Chropowatość powierzchni w produkcji: pomiar, czynniki wpływające i minimalizacja
Ostatnia aktualizacja: 09/01, czas na przeczytanie: 5 min
Wykańczanie szorstkiej powierzchni
Rozumiemy chropowatość powierzchni za pomocą terminu wykończenia powierzchni.Proces wygładzania powierzchni wytwarzanych części i produktów jest znany jako wykańczanie powierzchni, które jest badane za pomocą chropowatości powierzchni.Najpopularniejszym parametrem do matematycznego określania chropowatości jest Ra.Wyświetla średnie arytmetyczne odchylenie na powierzchni.Mniejszy raoznacza gładszą teksturę.
Chropowatość powierzchni to nieregularność tekstury powierzchni utworzona przez szereg struktur grzbietów i zagłębień.Te grzbiety i doliny mogą być mikroskopijne i widoczne, w zależności od poziomu chropowatości.Jakość powierzchni surowców lub gotowych produktów ma kluczowe znaczenie w przemyśle wytwórczym.Nie chodzi tylko o estetykę, ale także o funkcjonalność części i ogólną jakość.
Pomiar chropowatości powierzchni
Szorstki profil powierzchni
Chropowatość powierzchni jest oznaczona przez"Ra,“a jego jednostką jest mikron (µ).Ra podaje średnie różnice między grzbietem (wysokością) a zagłębieniem (głębokością) na powierzchni na długości pomiarowej.
Pomiar powierzchni ma kluczowe znaczenie dla wytwarzania niezawodnych i spójnych części i produktów w produkcji precyzyjnej.Dlatego parametry powierzchni powinny być mierzone i monitorowane zgodnie z wymaganą specyfikacją.Na przykład pomiar chropowatości powierzchni jest kluczem do osiągnięcia wymaganego wykończenia powierzchni.
1. Pomiar za pomocą sondy.
Jest to stykowa metoda pomiaru chropowatości powierzchni.Aby wykonać pomiar, sonda lub rysik musi dotknąć powierzchni.
Pomiar chropowatości sondą
Płoza porusza się jako pierwsza, aby ustalić punkt odniesienia, a sonda podąża za nią, aby poruszać się po powierzchni przez grzbiety i doliny, wysyłając jednocześnie sygnały elektryczne w celu opracowania profilu powierzchni.Następnie z utworzonego profilu można uzyskać chropowatość powierzchni.
2. Profilometria optyczna
To podejście uses fale świetlne lub fale dźwiękowe.Urządzenie wysyła fale ultradźwiękowe na powierzchnię i odbiera odbicia.Położenie fali odbitej jest wykorzystywane do utworzenia profilu powierzchni 3D i obliczenia chropowatości.
Profil chropowatości 3D z profilometrii optycznej
3. Porównanie
W tej metodzie producentporównuje powierzchnię produktu z produktem z wcześniej zmierzonymi częściami wzorcowymii za pomocą zmysłu wybiera najbliższy.Chociaż nie jest to bardzo precyzyjna metoda, można ją stosować tam, gdzie nie jest wymagana większa dokładność, a na powierzchni będzie nakładane dalsze malowanie.
szorstkość vs.Produkcja
Jednym z kluczowych wskaźników wydajności produkowanych części jest chropowatość.Znaczny poziom chropowatości powierzchni prowadzi do pęknięć podczas użytkowania i stwarza możliwość ekstremalnej korozji pod wpływem środowiska.Ponadto chropowatość może zmniejszyć wydajność i ostatecznie uszkodzić układ mechaniczny, w którym wymagane jest niskie tarcie, ponieważ nieregularna powierzchnia zwiększa tarcie między częściami.
W zależności od zastosowania każdy element mechaniczny ma inną górną granicę chropowatości powierzchni.Na przykład elementy, w przypadku których problemem jest tarcie, mają niską tolerancję na chropowatość, ponieważ operacje stają się trudne, a komponent pęka, gdy chropowatość jest zbyt wysoka.
Gwinty i współpracujące powierzchnie mogą mieć znaczną chropowatość, ponieważ nie przeszkadza to w dopasowaniu i ułatwia prawidłowe dopasowanie elementów.Również powierzchnia, na której konieczne jest malowanie, uwzględnia pewien stopień chropowatości, który rozwija przyczepność i ułatwia proces.
Chropowatość powierzchni w niektórych typowych operacjach produkcyjnych
| Operacja | Ra(maksimum) | Ra(minimum) |
| Cięcie gazowe | 25 | 12,5 |
| Przemiał | 6.3 | 0,8 |
| Przeciąganie | 3.2 | 0,8 |
| Planowanie, kształtowanie | 12,5 | 1.6 |
| Wiercenie | 6.3 | 1.6 |
| Mielenie chemiczne | 6.3 | 1.6 |
| Elekt.Obróbka wyładunkowa | 4,75 | 1.6 |
| Casting inwestycyjny | 3.2 | 1.6 |
| Odlewanie piasku | 25 | 12,5 |
| Szlifowanie | 1.6 | 0,1 |
| Honowanie | 0,8 | 0,1 |
| Elektro-Polski | 0,8 | 0,1 |
| Polerowanie | 0,4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Nudne, obracające się | 6.3 | 0,4 |
Wartości chropowatości powierzchni w różnych operacjach
Symbole chropowatości powierzchni
Najpierw omówmy skróty używane w symbolach, zanim przejdziemy do samych symboli.Jeśli spojrzysz na symbole wykończenia powierzchni na rysunkach produkcyjnych, zobaczysz różne skróty.
|
| Oznaczający |
| Ra | Średnia chropowatość powierzchni, średnia arytmetyczna wszystkich wysokości pików z linii odniesienia.
|
| Rmaks | Maksymalna odległość w pionie między grzbietem a doliną |
| Rz | Średnia maksymalna wysokość 5 najwyższych wierzchołków, |
| · Rt | Całkowita wysokość profilu chropowatości |
Lista skrótów
Symbole chropowatości powierzchni
| a | Wartość chropowatości w mikrometrach ( µm) |
| b | Metoda produkcji |
| c | Długość próbkowania chropowatości (mm lub cale) |
| d | kierunek ułożenia nawierzchni |
| e | minimalne wymagania dotyczące usuwania materiału (mm) |
| f | średnia maksymalna wysokość szczytów |
Znaczenie zmiennych stosowanych w symbolach
Analizując symbole chropowatości powierzchni na rysunku produkcyjnym, projektanci i operatorzy mogą informować o stanie wykończenia powierzchni w dowolnym obrabianym elemencie.
Na przykład operator CNC może określić na podstawie rysunków projektantów, ile materiału należy usunąć z powierzchni podczas wykańczania.
Jakie czynniki wpływają na stopień chropowatości powierzchni?
Następujące trzy czynniki wpływają na chropowatość powierzchni;Operacja skrawania, szlifowanie i parametry kontrolne (prędkość skrawania i posuw).
1. Operacja cięcia
Po zakończeniu operacji cięcia za pomocą Obróbka CNC, narzędzie skrawające pozostawia osad na powierzchni skrawającej z powodu nacisku podczas uwalniania narzędzia z przedmiotu obrabianego.
Ta pozostałość (zwana zadziorem) wpływa również na niezbędną stabilność wymiarową komponentów.O wielkości i ilości pozostałości na powierzchni pozostawionych przez narzędzie tnące decydują następujące czynniki.
- Odchylenie kąta cięcia
- Odchylenie promienia końcówki narzędzia
- Szybkość karmienia
- odkształcenie podczas cięcia
2. Szlifowanie
Proces szlifowania w produkcji wykorzystuje sztywne, ścierne środki ścierne, a temperatura podczas procesu może osiągnąć nawet 1500°C.Krawędź cząstek ściernych będzie generować plastyczny przepływ ciepła ze względu na wysoką temperaturę pracy, pozostawiając niewielką szorstkość na powierzchni.
3. Prędkość skrawania i posuw
Wyższa prędkość skrawania zwiększa powstawanie wiórów, a ich rozmiar będzie również większy.W związku z tym narzędzie pozostawi więcej zadziorów na powierzchni, ponieważ duża prędkość skrawania zwiększy tarcie między narzędziem a powierzchnią skrawania, zwiększając wartość Ra.Ponadto wyższa prędkość posuwu zwiększy wysokość pozostałości na powierzchni.
Jak mogę zminimalizować chropowatość powierzchni?
· Ustaw odpowiednią prędkość posuwu, ponieważ wysoka prędkość posuwu powoduje tworzenie się większej ilości pozostałości na powierzchni skrawania.Aby zmniejszyć chropowatość, używaj wydajnego chłodziwa i precyzyjnych narzędzi skrawających.
· Wysokie kąty ugięcia powodują powstawanie zadziorów i śladów obróbki na powierzchni, więc należy je zminimalizować.
· Ponieważ zużycie narzędzia zwiększa chropowatość powierzchni, wypoleruj szlif przed szlifowaniem.
· Tarcie jest zwiększane przez wibracje w narzędziach skrawających, co powoduje, że powierzchnia staje się bardziej chropowata.Dlatego przed przystąpieniem do operacji obróbki zredukuj wibracje i dodaj chłodziwo.
· Wybierz materiał narzędzia obróbczego na podstawie właściwości surowca.Na przykład, jeśli obrabiasz twarde materiały, użyj narzędzi z węglików spiekanych zawierających ołów.Narzędzie musi być również równomiernie w porządku.
Wniosek
Powierzchnia powinna zawsze mieścić się w pewnych granicach chropowatości podczas procesu produkcyjnego, zgodnie ze specyfikacją elementu mechanicznego.Ra sugeruje przyjęcie lub odrzucenie projektu dotyczącego wykończenia powierzchni.Profilometr oblicza arytmetyczną chropowatość powierzchni, określając średnią wysokość nieregularności składających się na składową chropowatości z linii odniesienia.
W przypadku obróbki chropowatości powierzchni wymagana jest dalsza obróbka, taka jak usuwanie zadziorów, szlifowanie i polerowanie.Podejścia te pomagają uzyskać wartość chropowatości w pożądanym zakresie.Jednak ta obróbka końcowa zwiększa koszty produkcji, dlatego lepiej jest wziąć pod uwagę współczynnik chropowatości w procesie projektowania i wytwarzania produktu.ProleanHubposiada projektantów i inżynierów specjalizujących się w sterowaniu procesami i wykańczaniu powierzchni.Nie krępuj sięSkontaktuj się z namijeśli potrzebujesz dowolnego projektu, który mieści się w żądanym limicie chropowatości.
FAQ
Co to jest chropowatość powierzchni?
Chropowatość powierzchni jest parametrem, który daje wyobrażenie o wykończeniu powierzchni produkowanych części i wyrobów.Informuje o nierównościach powierzchni i powinien mieścić się w żądanej granicy.
Czy szorstka powierzchnia wpływa na jakość produktu?
Tak, szorstkie powierzchnie mają duży potencjał korozji i pęknięć.Wpływa również na smarowanie części.
Czy chropowatość ma jakieś pozytywne zastosowanie?
Tak, chropowatość powierzchni może być pomocna, gdy trzeba nałożyć farbę, ponieważ zwiększa przyczepność.Również części do łączenia nie dotyczą Chropowatości.
Co rozumie przez ra?
Ra jest znany jako średnia chropowatość powierzchni, średnia arytmetyczna wszystkich wysokości pików z linii odniesienia.
Jakie są standardowe metody pomiaru chropowatości powierzchni?
Porównanie ze standardowym wykresem chropowatości, Pomiar za pomocą sondy i Profilometria optyczna to trzy standardowe metody pomiaru chropowatości powierzchni.
Czas postu: lipiec-05-2022