Ytjämnhet i tillverkning: Mätning, påverkande faktorer och minimering

Ytjämnhet i tillverkning: Mätning, påverkande faktorer och minimering

Senaste uppdatering:09/01, tid att läsa: 5 min

Efterbehandling av en grov yta

Låt oss förstå ytjämnheten med ytbehandlingstermen.Processen att jämna ut ytan på tillverkade delar och produkter kallas ytbehandling, som undersöks med hjälp av ytjämnhet.Den mest populära parametern för matematisk kvantifiering av grovhet är R_a.Den visar den aritmetiska medelavvikelsen på ytan.En mindre R_ainnebär en jämnare konsistens.

Ytjämnhet är oregelbundenhet i ytstrukturen som bildas av serien av krön- och trågstrukturer.Dessa toppar och dalar kan vara mikroskopiska och synliga, beroende på grovhetsnivån.Ytkvaliteten på råvarorna eller de färdiga produkterna är avgörande i tillverkningsindustrin.Det handlar inte bara om det estetiska tilltalande utan påverkar också delarnas funktionalitet och övergripande kvalitet.

Mätning av ytjämnhet

Grov ytprofil

Ytjämnheten betecknas med"R_a,"och dess enhet är mikron (µ).Ra ger medelskillnaderna mellan krön (höjd) och dal (djup) på en yta över mätlängden.

Ytmätning är avgörande för att producera pålitliga och konsekventa delar och produkter vid precisionstillverkning.Därför bör ytparametrarna mätas och övervakas enligt den erforderliga specifikationen.Mätning av ytjämnheten är till exempel inkörsporten till att uppnå den erforderliga ytbehandlingen.

1.          Mätning med sonden.

Detta är kontaktmetoden för att mäta ytjämnhet.För att göra mätningen måste en sond eller penna vidröra ytan.

Mätning av grovhet med sonden

Skidan rör sig först för att fastställa referensen, och sonden följer efter för att röra sig över ytan genom toppar och dalar samtidigt som den skickar elektriska signaler för att utveckla ytprofilen.Därefter kan ytråheten erhållas från den skapade profilen.

2.          Optisk profilometri

Detta tillvägagångssätt usär ljusvågor eller ljudvågor.Enheten skickar ultraljudsvågor till ytan och tar emot reflektioner.Positionen för den reflekterade vågen används för att skapa en 3D ytprofil och beräkna grovheten.

Grovhet 3D-profil från optisk profilometri

3.          Jämförelse

I denna metod, tillverkarenjämför produktens yta med produkten med tidigare uppmätta standarddelaroch väljer den närmaste med hjälp av deras känsla.Även om det inte är en särskilt exakt metod, kan den användas där högre noggrannhet inte behövs, och ytterligare målning kommer att appliceras på ytan.

Grovhet vs.Tillverkning

En av de viktigaste prestandaindikatorerna för tillverkade delar är Roughness.De betydande nivåerna av ytjämnhet leder till sprickor under användning och utvecklar risken för extrem korrosion när de utsätts för miljön.Dessutom kan Roughness minska effektiviteten och i slutändan skada ett mekaniskt system där låg friktion krävs eftersom en oregelbunden yta ökar friktionen mellan delarna.

Beroende på applikation har varje mekanisk komponent olika övre gränser för ytjämnhet.Till exempel har element där friktion är ett problem en låg tolerans för Roughness eftersom operationer blir svåra, och komponenten spricker när Roughness är för hög.

Gängor och passande ytor kan ha en lagom grovhet eftersom detta inte stör ihopkopplingen och underlättar korrekt passning mellan komponenterna.Ytan där målningen är nödvändig beaktar också en viss grad av grovhet, vilket utvecklar vidhäftningsförmågan och gör processen lätt.

Ytjämnhet i vissa vanliga tillverkningsoperationer

Ytgrovhetsvärden vid olika operationer

Symboler för ytjämnhet

Låt oss först diskutera förkortningarna som används i symboler innan vi går vidare till själva symbolerna.Om du tittar på ytbehandlingssymbolerna på tillverkningsritningarna kommer du att se en mängd olika förkortningar.

Lista över förkortningar

Ytjämnhet symboler

Betydelsen av variabler som används i symboler

Genom att analysera symbolerna för ytjämnhet i en tillverkningsritning kan konstruktörerna och operatörerna kommunicera tillståndet för ytfinishen i alla bearbetade komponenter.

Till exempel kan en CNC-operatör bestämma från konstruktörernas ritning hur mycket material som måste avlägsnas från ytan under efterbehandlingen.

Vilka faktorer påverkar graden av ytjämnhet?

Följande tre faktorer påverkar ytjämnheten;Skärdrift, slipning och kontrollparametrar (skärhastighet och matningshastighet).

1.          Skäroperation

Efter att skäroperationen är avslutad med CNC-bearbetning, lämnar skärverktyget rester på skärytan på grund av trycket när verktyget frigörs från arbetsstycket.

Denna rest (kallad grad) påverkar också komponenternas nödvändiga dimensionsstabilitet.Följande faktorer bestämmer storleken och mängden rester på ytan som lämnas av skärverktyget.

• Avvikelsen i skärvinkeln
• Avböjning av verktygsspetsradie
• Utfodringshastighet
• deformation under skärning

2.          Slipning

Slipningsprocessen i tillverkningen använder styva, abrasiva slipmedel, och temperaturen kan nå så högt som 1500 ° C under processen.Kanten av slipande partiklar kommer att generera plastiskt värmeflöde på grund av den höga arbetstemperaturen, vilket lämnar en liten strävhet på ytan.

3.          Skärhastighet och matningshastighet

Den högre skärhastigheten ökar spånbildningen och spånstorleken blir också mer omfattande.Därför kommer verktyget att lämna fler grader på ytan eftersom den höga skärhastigheten ökar friktionen mellan verktyget och skärytan, vilket ökar Ra-värdet.Dessutom kommer en högre matningshastighet att öka höjden av resterna på ytan.

Hur kan jag minimera ytjämnheten?

·        Ställ in rätt matningshastighet eftersom en hög matningshastighet gör att mer rester bildas på skärytan.För att minska grovheten, använd effektiv skärvätska och exakta skärverktyg.

·        Höga avböjningsvinklar ger bearbetningsgrader och märken på ytan, så minimera dem.

·        Eftersom verktygsslitage ökar ytjämnheten, polera slipen före slipning.

·        Friktionen ökar av vibrationer i bearbetningsverktygen, vilket gör att ytan blir strävare.Därför, innan du fortsätter med bearbetningsoperationerna, minska vibrationerna och tillsätt skärvätska.

·        Välj bearbetningsverktygets material utifrån råmaterialets egenskaper.Om du till exempel bearbetar hårda material, använd hårdmetallverktyg som innehåller ledningar.Verktyget måste också vara jämnt fint.

Slutsats

Ytan bör alltid falla inom vissa grovhetsgränser under tillverkningsprocessen enligt specifikationen för den mekaniska komponenten.R_a föreslår att vi ska acceptera eller avslå projektet gällande ytbehandling.En profilometer beräknar den aritmetiska ytjämnheten genom att bestämma medelhöjden för de ojämnheter som utgör råhetskomponenten från en referenslinje.

För ytråhetsbehandling krävs ytterligare bearbetning, såsom gradning, slipning och polering.Dessa tillvägagångssätt hjälper till att få råhetsvärdet inom den önskvärda gränsen.Denna efterbearbetning ökar dock tillverkningskostnaden, så det är bättre att överväga grovhetsfaktorn i produktdesign- och tillverkningsprocessen.ProleanHubhar designers och ingenjörer som är specialiserade på processtyrning och ytbehandling.Känn dig fri attkontakta ossom du behöver något projekt som faller inom den önskade grovhetsgränsen.

FAQ's

Vad är ytjämnhet?

Ytjämnhet är den parameter som ger en uppfattning om ytbehandling i tillverkade delar och varor.Den berättar om ytans ojämnheter och bör ligga inom den önskade gränsen.

Påverkar en grov yta produktens kvalitet?

Ja, grova ytor har stor risk för korrosion och sprickor.Det påverkar också smörjningen av delarna.

Har Roughness någon positiv tillämpning?

Ja, ytjämnhet kan vara till hjälp när målningen ska appliceras eftersom den ökar vidhäftningsförmågan.Delarna som ska paras berör inte heller Grovhet.

Vad menas med R_a?

Ra är känd som genomsnittlig ytjämnhet, det aritmetiska medelvärdet av alla höjder på topparna från referenslinjen.

Vilka är standardmetoderna för att mäta ytjämnhet?

Jämförelse med ett standardgrovhetsdiagram, Mätning med sonden och Optisk profilometri är de tre standardmetoderna för att mäta ytjämnhet.