis.
Siūlai ir besijungiantys paviršiai gali turėti pakankamai nelygumo, nes tai netrukdo sutapti ir palengvina tinkamą sujungimą tarp komponentų.Be to, paviršius, kuriame reikia dažyti, turi tam tikrą šiurkštumo laipsnį, kuris padidina lipnumą ir palengvina procesą.
Paviršiaus šiurkštumas kai kuriose įprastose gamybos operacijose
| Operacija | Ra(Daugiausia) | Ra( minimumas) |
| Liepsnos pjovimas | 25 | 12.5 |
| Malimas | 6.3 | 0.8 |
| Pražiopsojimas | 3.2 | 0.8 |
| Planavimas, formavimas | 12.5 | 1.6 |
| Gręžimas | 6.3 | 1.6 |
| Cheminis frezavimas | 6.3 | 1.6 |
| Išrinktas.Iškrovimo apdirbimas | 4.75 | 1.6 |
| Investicijų liejimas | 3.2 | 1.6 |
| Smėlio liejimas | 25 | 12.5 |
| Šlifavimas | 1.6 | 0.1 |
| Šlifavimas | 0.8 | 0.1 |
| Elektro-lenkiškas | 0.8 | 0.1 |
| Poliravimas | 0.4 | 0.1 |
| Lazeris | 6.3 | 0.8 |
| Nuobodu, tekanti | 6.3 | 0.4 |
Paviršiaus šiurkštumo reikšmės atliekant įvairias operacijas
Paviršiaus šiurkštumo simboliai
Prieš pereidami prie pačių simbolių, pirmiausia aptarkime simboliuose naudojamas santrumpas.Jei pažvelgsite į paviršiaus apdailos simbolius gamybos brėžiniuose, pamatysite įvairius sutrumpinimus.
|
| Reikšmė |
| Ra | Vidutinis paviršiaus šiurkštumas, visų smailių aukščių nuo atskaitos linijos aritmetinis vidurkis.
|
| Rmaks | Didžiausias vertikalus atstumas tarp keteros ir lovio |
| Rz | Vidutinis maksimalus 5 aukščiausių keterų aukštis, |
| · Rt | Bendras šiurkštumo profilio aukštis |
Santrumpų sąrašas
Paviršiaus šiurkštumo simboliai
| a | Šiurkštumo vertė mikrometrais (µm) |
| b | Gamybos būdas |
| c | Šiurkštumo atrankos ilgis (mm arba colis) |
| d | paviršiaus gulėjimo kryptis |
| e | minimalus medžiagos pašalinimo reikalavimas (mm) |
| f | vidutinis didžiausias viršūnių aukštis |
Simboliuose vartojamų kintamųjų reikšmė
Analizuodami paviršiaus šiurkštumo simbolius gamybos brėžinyje, dizaineriai ir operatoriai gali pranešti apie bet kurio apdirbto komponento paviršiaus apdailos būseną.
Pavyzdžiui, CNC operatorius pagal dizainerių brėžinį gali nustatyti, kiek medžiagos turi būti pašalinta nuo paviršiaus apdailos metu.
Kokie veiksniai turi įtakos paviršiaus šiurkštumo laipsniui?
Paviršiaus šiurkštumui įtakos turi šie trys veiksniai;Pjovimo operacija, šlifavimas ir valdymo parametrai (pjovimo greitis ir padavimo greitis).
1. Pjovimo operacija
Baigus pjovimo operaciją su CNC apdirbimas, pjovimo įrankis palieka likučius ant pjovimo paviršiaus dėl slėgio, kai įrankis atsilaisvina nuo ruošinio.
Šis likutis (vadinamas šlaunikauliu) taip pat veikia būtiną komponentų matmenų stabilumą.Šie veiksniai lems likučių dydį ir kiekį ant paviršiaus, kurį paliko pjovimo įrankis.
- Pjovimo kampo nuokrypis
- Įrankio galiuko spindulio įlinkis
- Šėrimo norma
- deformacija pjovimo metu
2. Šlifavimas
Šlifavimo procese gamyboje naudojama standi, abrazyvinė šlifavimo terpė, o proceso metu temperatūra gali siekti net 1500 °C.Abrazyvinių dalelių kraštas dėl aukštos darbinės temperatūros generuos plastikinį šilumos srautą, todėl paviršius paliks nedidelį šiurkštumą.
3. Pjovimo greitis ir pastūmos greitis
Didesnis pjovimo greitis padidina drožlių susidarymą, o skiedrų dydis taip pat bus didesnis.Taigi įrankis paliks daugiau įdubimų ant paviršiaus, nes dėl didelio pjovimo greičio padidės trintis tarp įrankio ir pjovimo paviršiaus, todėl padidės Ra vertė.Be to, dėl didesnio padavimo greičio padidės likučių aukštis ant paviršiaus.
Kaip sumažinti paviršiaus šiurkštumą?
· Nustatykite tinkamą padavimo greitį, nes dėl didelio padavimo greičio ant pjovimo paviršiaus susidaro daugiau likučių.Norėdami sumažinti šiurkštumą, naudokite efektyvų pjovimo skystį ir tikslius pjovimo įrankius.
· Dėl didelių nuokrypių kampų ant paviršiaus susidaro apdirbimo įbrėžimai ir žymės, todėl sumažinkite jų skaičių.
· Kadangi įrankių nusidėvėjimas padidina paviršiaus šiurkštumą, prieš šlifavimą nupoliruokite šlifavimą.
· Trintį padidina apdirbimo įrankių vibracija, dėl kurios paviršius tampa šiurkštesnis.Todėl prieš tęsdami apdirbimo operacijas sumažinkite vibraciją ir įpilkite pjovimo skysčio.
· Pasirinkite apdirbimo įrankio medžiagą pagal žaliavos savybes.Pavyzdžiui, jei apdirbate kietas medžiagas, naudokite karbido įrankius, kuriuose yra laidų.Įrankis taip pat turi būti vienodai smulkus.
Išvada
Gamybos proceso metu paviršius visada turi patekti į tam tikras šiurkštumo ribas pagal mechaninio komponento specifikaciją.Ra siūlo priimti arba atmesti projektą dėl paviršiaus apdailos.Profilometras apskaičiuoja aritmetinį paviršiaus šiurkštumą, nustatydamas vidutinį nelygumų, sudarančių šiurkštumo komponentą, aukštį iš atskaitos linijos.
Paviršiaus šiurkštumo apdorojimui reikalingas tolesnis apdorojimas, pvz., šlifavimas, šlifavimas ir poliravimas.Šie metodai padeda pasiekti, kad šiurkštumo vertė neviršytų pageidaujamos ribos.Tačiau šis tolesnis apdorojimas padidina gamybos sąnaudas, todėl gaminio projektavimo ir gamybos procese geriau atsižvelgti į šiurkštumo veiksnį.ProleanHubturi dizainerių ir inžinierių, kurie specializuojasi procesų valdymo ir paviršiaus apdailos srityse.NedvejodamiSusisiekite su mumisjei jums reikia kokio nors projekto, kuris patenka į norimą šiurkštumo ribą.
DUK
Kas yra paviršiaus šiurkštumas?
Paviršiaus šiurkštumas – tai parametras, leidžiantis susidaryti vaizdą apie gaminamų dalių ir prekių paviršiaus apdailą.Jis nurodo paviršiaus nelygumus ir turi būti norimos ribos ribose.
Ar grubus paviršius turi įtakos gaminio kokybei?
Taip, šiurkštūs paviršiai turi didelį korozijos ir įtrūkimų potencialą.Be to, tai turi įtakos dalių tepimui.
Ar šiurkštumas turi teigiamą poveikį?
Taip, paviršiaus šiurkštumas gali būti naudingas, kai reikia dažyti, nes tai padidina lipnumą.Be to, dalys, kurias reikia sujungti, nesusijusios su šiurkštumu.
Ką turi omenyje Ra?
Ra yra žinomas kaip vidutinis paviršiaus šiurkštumas, visų smailių aukščių nuo atskaitos linijos aritmetinis vidurkis.
Kokie yra standartiniai paviršiaus šiurkštumo matavimo metodai?
Palyginimas su standartine nelygumo diagrama, matavimas su zondu ir optinė profilometrija yra trys standartiniai paviršiaus šiurkštumo matavimo metodai.
Paskelbimo laikas: 2022-05-05