Oppervlakteruwheid in productie: meting, beïnvloedende factoren en minimalisatie
Laatste update:09/01, tijd om te lezen: 5 minuten
Afwerking van een ruw oppervlak
Laten we de oppervlakteruwheid begrijpen met de term oppervlakteafwerking.Het proces van het gladmaken van het oppervlak van gefabriceerde onderdelen en producten staat bekend als oppervlakteafwerking, die wordt onderzocht met behulp van oppervlakteruwheid.De meest populaire parameter voor wiskundige kwantificering van ruwheid is Ra.Het geeft de rekenkundig gemiddelde afwijking op het oppervlak weer.Een kleinere Raimpliceert een gladdere textuur.
Oppervlakteruwheid is de onregelmatigheid in de oppervlaktetextuur die wordt gevormd door de reeks van top- en dalstructuren.Deze toppen en dalen kunnen microscopisch klein en zichtbaar zijn, afhankelijk van het ruwheidsniveau.De oppervlaktekwaliteit van de grondstoffen of afgewerkte producten is cruciaal in de maakindustrie.Het gaat niet alleen om de esthetische aantrekkingskracht, maar heeft ook invloed op de functionaliteit en algehele kwaliteit van de onderdelen.
Meting van oppervlakteruwheid
Ruw oppervlakteprofiel
De oppervlakteruwheid wordt aangegeven met"Ra,“en de eenheid is micron (µ).Ra geeft de gemiddelde verschillen tussen top (hoogte) en dal (diepte) op een oppervlak over de meetlengte.
Oppervlaktemeting is essentieel voor het produceren van betrouwbare en consistente onderdelen en producten in precisieproductie.Daarom moeten de oppervlakteparameters worden gemeten en gecontroleerd volgens de vereiste specificatie.Het meten van de oppervlakteruwheid is bijvoorbeeld de toegangspoort tot het bereiken van de vereiste oppervlakteafwerking.
1. Meting met de sonde.
Dit is de contactmethode voor het meten van oppervlakteruwheid.Om de meting uit te voeren, moet een sonde of stylus het oppervlak raken.
Meting van ruwheid met de sonde
De skid beweegt eerst om de referentie vast te stellen, en de sonde volgt erachter om over het oppervlak door toppen en dalen te bewegen terwijl elektrische signalen worden verzonden om het oppervlakteprofiel te ontwikkelen.Daarna kan de oppervlakteruwheid worden verkregen uit het gemaakte profiel.
2. Optische profilometrie
Deze aanpak uszijn lichtgolven of geluidsgolven.Het apparaat zendt ultrasone golven naar het oppervlak en vangt reflecties op.De positie van de gereflecteerde golf wordt gebruikt om een 3D-oppervlakprofiel te maken en de ruwheid te berekenen.
Ruwheid 3D-profiel van optische profilometrie
3. Vergelijking
In deze methode, de fabrikantvergelijkt het oppervlak van het product met het product met eerder gemeten standaard onderdelenen selecteert de dichtstbijzijnde met behulp van hun gevoel.Hoewel het geen erg nauwkeurige methode is, kan het worden gebruikt waar een hogere nauwkeurigheid niet nodig is en zal er verder op het oppervlak worden geverfd.
Ruwheid vs.Productie
Een van de belangrijkste prestatie-indicatoren voor gefabriceerde onderdelen is ruwheid.De aanzienlijke niveaus van oppervlakteruwheid leiden tot scheuren tijdens gebruik en ontwikkelen de mogelijkheid van extreme corrosie bij blootstelling aan de omgeving.Bovendien kan ruwheid de efficiëntie verminderen en uiteindelijk schade toebrengen aan een mechanisch systeem waar lage wrijving vereist is, omdat een onregelmatig oppervlak de wrijving tussen de onderdelen verhoogt.
Afhankelijk van de toepassing heeft elk mechanisch onderdeel een andere bovengrens voor oppervlakteruwheid.Elementen waarbij wrijving een probleem is, hebben bijvoorbeeld een lage tolerantie voor ruwheid omdat bewerkingen moeilijk worden en het onderdeel barst wanneer de ruwheid te hoog is.
Schroefdraden en parende oppervlakken kunnen een behoorlijke hoeveelheid ruwheid hebben, omdat dit het paren niet verstoort en een goede passing tussen de componenten vergemakkelijkt.Ook houdt het oppervlak waar het schilderen nodig is rekening met een zekere mate van ruwheid, die de hechting ontwikkelt en het proces gemakkelijk maakt.
Oppervlakteruwheid bij enkele veelvoorkomende fabricagebewerkingen
| Operatie | Ra(maximaal) | Ra( minimaal) |
| Snijbranden | 25 | 12.5 |
| Frezen | 6.3 | 0,8 |
| Brootsen | 3.2 | 0,8 |
| Plannen, vormgeven | 12.5 | 1.6 |
| Boren | 6.3 | 1.6 |
| Chemisch malen | 6.3 | 1.6 |
| Kiezen.Ontlading Machinaal | 4,75 | 1.6 |
| Investeringen gieten | 3.2 | 1.6 |
| Zand gieten | 25 | 12.5 |
| Slijpen | 1.6 | 0.1 |
| Honen | 0,8 | 0.1 |
| Electro-Pools | 0,8 | 0.1 |
| Polijsten | 0,4 | 0.1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Saai, draaien | 6.3 | 0,4 |
Oppervlakteruwheidswaarden bij verschillende bewerkingen
Symbolen voor oppervlakteruwheid
Laten we eerst de afkortingen bespreken die in symbolen worden gebruikt voordat we verder gaan met de symbolen zelf.Als u naar de symbolen voor oppervlakteafwerking op de productietekeningen kijkt, ziet u een verscheidenheid aan afkortingen.
|
| Betekenis |
| Ra | Gemiddelde oppervlakteruwheid, rekenkundig gemiddelde van alle hoogten van de pieken vanaf de referentielijn.
|
| Rmax | Maximale verticale afstand tussen top en dal |
| Rz | Gemiddelde maximale hoogte van 5 hoogste toppen, |
| · Rt | Totale hoogte van het ruwheidsprofiel |
Lijst van afkortingen
Oppervlakteruwheid symbolen
| a | Ruwheidswaarde in micrometer ( µm) |
| b | Productie methode |
| c | Bemonsteringslengte van Ruwheid (mm of duim) |
| d | de richting van het oppervlak lag |
| e | minimale vereiste materiaalafname (mm) |
| f | gemiddelde maximale hoogte van pieken |
Betekenis van variabelen die in symbolen worden gebruikt
Door de oppervlakteruwheidssymbolen in een fabricagetekening te analyseren, kunnen de ontwerpers en operators de staat van oppervlakteafwerking van elk bewerkt onderdeel communiceren.
Zo kan een CNC-operator aan de hand van de tekening van de ontwerper bepalen hoeveel materiaal er bij het afwerken van het oppervlak moet worden verwijderd.
Welke factoren beïnvloeden de mate van oppervlakteruwheid?
De volgende drie factoren zijn van invloed op de oppervlakteruwheid;Snijbewerking, slijpen en regelparameters (snijsnelheid en voedingssnelheid).
1. Snijden operatie
Nadat de snijbewerking is voltooid met CNC-bewerking, laat het snijgereedschap resten achter op het snijvlak vanwege de druk tijdens het loslaten van het gereedschap van het werkstuk.
Dit residu (braam genoemd) heeft ook invloed op de noodzakelijke maatvastheid van de componenten.De volgende factoren bepalen de grootte en hoeveelheid resten op het oppervlak die door het snijgereedschap worden achtergelaten.
- De afwijking in de snijhoek
- Tooltip radius afbuiging
- Voedingssnelheid
- vervorming tijdens het snijden
2. Slijpen
Het slijpproces bij de productie maakt gebruik van harde, schurende slijpmedia en de temperatuur kan tijdens het proces oplopen tot 1500 ° C.De rand van schurende deeltjes zal een plastic warmtestroom genereren vanwege de hoge werktemperatuur, waardoor er een lichte ruwheid op het oppervlak ontstaat.
3. Snijsnelheid en voedingssnelheid
De hogere snijsnelheid verhoogt de vorming van spanen en de grootte van de spanen zal ook uitgebreider zijn.Daarom zal het gereedschap meer bramen op het oppervlak achterlaten omdat de hoge snijsnelheid de wrijving tussen het gereedschap en het snijoppervlak verhoogt, waardoor de Ra-waarde toeneemt.Ook zal een hogere voedingssnelheid de hoogte van de residuen op het oppervlak vergroten.
Hoe kan ik de oppervlakteruwheid minimaliseren?
· Stel de juiste voedingssnelheid in, want een hoge voedingssnelheid zorgt voor meer residuvorming op het snijvlak.Gebruik efficiënte snijvloeistof en nauwkeurige snijgereedschappen om de ruwheid te verminderen.
· Grote afbuighoeken produceren bewerkingsbramen en markeringen op het oppervlak, dus minimaliseer deze.
· Omdat gereedschapsslijtage de oppervlakteruwheid verhoogt, moet de slijping vóór het slijpen worden gepolijst.
· De wrijving wordt vergroot door trillingen in de bewerkingsgereedschappen, waardoor het oppervlak ruwer wordt.Verminder daarom de trillingen en voeg snijvloeistof toe voordat u verder gaat met de machinale bewerkingen.
· Kies het materiaal van het bewerkingsgereedschap op basis van de eigenschappen van de grondstof.Als u bijvoorbeeld harde materialen bewerkt, gebruik dan hardmetalen gereedschappen met stiften.Het gereedschap moet ook gelijkmatig fijn zijn.
Conclusie
Het oppervlak moet altijd binnen bepaalde ruwheidslimieten vallen tijdens het fabricageproces volgens de specificatie van het mechanische onderdeel.Ra suggereert dat we het project met betrekking tot oppervlakteafwerking moeten accepteren of afwijzen.Een profilometer berekent de rekenkundige oppervlakteruwheid door de gemiddelde hoogte van de onregelmatigheden waaruit de ruwheidscomponent bestaat te bepalen vanaf een referentielijn.
Voor de behandeling van oppervlakteruwheid zijn verdere bewerkingen vereist, zoals ontbramen, slijpen en polijsten.Deze benaderingen helpen om de ruwheidswaarde binnen de gewenste limiet te krijgen.Deze nabewerking draagt echter bij aan de fabricagekosten, dus het is beter om rekening te houden met de ruwheidsfactor bij het ontwerpen en vervaardigen van het product.ProleanHubheeft ontwerpers en ingenieurs die gespecialiseerd zijn in procesbeheersing en oppervlakteafwerking.Voel je vrij omNeem contact met ons opals u een project nodig heeft dat binnen de gewenste ruwheidslimiet valt.
Veelgestelde vragen
Wat is oppervlakteruwheid?
Oppervlakteruwheid is de parameter die een idee geeft van oppervlakteafwerking in gefabriceerde onderdelen en goederen.Het vertelt de onregelmatigheden van het oppervlak en moet binnen de gewenste limiet liggen.
Heeft een ruw oppervlak invloed op de kwaliteit van het product?
Ja, ruwe oppervlakken hebben een hoog potentieel voor corrosie en scheuren.Het beïnvloedt ook de smering van de onderdelen.
Heeft Ruwheid een positieve toepassing?
Ja, oppervlakteruwheid kan nuttig zijn wanneer het schilderij moet worden aangebracht, omdat het de hechting vergroot.Ook hebben de te paren onderdelen geen betrekking op ruwheid.
Wat wordt bedoeld met Ra?
Ra staat bekend als gemiddelde oppervlakteruwheid, het rekenkundige gemiddelde van alle hoogten van de pieken vanaf de referentielijn.
Wat zijn de standaardmethoden voor het meten van oppervlakteruwheid?
Vergelijking met een standaard ruwheidstabel, meting met de sonde en optische profilometrie zijn de drie standaardmethoden voor het meten van oppervlakteruwheid.
Posttijd: 05-jul-2022