Rugozitatea suprafeței în producție: măsurare, factori de influență și minimizare
Ultima actualizare: 09/01, timp pentru citire: 5 minute
Finisarea unei suprafețe rugoase
Să înțelegem rugozitatea suprafeței cu termenul de finisare a suprafeței.Procesul de netezire a suprafeței pieselor și produselor fabricate este cunoscut sub denumirea de finisare a suprafeței, care este examinată folosind rugozitatea suprafeței.Cel mai popular parametru pentru cuantificarea matematică a rugozității este Ra.Afișează abaterea medie aritmetică la suprafață.Un R mai micaimplică o textură mai fină.
Rugozitatea suprafeței este neregularitatea în textura suprafeței formată de seria de structuri de creastă și jgheab.Aceste creste și jgheaburi pot fi microscopice și vizibile, în funcție de nivelul de rugozitate.Calitatea suprafeței materiilor prime sau produselor finite este crucială în industria prelucrătoare.Nu este vorba doar de aspectul estetic, ci afectează și funcționalitatea pieselor și calitatea generală.
Măsurarea rugozității suprafeței
Profil de suprafață rugoasă
Rugozitatea suprafeței se notează cu”Ra,„iar unitatea sa este microni (µ).Ra dă diferențele medii dintre creasta (înălțimea) și jgheabul (adâncimea) pe o suprafață pe lungimea de măsurare.
Măsurarea suprafeței este vitală pentru producerea de piese și produse fiabile și consistente în producția de precizie.Prin urmare, parametrii suprafeței trebuie măsurați și monitorizați conform specificațiilor cerute.De exemplu, măsurarea rugozității suprafeței este poarta de acces către obținerea finisării necesare a suprafeței.
1. Măsurarea cu sonda.
Aceasta este metoda de contact de măsurare a rugozității suprafeței.Pentru a efectua măsurarea, o sondă sau un stilou trebuie să atingă suprafața.
Măsurarea rugozității cu sonda
Derapajul se mișcă mai întâi pentru a stabili referința, iar sonda urmează în urmă pentru a se deplasa peste suprafață prin creste și jgheaburi în timp ce trimite semnale electrice pentru a dezvolta profilul suprafeței.După aceea, rugozitatea suprafeței poate fi obținută din profilul creat.
2. Profilometrie optică
Această abordare useste unde luminoase sau unde sonore.Dispozitivul trimite unde ultrasonice la suprafață și primește reflexii.Poziția undei reflectate este utilizată pentru a crea un profil de suprafață 3D și pentru a calcula rugozitatea.
Rugozitate Profil 3D din profilometrie optică
3. Comparaţie
În această metodă, producătorulcompară suprafața produsului cu produsul cu piese standard măsurate anteriorși îl selectează pe cel mai apropiat folosind simțul lor.Deși nu este o metodă foarte precisă, poate fi folosită acolo unde nu este necesară o precizie mai mare, iar pe suprafață se va aplica mai multă vopsire.
Rugozitate vs.de fabricație
Unul dintre indicatorii cheie de performanță pentru piesele fabricate este rugozitatea.Nivelurile semnificative de rugozitate ale suprafeței duc la fisuri în timpul utilizării și dezvoltă posibilitatea unei coroziuni extreme atunci când sunt expuse la mediu.În plus, rugozitatea poate reduce eficiența și, în cele din urmă, poate dăuna unui sistem mecanic în care este necesară o frecare scăzută, deoarece o suprafață neregulată crește frecarea între părți.
În funcție de aplicație, fiecare componentă mecanică are o limită superioară diferită pentru rugozitatea suprafeței.De exemplu, elementele în care frecarea este o problemă au o toleranță scăzută pentru rugozitate, deoarece operațiunile devin dificile, iar componenta se fisurează atunci când rugozitatea este prea mare.
Filetele și suprafețele de împerechere pot avea o cantitate destul de mare de rugozitate, deoarece aceasta nu interferează cu împerecherea și facilitează potrivirea corespunzătoare între componente.De asemenea, suprafata unde este necesara vopsirea are in vedere un anumit grad de Rugozitate, care dezvolta adezivitatea si usureaza procesul.
Rugozitatea suprafeței în unele operațiuni obișnuite de fabricație
| Operațiune | Ra( Maxim) | Ra(minimum) |
| Taiere cu flacără | 25 | 12.5 |
| Frezarea | 6.3 | 0,8 |
| Broşare | 3.2 | 0,8 |
| Planificare, modelare | 12.5 | 1.6 |
| Foraj | 6.3 | 1.6 |
| Frezarea chimică | 6.3 | 1.6 |
| Alege.Prelucrare cu descărcare | 4,75 | 1.6 |
| Casting de investiții | 3.2 | 1.6 |
| Turnare cu nisip | 25 | 12.5 |
| Măcinare | 1.6 | 0,1 |
| Slefuire | 0,8 | 0,1 |
| Electro-poloneză | 0,8 | 0,1 |
| Lustruire | 0,4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Plictisitor, întors | 6.3 | 0,4 |
Valorile rugozității suprafeței în diferite operații
Simboluri pentru rugozitatea suprafeței
Să discutăm mai întâi despre abrevierile folosite în simboluri înainte de a trece la simbolurile în sine.Dacă vă uitați la simbolurile de finisare a suprafeței de pe desenele de fabricație, veți vedea o varietate de abrevieri.
|
| Sens |
| Ra | Rugozitatea medie a suprafeței, media aritmetică a tuturor înălțimilor vârfurilor de la linia de referință.
|
| Rmax | Distanța verticală maximă dintre creastă și jgheab |
| Rz | Înălțimea medie maximă de 5 creste cele mai înalte, |
| · Rt | Înălțimea totală a profilului de rugozitate |
Lista de abrevieri
Simboluri de rugozitate a suprafeței
| a | Valoarea rugozității în micrometru (µm) |
| b | Metoda de producție |
| c | Lungimea de eșantionare a rugozității (mm sau inci) |
| d | direcția de așezare a suprafeței |
| e | cerința minimă de îndepărtare a materialului (mm) |
| f | înălțimea maximă medie a vârfurilor |
Semnificația variabilelor utilizate în simboluri
Analizând simbolurile rugozității suprafeței dintr-un desen de fabricație, proiectanții și operatorii pot comunica starea finisării suprafeței în orice componentă prelucrată.
De exemplu, un operator CNC poate determina din desenul proiectanților cât material trebuie îndepărtat de pe suprafață în timpul finisării.
Ce factori afectează gradul de rugozitate a suprafeței?
Următorii trei factori afectează rugozitatea suprafeței;Operațiunea de tăiere, măcinarea și parametrii de control (viteza de tăiere și viteza de avans).
1. Operație de tăiere
După finalizarea operației de tăiere cu Prelucrare CNC, unealta de tăiere lasă reziduuri pe suprafața de tăiere din cauza presiunii în timpul eliberării sculei de pe piesa de prelucrat.
Acest reziduu (numit bavuri) afectează și stabilitatea dimensională necesară a componentelor.Următorii factori vor determina dimensiunea și cantitatea reziduurilor de pe suprafața lăsată de unealta de tăiere.
- Abaterea unghiului de tăiere
- Deformarea razei tooltipului
- Rata de hrănire
- deformare în timpul tăierii
2. Măcinare
Procesul de măcinare în producție utilizează medii de măcinare rigide, abrazive, iar temperatura poate ajunge până la 1500 ° C în timpul procesului.Marginea particulelor abrazive va genera flux de căldură din plastic datorită temperaturii ridicate de lucru, lăsând o ușoară rugozitate la suprafață.
3. Viteza de tăiere și viteza de avans
Viteza de tăiere mai mare crește formarea așchiilor, iar dimensiunea așchiilor va fi, de asemenea, mai extinsă.Prin urmare, unealta va lăsa mai multe bavuri pe suprafață deoarece viteza mare de tăiere va crește frecarea dintre sculă și suprafața de tăiere, crescând valoarea Ra.De asemenea, o rată de avans mai mare va crește înălțimea reziduurilor la suprafață.
Cum pot minimiza rugozitatea suprafeței?
· Setați viteza de avans adecvată, deoarece o viteză mare de avans provoacă formarea mai multor reziduuri pe suprafața de tăiere.Pentru a reduce rugozitatea, utilizați fluid de tăiere eficient și scule de tăiere precise.
· Unghiurile mari de deformare produc bavuri de prelucrare și urme pe suprafață, așa că minimizați-le.
· Deoarece uzura sculei crește rugozitatea suprafeței, lustruiți șlefuirea înainte de șlefuire.
· Frecarea este crescută de vibrațiile din sculele de prelucrare, ceea ce face ca suprafața să devină mai aspră.Prin urmare, înainte de a continua operațiile de prelucrare, reduceți vibrațiile și adăugați lichid de tăiere.
· Alegeți materialul sculei de prelucrare în funcție de caracteristicile materiei prime.De exemplu, dacă prelucrați materiale dure, utilizați unelte din carbură care conțin plumb.Instrumentul trebuie să fie, de asemenea, uniform fin.
Concluzie
Suprafața trebuie să se încadreze întotdeauna în anumite limite de rugozitate în timpul procesului de fabricație conform specificațiilor componentei mecanice.Ra sugerează că ar trebui să acceptăm sau să respingem proiectul privind finisarea suprafeței.Un profilometru calculează rugozitatea aritmetică a suprafeței determinând înălțimea medie a neregulilor care alcătuiesc componenta rugozității dintr-o linie de referință.
Pentru tratarea rugozității suprafeței, este necesară o prelucrare ulterioară, cum ar fi debavurarea, șlefuirea și lustruirea.Aceste abordări ajută la obținerea valorii rugozității în limita dorită.Cu toate acestea, această post-procesare se adaugă la costul de producție, așa că este mai bine să luați în considerare factorul de rugozitate în procesul de proiectare și fabricație a produsului.ProleanHubare designeri și ingineri specializați în controlul proceselor și finisarea suprafețelor.Simte-te liber sacontactaţi-nedacă aveți nevoie de orice proiect care se încadrează în limita de rugozitate dorită.
Întrebări frecvente
Ce este rugozitatea suprafeței?
Rugozitatea suprafeței este parametrul care dă o idee despre finisarea suprafeței în piesele și mărfurile fabricate.Indică neregularitățile suprafeței și ar trebui să fie în limita dorită.
O suprafață aspră afectează calitatea produsului?
Da, suprafețele rugoase au un potențial ridicat de coroziune și fisuri.De asemenea, afectează lubrifierea pieselor.
Are rugozitatea vreo aplicație pozitivă?
Da, rugozitatea suprafeței poate fi de ajutor atunci când pictura trebuie aplicată, deoarece crește adezivitatea.De asemenea, părțile care trebuie împerecheate nu se referă la rugozitate.
Ce se înțelege prin Ra?
Ra este cunoscut sub numele de rugozitate medie a suprafeței, medie aritmetică a tuturor înălțimilor vârfurilor de la linia de referință.
Care sunt metodele standard de măsurare a rugozității suprafeței?
Comparația cu o diagramă standard de rugozitate, Măsurarea cu sonda și Profilometria optică sunt cele trei metode standard de măsurare a rugozității suprafeței.
Ora postării: Iul-05-2022