Overflateruhet i produksjon: Måling, påvirkende faktorer og minimering

Overflateruhet i produksjon: Måling, påvirkende faktorer og minimering

Siste oppdatering:09/01, lesetid: 5 min

Etterbehandling av en grov overflate

La oss forstå overflateruheten med overflatebehandlingsbegrepet.Prosessen med å jevne ut overflaten til produserte deler og produkter er kjent som overflatebehandling, som undersøkes ved bruk av overflateruhet.Den mest populære parameteren for matematisk kvantifisering av ruhet er R_a.Den viser det aritmetiske gjennomsnittsavviket på overflaten.En mindre R_ainnebærer en jevnere tekstur.

Overflateruhet er uregelmessigheten i overflateteksturen som dannes av serien av topp- og bunnstrukturer.Disse toppene og bunnene kan være mikroskopiske og synlige, avhengig av ruhetsnivået.Overflatekvaliteten på råvarene eller de ferdige produktene er avgjørende i produksjonsindustrien.Det handler ikke bare om den estetiske appellen, men påvirker også delenes funksjonalitet og generelle kvalitet.

Måling av overflateruhet

Grov overflateprofil

Overflateruheten er betegnet med«R_a,"og enheten er mikron (µ).Ra gir gjennomsnittlige forskjeller mellom topp (høyde) og bunn (dybde) på en overflate over målelengden.

Overflatemåling er avgjørende for å produsere pålitelige og konsistente deler og produkter i presisjonsproduksjon.Derfor bør overflateparametrene måles og overvåkes til den nødvendige spesifikasjonen.For eksempel er måling av overflateruheten inngangsporten til å oppnå den nødvendige overflatebehandlingen.

1.          Måling med sonden.

Dette er kontaktmetoden for å måle overflateruhet.For å ta målingen må en sonde eller pekepenn berøre overflaten.

Måling av ruhet med sonden

Skredet beveger seg først for å etablere referansen, og sonden følger etter for å bevege seg over overflaten gjennom topper og bunner mens den sender elektriske signaler for å utvikle overflateprofilen.Etter det kan overflateruheten oppnås fra den opprettede profilen.

2.          Optisk profilometri

Denne tilnærmingen uses lysbølger eller lydbølger.Enheten sender ultralydbølger til overflaten og mottar refleksjoner.Posisjonen til den reflekterte bølgen brukes til å lage en 3D overflateprofil og beregne ruheten.

Ruhet 3D-profil fra optisk profilometri

3.          Sammenligning

I denne metoden, produsentensammenligner produktets overflate med produktet med tidligere målte standarddelerog velger den nærmeste ved å bruke deres sans.Selv om det ikke er en veldig presis metode, kan den brukes der høyere nøyaktighet ikke er nødvendig, og ytterligere maling vil bli brukt på overflaten.

Ruhet vs.Produksjon

En av de viktigste ytelsesindikatorene for produserte deler er ruhet.De betydelige nivåene av overflateruhet fører til sprekker under bruk og utvikler muligheten for ekstrem korrosjon når de utsettes for miljøet.I tillegg kan Ruhet redusere effektiviteten og til slutt skade et mekanisk system der lav friksjon er nødvendig fordi en uregelmessig overflate øker friksjonen mellom delene.

Avhengig av bruksområdet har hver mekanisk komponent en forskjellig øvre grense for overflateruhet.For eksempel har elementer der friksjon er et problem lav toleranse for ruhet fordi operasjoner blir vanskelige, og komponenten sprekker når ruheten er for høy.

Gjenger og paringsoverflater kan ha en god del ruhet fordi dette ikke forstyrrer sammenkoblingen og letter riktig tilpasning mellom komponentene.Også overflaten der malingen er nødvendig vurderer en viss grad av ruhet, som utvikler klebeevnen og gjør prosessen enkel.

Overflateruhet i noen vanlige produksjonsoperasjoner

Overflateruhetsverdier i ulike operasjoner

Symboler for overflateruhet

La oss først diskutere forkortelsene som brukes i symboler før vi går videre til selve symbolene.Hvis du ser på overflatebehandlingssymbolene på produksjonstegningene, vil du se en rekke forkortelser.

Liste over forkortelser

Symboler for overflateruhet

Betydning av variabler brukt i symboler

Ved å analysere symbolene for overflateruhet i en produksjonstegning, kan designere og operatører kommunisere tilstanden til overflatebehandling i enhver maskinbearbeidet komponent.

For eksempel kan en CNC-operatør bestemme ut fra designerens tegning hvor mye materiale som må fjernes fra overflaten under etterbehandling.

Hvilke faktorer påvirker graden av overflateruhet?

Følgende tre faktorer påvirker overflateruheten;Skjæreoperasjon, sliping og kontrollparametere (skjærehastighet og matehastighet).

1.          Klippeoperasjon

Etter at kutteoperasjonen er fullført med CNC maskinering, etterlater skjæreverktøyet rester på skjæreoverflaten på grunn av trykket under verktøyets frigjøring fra arbeidsstykket.

Denne resten (kalt en grad) påvirker også komponentenes nødvendige dimensjonsstabilitet.Følgende faktorer vil bestemme størrelsen og mengden av rester på overflaten som er igjen av skjæreverktøyet.

• Avviket i skjærevinkelen
• Verktøyspiss radius avbøyning
• Fôringshastighet
• deformasjon under kutting

2.          Sliping

Slipeprosessen i produksjonen bruker stive, slipende slipemedier, og temperaturen kan nå så høyt som 1500 ° C under prosessen.Kanten av slipende partikler vil generere plastisk varmestrøm på grunn av den høye arbeidstemperaturen, og etterlate en liten ruhet på overflaten.

3.          Kuttehastighet og matehastighet

Den høyere skjærehastigheten øker spondannelsen, og størrelsen på sponene vil også være mer omfattende.Derfor vil verktøyet etterlate flere grader på overflaten fordi den høye skjærehastigheten vil øke friksjonen mellom verktøyet og skjæreoverflaten, og øke Ra-verdien.Dessuten vil en høyere matehastighet øke høyden på restene på overflaten.

Hvordan kan jeg minimere overflateruheten?

·        Still inn riktig matehastighet fordi en høy matehastighet forårsaker at det dannes mer rester på skjæreoverflaten.For å redusere ruheten, bruk effektiv skjærevæske og presise skjæreverktøy.

·        Høye avbøyningsvinkler produserer grader og merker på overflaten, så minimer dem.

·        Fordi verktøyslitasje øker overflateruheten, poler slipen før sliping.

·        Friksjonen økes av vibrasjoner i maskinverktøyene, noe som gjør at overflaten blir grovere.Derfor, før du fortsetter med maskineringsoperasjonene, reduser vibrasjonen og tilsett skjærevæske.

·        Velg maskinverktøyets materiale basert på egenskapene til råmaterialet.Hvis du for eksempel bearbeider harde materialer, bruk karbidverktøy som inneholder ledninger.Verktøyet må også være jevnt fint.

Konklusjon

Overflaten skal alltid falle innenfor visse ruhetsgrenser under produksjonsprosessen i henhold til spesifikasjonene til den mekaniske komponenten.R_a foreslår at vi bør akseptere eller avvise prosjektet angående overflatebehandling.Et profilometer beregner den aritmetiske overflateruheten ved å bestemme gjennomsnittshøyden til uregelmessighetene som utgjør ruhetskomponenten fra en referanselinje.

For overflateruhetsbehandling kreves ytterligere bearbeiding, som avgrading, sliping og polering.Disse tilnærmingene bidrar til å få ruhetsverdien innenfor den ønskelige grensen.Denne etterbehandlingen øker imidlertid produksjonskostnadene, så det er bedre å vurdere ruhetsfaktoren i produktdesign- og produksjonsprosessen.ProleanHubhar designere og ingeniører som spesialiserer seg på prosesskontroll og overflatebehandling.Føl deg fri til åkontakt osshvis du trenger et prosjekt som faller innenfor ønsket grovhetsgrense.

Vanlige spørsmål

Hva er overflateruhet?

Overflateruhet er parameteren som gir en idé om overflatebehandling i produserte deler og varer.Den forteller overflatens ujevnheter og bør være innenfor ønsket grense.

Påvirker en ru overflate kvaliteten på produktet?

Ja, grove overflater har et stort potensial for korrosjon og sprekker.Dessuten påvirker det smøringen av delene.

Har Roughness noen positiv anvendelse?

Ja, overflateruhet kan være nyttig når malingen skal påføres fordi det øker klebeevnen.Delene som skal pares har heller ikke noe med ruhet å gjøre.

Hva menes med R_a?

Ra er kjent som gjennomsnittlig overflateruhet, det aritmetiske middelet for alle høyder av toppene fra referanselinjen.

Hva er standardmetodene for å måle overflateruhet?

Sammenligning med et standard ruhetsdiagram, Måling med sonde og Optisk profilometri er de tre standardmetodene for å måle overflateruhet.