Drsnosť povrchu vo výrobe: meranie, ovplyvňujúce faktory a minimalizácia
Posledná aktualizácia:09/01, čas na čítanie: 5 minút
Dokončenie hrubého povrchu
Pod pojmom povrchová úprava rozumieme drsnosť povrchu.Proces vyhladzovania povrchu vyrábaných dielov a výrobkov je známy ako povrchová úprava, ktorá sa skúma pomocou drsnosti povrchu.Najpopulárnejším parametrom pre matematickú kvantifikáciu drsnosti je Ra.Zobrazuje aritmetický priemer odchýlky na povrchu.Menšie Raznamená hladšiu textúru.
Drsnosť povrchu je nepravidelnosť v štruktúre povrchu tvorená radom hrebeňových a žľabových štruktúr.Tieto hrebene a žliabky môžu byť mikroskopické a viditeľné v závislosti od úrovne drsnosti.Kvalita povrchu surovín alebo hotových výrobkov je vo výrobnom priemysle rozhodujúca.Nejde len o estetický vzhľad, ale ovplyvňuje aj funkčnosť dielov a celkovú kvalitu.
Meranie drsnosti povrchu
Hrubý profil povrchu
Drsnosť povrchu je označená"Ra,“a jeho jednotkou sú mikróny (µ).Ra udáva priemerné rozdiely medzi hrebeňom (výškou) a žľabom (hĺbkou) na povrchu počas meranej dĺžky.
Meranie povrchu je životne dôležité pre výrobu spoľahlivých a konzistentných dielov a produktov v presnej výrobe.Preto by sa parametre povrchu mali merať a monitorovať podľa požadovanej špecifikácie.Napríklad meranie drsnosti povrchu je vstupnou bránou k dosiahnutiu požadovanej povrchovej úpravy.
1. Meranie so sondou.
Toto je kontaktná metóda merania drsnosti povrchu.Ak chcete vykonať meranie, sonda alebo dotykové pero sa musia dotýkať povrchu.
Meranie drsnosti pomocou sondy
Smyk sa pohybuje ako prvý, aby stanovil referenciu, a sonda nasleduje za ním, aby sa pohybovala po povrchu cez hrebene a žľaby, pričom vysiela elektrické signály na vytvorenie profilu povrchu.Potom je možné získať drsnosť povrchu z vytvoreného profilu.
2. Optická profilometria
Tento prístup uses svetelné vlny alebo zvukové vlny.Prístroj vysiela ultrazvukové vlny na povrch a prijíma odrazy.Poloha odrazenej vlny sa používa na vytvorenie 3D profilu povrchu a výpočet drsnosti.
3D profil drsnosti z optickej profilometrie
3. Porovnanie
Pri tejto metóde výrobcaporovnáva povrch výrobku s výrobkom s predtým nameranými štandardnými dielmia pomocou zmyslu vyberie toho najbližšieho.Nie je to síce veľmi presná metóda, ale dá sa použiť tam, kde nie je potrebná vyššia presnosť a na povrch sa nanesie ďalšia maľba.
Drsnosť vs.Výroba
Jedným z kľúčových ukazovateľov výkonnosti vyrábaných dielov je drsnosť.Značná úroveň drsnosti povrchu vedie k prasklinám počas používania a vytvára možnosť extrémnej korózie pri vystavení prostrediu.Okrem toho môže drsnosť znížiť účinnosť a v konečnom dôsledku poškodiť mechanický systém, kde je potrebné nízke trenie, pretože nepravidelný povrch zvyšuje trenie medzi časťami.
V závislosti od aplikácie má každý mechanický komponent inú hornú hranicu drsnosti povrchu.Napríklad prvky, pri ktorých dochádza k treniu, majú nízku toleranciu drsnosti, pretože operácie sa stávajú obtiažnymi a súčiastka praská, keď je drsnosť príliš vysoká.
Závity a protiľahlé povrchy môžu mať značnú drsnosť, pretože to neprekáža pri spájaní a uľahčuje správne zapadnutie medzi komponenty.Povrch, na ktorom je potrebné maľovať, tiež zohľadňuje určitý stupeň drsnosti, ktorý rozvíja priľnavosť a uľahčuje proces.
Drsnosť povrchu v niektorých bežných výrobných operáciách
| Prevádzka | Ra(maximálne) | Ra(minimálne) |
| Rezanie plameňom | 25 | 12.5 |
| Frézovanie | 6.3 | 0,8 |
| Preťahovanie | 3.2 | 0,8 |
| Plánovanie, tvarovanie | 12.5 | 1.6 |
| Vŕtanie | 6.3 | 1.6 |
| Chemické mletie | 6.3 | 1.6 |
| Zvolen.Vybíjacie obrábanie | 4,75 | 1.6 |
| Investičný casting | 3.2 | 1.6 |
| Odlievanie do piesku | 25 | 12.5 |
| Brúsenie | 1.6 | 0,1 |
| Honovanie | 0,8 | 0,1 |
| Elektro-poľský | 0,8 | 0,1 |
| Leštenie | 0,4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Nuda, otáčanie | 6.3 | 0,4 |
Hodnoty drsnosti povrchu pri rôznych operáciách
Symboly pre drsnosť povrchu
Najprv si rozoberme skratky používané v symboloch a až potom prejdeme k samotným symbolom.Ak sa pozriete na symboly povrchovej úpravy na výrobných výkresoch, uvidíte rôzne skratky.
|
| Význam |
| Ra | Priemerná drsnosť povrchu, aritmetický priemer všetkých výšok píkov od referenčnej čiary.
|
| Rmax | Maximálna vertikálna vzdialenosť medzi hrebeňom a žľabom |
| Rz | Priemerná maximálna výška 5 najvyšších hrebeňov, |
| · Rt | Celková výška profilu drsnosti |
zoznam skratiek
Symboly drsnosti povrchu
| a | Hodnota drsnosti v mikrometroch (µm) |
| b | Spôsob výroby |
| c | Vzorkovacia dĺžka drsnosti (mm alebo palec) |
| d | smer ležania povrchu |
| e | minimálny odber materiálu (mm) |
| f | priemerná maximálna výška vrcholov |
Význam premenných použitých v symboloch
Analýzou symbolov drsnosti povrchu vo výrobnom výkrese môžu konštruktéri a operátori komunikovať stav povrchovej úpravy v akomkoľvek obrábanom komponente.
Napríklad CNC operátor môže z výkresu dizajnéra určiť, koľko materiálu sa musí z povrchu odstrániť počas dokončovania.
Aké faktory ovplyvňujú stupeň drsnosti povrchu?
Nasledujúce tri faktory ovplyvňujú drsnosť povrchu;Operácia rezania, brúsenie a kontrolné parametre (rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu).
1. Operácia rezania
Po dokončení operácie rezania s CNC obrábanierezný nástroj zanecháva zvyšky na reznej ploche v dôsledku tlaku počas uvoľňovania nástroja z obrobku.
Tieto zvyšky (nazývané otrepy) ovplyvňujú aj potrebnú rozmerovú stabilitu komponentov.Nasledujúce faktory určia veľkosť a množstvo zvyškov na povrchu, ktoré zanecháva rezný nástroj.
- Odchýlka uhla rezu
- Vychýlenie polomeru popisku nástroja
- Rýchlosť kŕmenia
- deformácia pri rezaní
2. Brúsenie
Proces brúsenia vo výrobe používa tuhé, abrazívne brúsne médiá a teplota môže počas procesu dosiahnuť až 1500 ° C.Hrana abrazívnych častíc bude generovať plastický tepelný tok v dôsledku vysokej pracovnej teploty, pričom na povrchu zostane mierna drsnosť.
3. Rýchlosť rezania a rýchlosť posuvu
Vyššia rýchlosť rezania zvyšuje tvorbu triesok a veľkosť triesok bude tiež väčšia.Nástroj teda zanechá na povrchu viac otrepov, pretože vysoká rýchlosť rezania zvýši trenie medzi nástrojom a reznou plochou, čím sa zvýši hodnota Ra.Tiež vyššia rýchlosť posuvu zvýši výšku zvyškov na povrchu.
Ako môžem minimalizovať drsnosť povrchu?
· Nastavte správnu rýchlosť posuvu, pretože vysoká rýchlosť posuvu spôsobí, že sa na reznej ploche vytvorí viac zvyškov.Na zníženie drsnosti používajte účinnú reznú kvapalinu a presné rezné nástroje.
· Veľké uhly vychýlenia vytvárajú otrepy a stopy na povrchu, takže ich minimalizujte.
· Pretože opotrebovanie nástroja zvyšuje drsnosť povrchu, pred brúsením brúsny materiál vyleštite.
· Trenie sa zvyšuje vibráciami v obrábacích nástrojoch, čo spôsobuje zdrsnenie povrchu.Preto pred pokračovaním v obrábaní znížte vibrácie a pridajte reznú kvapalinu.
· Vyberte si materiál obrábacieho nástroja na základe vlastností suroviny.Ak napríklad obrábate tvrdé materiály, použite nástroje z tvrdokovu obsahujúce olova.Nástroj musí byť tiež rovnomerne jemný.
Záver
Povrch by mal počas výrobného procesu vždy spadať do určitých limitov drsnosti podľa špecifikácie mechanického komponentu.Ra navrhuje, aby sme prijali alebo zamietli projekt týkajúci sa povrchovej úpravy.Profilometer vypočítava aritmetickú drsnosť povrchu určením priemernej výšky nepravidelností, ktoré tvoria zložku drsnosti, z referenčnej čiary.
Na úpravu drsnosti povrchu je potrebné ďalšie spracovanie, ako je odhrotovanie, brúsenie a leštenie.Tieto prístupy pomáhajú dosiahnuť hodnotu drsnosti v rámci požadovaného limitu.Toto následné spracovanie však zvyšuje výrobné náklady, takže je lepšie zvážiť faktor drsnosti v procese navrhovania a výroby produktu.ProleanHubmá dizajnérov a inžinierov, ktorí sa špecializujú na riadenie procesov a povrchovú úpravu.Neváhajtekontaktuj násak potrebujete akýkoľvek projekt, ktorý spadá do požadovaného limitu drsnosti.
Časté otázky
Čo je drsnosť povrchu?
Drsnosť povrchu je parameter, ktorý dáva predstavu o povrchovej úprave vyrábaných dielov a tovarov.Hovorí o nepravidelnostiach povrchu a mal by byť v požadovanom limite.
Ovplyvňuje drsný povrch kvalitu produktu?
Áno, drsné povrchy majú vysoký potenciál korózie a prasklín.Ovplyvňuje tiež mazanie dielov.
Má drsnosť nejaké pozitívne uplatnenie?
Áno, drsnosť povrchu môže byť užitočná, keď je potrebné aplikovať náter, pretože zvyšuje priľnavosť.Tiež diely, ktoré sa majú spojiť, sa netýkajú drsnosti.
Čo znamená Ra?
Ra je známa ako priemerná drsnosť povrchu, aritmetický priemer všetkých výšok píkov od referenčnej čiary.
Aké sú štandardné metódy na meranie drsnosti povrchu?
Porovnanie so štandardnou tabuľkou drsnosti, Meranie so sondou a Optická profilometria sú tri štandardné metódy na meranie drsnosti povrchu.
Čas odoslania: júl-05-2022