Površinska hrapavost v proizvodnji: Merjenje, dejavniki vpliva in zmanjšanje
Zadnja posodobitev: 09/01, čas za branje: 5 minut
Končna obdelava grobe površine
Razumejmo hrapavost površine z izrazom končna obdelava površine.Postopek glajenja površine izdelanih delov in izdelkov je znan kot končna obdelava površine, ki se preverja s pomočjo hrapavosti površine.Najbolj priljubljen parameter za matematično kvantifikacijo hrapavosti je Ra.Na površini prikazuje odklon aritmetične sredine.Manjši Rapomeni bolj gladko teksturo.
Površinska hrapavost je nepravilnost v teksturi površine, ki jo tvori niz struktur grebena in korita.Ti grebeni in vdolbine so lahko mikroskopske in vidne, odvisno od stopnje hrapavosti.Kakovost površine surovin ali končnih izdelkov je ključnega pomena v proizvodni industriji.Ne gre samo za estetsko privlačnost, ampak vpliva tudi na funkcionalnost delov in splošno kakovost.
Merjenje površinske hrapavosti
Profil grobe površine
Hrapavost površine je označena z”Ra,“in njegova enota je mikron (µ).Ra podaja povprečne razlike med vrhom (višino) in koritom (globino) na površini na merilni dolžini.
Merjenje površine je bistvenega pomena za izdelavo zanesljivih in doslednih delov in izdelkov v natančni proizvodnji.Zato je treba površinske parametre meriti in spremljati glede na zahtevane specifikacije.Na primer, merjenje hrapavosti površine je prehod do doseganja zahtevane končne obdelave površine.
1. Merjenje s sondo.
To je kontaktna metoda merjenja površinske hrapavosti.Za izvedbo meritve se mora sonda ali pisalo dotakniti površine.
Merjenje hrapavosti s sondo
Drsnik se najprej premakne, da vzpostavi referenco, sonda pa ji sledi, da se premika po površini skozi grebene in vdolbine, medtem ko pošilja električne signale za razvoj profila površine.Po tem lahko iz ustvarjenega profila pridobimo hrapavost površine.
2. Optična profilometrija
Ta pristop ussvetlobni ali zvočni valovi.Naprava pošilja ultrazvočne valove na površino in sprejema odboje.Položaj odbitega vala se uporabi za ustvarjanje 3D profila površine in izračun hrapavosti.
3D profil hrapavosti iz optične profilometrije
3. Primerjava
Pri tej metodi proizvajalecprimerja površino izdelka z izdelkom s predhodno izmerjenimi standardnimi deliin s svojim čutilom izberejo najbližjega.Čeprav ni zelo natančna metoda, jo je mogoče uporabiti tam, kjer večja natančnost ni potrebna, na površino pa se nanese dodatno barvanje.
Hrapavost vs.Proizvodnja
Eden od ključnih kazalnikov učinkovitosti izdelanih delov je hrapavost.Znatne stopnje površinske hrapavosti povzročajo razpoke med uporabo in razvijejo možnost ekstremne korozije, ko so izpostavljene okolju.Poleg tega lahko hrapavost zmanjša učinkovitost in na koncu poškoduje mehanski sistem, kjer je potrebno nizko trenje, ker nepravilna površina poveča trenje med deli.
Odvisno od uporabe ima vsaka mehanska komponenta drugačno zgornjo mejo hrapavosti površine.Na primer, elementi, pri katerih je trenje zaskrbljujoče, imajo nizko toleranco za hrapavost, ker postanejo operacije težavne, in komponenta poči, ko je hrapavost previsoka.
Navoji in spojne površine imajo lahko precejšnjo mero hrapavosti, ker to ne moti spajanja in olajša pravilno prileganje med komponentami.Poleg tega površina, kjer je potrebno barvanje, upošteva določeno stopnjo hrapavosti, ki razvije lepljivost in olajša postopek.
Površinska hrapavost v nekaterih običajnih proizvodnih postopkih
| Delovanje | Ra(Največ) | Ra(najmanj) |
| Plamensko rezanje | 25 | 12.5 |
| Rezkanje | 6.3 | 0,8 |
| Broširanje | 3.2 | 0,8 |
| Načrtovanje, oblikovanje | 12.5 | 1.6 |
| Vrtanje | 6.3 | 1.6 |
| Kemično mletje | 6.3 | 1.6 |
| izvoljenObdelava praznjenja | 4.75 | 1.6 |
| Naložno litje | 3.2 | 1.6 |
| Ulivanje v pesek | 25 | 12.5 |
| Brušenje | 1.6 | 0,1 |
| Brušenje | 0,8 | 0,1 |
| Elektro-poljski | 0,8 | 0,1 |
| Poliranje | 0,4 | 0,1 |
| Laser | 6.3 | 0,8 |
| Dolgočasno, obračanje | 6.3 | 0,4 |
Vrednosti površinske hrapavosti pri različnih operacijah
Simboli za površinsko hrapavost
Najprej se pogovorimo o okrajšavah, ki se uporabljajo v simbolih, preden preidemo na same simbole.Če pogledate simbole za končno obdelavo površin na proizvodnih risbah, boste videli različne okrajšave.
|
| Pomen |
| Ra | Povprečna hrapavost površine, aritmetična sredina vseh višin vrhov od referenčne črte.
|
| Rmaks | Največja navpična razdalja med grebenom in koritom |
| Rz | Povprečna največja višina 5 najvišjih grebenov, |
| · Rt | Skupna višina profila hrapavosti |
Seznam okrajšav
Simboli površinske hrapavosti
| a | Vrednost hrapavosti v mikrometrih (µm) |
| b | Način izdelave |
| c | Dolžina vzorčenja hrapavosti (mm ali palec) |
| d | smer lege površine |
| e | najmanjša zahteva po odstranitvi materiala (mm) |
| f | povprečna največja višina vrhov |
Pomen spremenljivk, uporabljenih v simbolih
Z analizo simbolov površinske hrapavosti v proizvodni risbi lahko načrtovalci in operaterji sporočijo stanje končne obdelave površine v kateri koli strojno obdelani komponenti.
Na primer, operater CNC-ja lahko na podlagi risbe oblikovalca določi, koliko materiala je treba odstraniti s površine med končno obdelavo.
Kateri dejavniki vplivajo na stopnjo hrapavosti površine?
Naslednji trije dejavniki vplivajo na hrapavost površine;Rezanje, brušenje in kontrolni parametri (rezalna hitrost in podajalna hitrost).
1. Rezanje
Po končanem rezanju z CNC obdelava, rezalno orodje pušča ostanke na rezalni površini zaradi pritiska med sprostitvijo orodja iz obdelovanca.
Ta ostanek (imenovan bradavica) vpliva tudi na potrebno dimenzijsko stabilnost komponent.Naslednji dejavniki bodo določili velikost in količino ostankov na površini, ki jih pusti rezalno orodje.
- Odstopanje kota rezanja
- Odklon polmera orodja
- Stopnja hranjenja
- deformacija med rezanjem
2. Brušenje
Postopek mletja v proizvodnji uporablja toge, abrazivne brusilne medije, temperatura med postopkom pa lahko doseže tudi 1500 °C.Rob abrazivnih delcev bo zaradi visoke delovne temperature ustvaril plastični toplotni tok, na površini pa bo ostala rahla hrapavost.
3. Rezalna hitrost in pomik
Večja hitrost rezanja poveča nastajanje odrezkov, velikost odrezkov pa bo tudi večja.Zato bo orodje pustilo več robov na površini, ker bo visoka rezalna hitrost povečala trenje med orodjem in rezalno površino, kar bo povečalo vrednost Ra.Poleg tega bo večja hitrost podajanja povečala višino ostankov na površini.
Kako lahko zmanjšam hrapavost površine?
· Nastavite pravilno hitrost pomika, ker visoka hitrost pomika povzroči nastanek več ostankov na rezalni površini.Za zmanjšanje hrapavosti uporabite učinkovito rezalno tekočino in natančna rezalna orodja.
· Visoki odklonski koti povzročajo obdelovalne robove in sledi na površini, zato jih čim bolj zmanjšajte.
· Ker obraba orodja poveča hrapavost površine, polirajte brušenje pred brušenjem.
· Trenje se poveča zaradi tresljajev v obdelovalnih orodjih, kar povzroči, da površina postane bolj hrapava.Zato, preden nadaljujete z obdelavo, zmanjšajte vibracije in dodajte rezalno tekočino.
· Izberite material obdelovalnega orodja glede na značilnosti surovine.Na primer, če obdelujete trde materiale, uporabite orodja iz karbidne trdine, ki vsebujejo svince.Orodje mora biti tudi enakomerno fino.
Zaključek
Površina mora med proizvodnim postopkom vedno pasti znotraj določenih meja hrapavosti v skladu s specifikacijo mehanske komponente.Ra predlaga, da sprejmemo ali zavrnemo projekt površinske obdelave.Profilometer izračuna aritmetično hrapavost površine z določitvijo povprečne višine nepravilnosti, ki sestavljajo komponento hrapavosti, iz referenčne črte.
Za obdelavo površinske hrapavosti je potrebna nadaljnja obdelava, kot so razigljevanje, brušenje in poliranje.Ti pristopi pomagajo doseči vrednost hrapavosti znotraj želene meje.Vendar pa ta naknadna obdelava poveča stroške izdelave, zato je bolje upoštevati dejavnik hrapavosti v procesu načrtovanja in izdelave izdelka.ProleanHubima oblikovalce in inženirje, ki so specializirani za nadzor procesov in površinsko obdelavo.Brez skrbikontaktiraj nasče potrebujete kakršen koli projekt, ki spada v želeno mejo hrapavosti.
Pogosta vprašanja
Kaj je površinska hrapavost?
Površinska hrapavost je parameter, ki daje predstavo o površinski obdelavi izdelanih delov in blaga.Prikazuje nepravilnosti na površini in mora biti znotraj želene meje.
Ali hrapava površina vpliva na kakovost izdelka?
Da, hrapave površine imajo velik potencial za korozijo in razpoke.Prav tako vpliva na mazanje delov.
Ima Roughness kakšno pozitivno aplikacijo?
Da, hrapavost površine je lahko v pomoč, ko je treba nanesti barvo, ker poveča oprijemljivost.Poleg tega se deli, ki jih je treba pariti, ne nanašajo na hrapavost.
Kaj je mišljeno z Ra?
Ra je znan kot povprečna površinska hrapavost, aritmetična sredina vseh višin vrhov od referenčne črte.
Katere so standardne metode za merjenje površinske hrapavosti?
Primerjava s standardno tabelo hrapavosti, meritev s sondo in optična profilometrija so tri standardne metode za merjenje hrapavosti površine.
Čas objave: 5. julij 2022