Шероховатость поверхности в производстве: измерение, влияющие факторы и минимизация

Шероховатость поверхности в производстве: измерение, влияющие факторы и минимизация

Последнее обновление: 01.09., время прочтения: 5 мин.

Отделка черновой поверхности

Давайте поймем шероховатость поверхности с термином отделки поверхности.Процесс выравнивания поверхности изготовленных деталей и изделий известен как отделка поверхности, которая исследуется с помощью шероховатости поверхности.Наиболее популярным параметром для математической количественной оценки шероховатости является R._a.Он отображает среднее арифметическое отклонение на поверхности.Меньший R_aпредполагает более гладкую текстуру.

Шероховатость поверхности – это неравномерность текстуры поверхности, образованная серией структур гребней и впадин.Эти гребни и впадины могут быть микроскопическими и видимыми, в зависимости от уровня шероховатости.Качество поверхности сырья или готовой продукции имеет решающее значение в обрабатывающей промышленности.Это касается не только эстетической привлекательности, но и функциональности деталей и общего качества.

Измерение шероховатости поверхности

Профиль шероховатой поверхности

Шероховатость поверхности обозначается"Р_a,“а его единица измерения микрон (µ).Ra дает среднюю разницу между гребнем (высотой) и впадиной (глубиной) на поверхности по длине измерения.

Измерение поверхности имеет жизненно важное значение для производства надежных и стабильных деталей и продуктов в прецизионном производстве.Поэтому параметры поверхности должны измеряться и контролироваться в соответствии с требуемой спецификацией.Например, измерение шероховатости поверхности является ключом к достижению требуемой чистоты поверхности.

1.          Измерение зондом.

Это контактный метод измерения шероховатости поверхности.Чтобы провести измерение, щуп или щуп должны коснуться поверхности.

Измерение шероховатости щупом

Полозья перемещаются первыми для установления эталона, а зонд следует за ним, перемещаясь по поверхности через гребни и впадины, одновременно посылая электрические сигналы для построения профиля поверхности.После этого по созданному профилю можно получить шероховатость поверхности.

2.          Оптическая профилометрия

Этот подход usсветовые волны или звуковые волны.Устройство посылает ультразвуковые волны на поверхность и принимает отражения.Положение отраженной волны используется для создания трехмерного профиля поверхности и расчета шероховатости.

Трехмерный профиль шероховатости по данным оптической профилометрии

3.          Сравнение

В этом методе производительсравнивает поверхность продукта с продуктом с предварительно измеренными стандартными деталямии выбирает ближайший, используя их чувство.Хотя это не очень точный метод, его можно использовать там, где не требуется более высокая точность, и на поверхность будет наноситься дополнительная покраска.

Грубость против.Производство

Одним из ключевых показателей эффективности изготовленных деталей является шероховатость.Значительные уровни шероховатости поверхности приводят к трещинам во время использования и повышают вероятность сильной коррозии при воздействии окружающей среды.Кроме того, шероховатость может снизить эффективность и в конечном итоге повредить механическую систему, где требуется низкое трение, поскольку неровная поверхность увеличивает трение между деталями.

В зависимости от области применения каждый механический компонент имеет свой верхний предел шероховатости поверхности.Например, элементы, для которых важно трение, имеют низкий допуск по шероховатости, потому что операции усложняются, а компонент трескается, когда шероховатость слишком высока.

Резьба и сопрягаемые поверхности могут иметь достаточную шероховатость, потому что это не мешает сопряжению и облегчает правильную подгонку между компонентами.Кроме того, поверхность, на которой необходима покраска, имеет определенную степень шероховатости, что повышает адгезию и облегчает процесс.

Шероховатость поверхности в некоторых распространенных производственных операциях

Значения шероховатости поверхности при различных операциях

Символы шероховатости поверхности

Давайте сначала обсудим сокращения, используемые в символах, прежде чем переходить к самим символам.Если вы посмотрите на обозначения отделки поверхности на производственных чертежах, то увидите множество сокращений.

Список сокращений

Символы шероховатости поверхности

Значение переменных, используемых в символах

Анализируя символы шероховатости поверхности на производственном чертеже, проектировщики и операторы могут сообщать о состоянии обработки поверхности любого обрабатываемого компонента.

Например, оператор ЧПУ может определить по чертежу дизайнера, сколько материала необходимо удалить с поверхности во время чистовой обработки.

Какие факторы влияют на степень шероховатости поверхности?

Следующие три фактора влияют на шероховатость поверхности;Операция резания, шлифовка и параметры управления (скорость резания и скорость подачи).

1.          Операция резки

После завершения операции резки с ЧПУ обработка, режущий инструмент оставляет следы на режущей поверхности из-за давления во время отделения инструмента от заготовки.

Этот остаток (называемый заусенцами) также влияет на необходимую размерную стабильность компонентов.Следующие факторы будут определять размер и количество остатков на поверхности, оставленных режущим инструментом.

• Отклонение угла резания
• Отклонение радиуса подсказки
• Скорость подачи
• деформация при резке

2.          Шлифовка

В процессе шлифования в производстве используются жесткие абразивные шлифовальные тела, а температура во время процесса может достигать 1500 ° C.Край абразивных частиц будет генерировать пластический тепловой поток из-за высокой рабочей температуры, оставляя на поверхности легкую шероховатость.

3.          Скорость резания и скорость подачи

Более высокая скорость резания увеличивает образование стружки, и размер стружки также будет больше.Следовательно, инструмент будет оставлять больше заусенцев на поверхности, потому что высокая скорость резания увеличивает трение между инструментом и режущей поверхностью, увеличивая значение Ra.Кроме того, более высокая скорость подачи увеличит высоту остатков на поверхности.

Как уменьшить шероховатость поверхности?

·        Установите правильную скорость подачи, так как высокая скорость подачи приводит к образованию большего количества остатков на режущей поверхности.Чтобы уменьшить шероховатость, используйте эффективную смазочно-охлаждающую жидкость и точные режущие инструменты.

·        Большие углы отклонения приводят к образованию заусенцев и следов обработки на поверхности, поэтому сведите их к минимуму.

·        Поскольку износ инструмента увеличивает шероховатость поверхности, перед шлифовкой отшлифуйте шлифовку.

·        Трение увеличивается из-за вибрации в обрабатывающих инструментах, что приводит к тому, что поверхность становится более шероховатой.Поэтому, прежде чем приступить к операциям механической обработки, уменьшите вибрацию и добавьте смазочно-охлаждающую жидкость.

·        Выберите материал обрабатывающего инструмента на основе характеристик сырья.Например, если вы обрабатываете твердые материалы, используйте твердосплавные инструменты, содержащие свинец.Инструмент также должен быть равномерно тонким.

Заключение

Поверхность всегда должна находиться в определенных пределах шероховатости в процессе производства в соответствии со спецификацией механического компонента.R_a предлагает нам принять или отклонить проект по отделке поверхности.Профилометр вычисляет арифметическую шероховатость поверхности, определяя среднюю высоту неровностей, составляющих компонент шероховатости, по опорной линии.

Для обработки шероховатости поверхности требуется дополнительная обработка, такая как удаление заусенцев, шлифовка и полировка.Эти подходы помогают получить значение шероховатости в желаемом пределе.Однако эта постобработка увеличивает стоимость производства, поэтому лучше учитывать фактор шероховатости в процессе проектирования и производства продукта.ProleanHubимеет дизайнеров и инженеров, специализирующихся на управлении процессами и отделке поверхностей.Не стесняйсясвязаться с намиесли вам нужен какой-либо проект, который попадает в желаемый предел шероховатости.

Часто задаваемые вопросы

Что такое шероховатость поверхности?

Шероховатость поверхности является параметром, дающим представление об отделке поверхности изготавливаемых деталей и изделий.Он сообщает о неровностях поверхности и должен находиться в желаемых пределах.

Влияет ли шероховатая поверхность на качество продукта?

Да, шероховатые поверхности имеют высокий потенциал для коррозии и трещин.Также это влияет на смазку деталей.

Есть ли у Roughness положительное применение?

Да, шероховатость поверхности может быть полезной, когда необходимо нанести краску, потому что она увеличивает клейкость.Кроме того, соединяемые детали не имеют отношения к шероховатости.

Что означает Р_a?

Ra известен как средняя шероховатость поверхности, среднее арифметическое всех высот пиков от базовой линии.

Каковы стандартные методы измерения шероховатости поверхности?

Сравнение со стандартной диаграммой шероховатости, измерение с помощью датчика и оптическая профилометрия — три стандартных метода измерения шероховатости поверхности.