Таблица качества поверхности: руководство по вопросам обработки поверхности

Процессы, связанные с использованием машин, наносят характерные неровности на поверхности изделий. Степень шероховатости поверхности изделия влияет на его долговечность и работоспособность во время использования. Это вызвало необходимость создания карты шероховатости поверхности.

Постоянное использование часто приводит к износу изделия со временем. Это часто происходит из-за большого трения, возникающего между поверхностью продукта и поверхностью, с которой он используется. Напротив, гладкие поверхности с отделкой поверхности более долговечны и пригодны для использования с минимальным трением или без него.

Если вам интересно, почему обработка поверхности важна для вашего продукта, это руководство для вас. Продолжайте читать, чтобы получить полное представление об отделке поверхности.

Что такое отделка поверхности?         

Чистота поверхности — это параметр, определяющий физические характеристики (внешний вид) детали. Это средство изменения поверхности материала посредством процессов, включающих добавление, удаление или изменение формы металлической поверхности.

 Три (3) основные характеристики могут определять качество поверхности. Это шероховатость поверхности, волнистость и слоистость.

Мера общих пространственных неровностей на поверхности металла известна как шероховатость поверхности. Он также показывает количество вершин и впадин на поверхности. Чем меньше число, тем меньше неровностей, что означает низкую шероховатость поверхности и лучшее качество поверхности. Когда профессионалы говорят об отделке поверхности, они часто имеют в виду «шероховатость поверхности».

Измерение шероховатости поверхности также может осуществляться с точки зрения волнистости. Волнистость вызвана отклонением, деформацией или вибрацией частиц. Его можно измерить, если поверхность имеет больше пространства между неровностями по сравнению с другими поверхностями.

Наконец, слово «лежание» относится к направлению основных рисунков поверхности.

Почему качество поверхности имеет значение?

В металлообработке на заказ чистовая обработка поверхности играет ключевую роль, определяя, как изделие взаимодействует с окружающей средой. Поэтому крайне важно оценить долговечность и эффективность изделия в процессе эксплуатации.

Обработка поверхности может влиять на несколько свойств детали изделия по сопротивлению износу. К ним относятся способность способствовать или разрушать смазку, увеличивать или уменьшать трение с контактирующими деталями и противостоять коррозии.

Существуют различные виды отделки поверхности, оказывающие разнообразное воздействие на изделие. Отделка поверхности помогает в следующих и многих других аспектах:

Как измерить шероховатость поверхности?

Измерение шероховатости поверхности включает в себя расчет относительной гладкости профиля поверхности изделия. Он использует Ra в качестве числового параметра.

Как упоминалось ранее, тремя основными компонентами поверхностей являются шероховатость, волнистость и слоистость. Эти компоненты имеют жизненно важное значение для характеристик геометрии поверхности.

Существует несколько систем измерения чистоты поверхности. Эти системы измерения качества поверхности включают в себя следующее:

Контактные методы (щуп-щуп)

Контактный метод позволяет измерить качество поверхности изделия с помощью щупа. Сначала стилусом проводят по поверхности изделия с последующей регистрацией перпендикулярного движения стилуса.

Зарегистрированный профиль иглы затем помогает рассчитать три основных параметра шероховатости поверхности. Этот метод требует остановки машины, а кончик иглы может оставить небольшие царапины на поверхности продукта.

Чтобы точно измерить шероховатость поверхности деликатного объекта, убедитесь, что диаметр кончика щупа как можно меньше и минимальное контактное давление на поверхность.

Бесконтактные методы (оптический свет, лазер или рентген)

Бесконтактные методы предполагают использование оптических инструментов, таких как рентгеновские лучи, лазеры и т. д., вместо стилуса для измерения степени шероховатости поверхности. Эти методы обеспечивают высокую скорость измерения без необходимости контакта с поверхностью продукта.

Оптическое рассеяние или ультразвуковое рассеяние является здесь одним из наиболее полезных методов. Оптический прибор отправит ультразвуковой импульс на поверхность изделия. Этот импульс изменяет, интерферирует и вызывает отражение спиной к инструменту. Теперь вы можете оценить отраженную волну в приборе для определения параметров шероховатости поверхности.

Методы микроскопии также помогают исследовать микроскопические пики на поверхностях материалов. Опять же, эти методы дают последовательные результаты.

Методы сравнения

Этот метод сравнивает качество поверхности изделия с поверхностью с известными параметрами шероховатости. Эта известная поверхность служит эталоном для калибровки поверхности изготавливаемого изделия.

Производители используют визуальные и тактильные ощущения для сравнения поверхности продукта с поверхностью известных параметров шероховатости.

Измерение шероховатости поверхности в процессе обработки

Сэм

Основатель AT-Machining Обладает 30-летним опытом работы с ЧПУ-оборудованием и занимается решением сложных задач проектирования и обработки для своих клиентов.

• [электронная почта защищена]

🔗 Лучшие практики для отделки поверхности

Избегайте чрезмерного задания общих характеристик обработки поверхности; ограничьте дорогостоящие, точные значения Ra критическими сопрягаемыми интерфейсами или уплотнительными поверхностями, чтобы значительно сократить общее время производственного цикла.

Свяжитесь с нашим экспертом по обработке на станках с ЧПУ

Существует несколько методов измерения параметров шероховатости поверхности в процессе обработки, вот некоторые из них:

• Метод индуктивности

Этот метод измеряет шероховатость магнитной поверхности. В этом методе датчик индуктивности использует свою электромагнитную энергию для оценки расстояния между датчиком и поверхностью. Полученное параметрическое значение помогает определить сравнительные параметры шероховатости поверхности.

• Машинный метод

В этом методе цифровая система служит источником света для освещения поверхности продукта. После освещения данные отправляются на компьютер для анализа. Сопоставление анализируемых данных с диаграммой шероховатости поверхности позволяет получить фактическую шероховатость поверхности.

• Ультразвуковой метод

В этом методе сферический ультразвуковой датчик размещается под углом, не падающим на поверхность, для отправки импульсов на поверхность. Посланный импульс анализируется компьютером для анализа и расчета параметров шероховатости поверхности.

Единицы отделки поверхности от RA до Rz

Когда вы видите диаграмму чистоты обрабатываемой поверхности, вам может быть сложно понять сокращения. Трудно измерить шероховатость поверхности без адекватного понимания этих единиц.

Следующие параметры шероховатости поверхности и единицы измерения помогут вам лучше понять суть шероховатости поверхности. Для лучшего понимания мы включили их единицы СИ в микродюймы.

RA – средняя шероховатость поверхности (средняя по центральной линии)

Некоторые дизайнеры и инженеры также называют это средним значением центральной линии или средним арифметическим на диаграмме шероховатости поверхности. Это абсолютная величина, которая отражает степень отклонения профиля шероховатости от средней линии.

Среднее значение шероховатости RA является наиболее часто используемым параметром для измерения шероховатости поверхности. Однако у него есть некоторые недостатки, которые делают другие модули обработки поверхности незаменимыми при определении, оценке и воспроизведении топологии поверхности.

RA и RMS (среднеквадратичное значение) — это верхние значения на диаграмме шероховатости поверхности.

Rmax – расстояние по вертикали от пика до долины

Rmax измеряет среднюю вертикальную высоту выступов и впадин поверхности. Он эффективен при измерении заусенцев, царапин и других отклонений на поверхности, которые трудно обнаружить с помощью таблицы качества поверхности RA. Кроме того, Rmax более эффективно выявляет аномалии текстуры поверхностей.

Rz – Средняя максимальная высота профиля.

Rz измеряет среднюю максимальную высоту профиля поверхности. Он получается из средних значений пяти наибольших длин выборки пиков и впадин по всей поверхности. Этот параметр помогает обеспечить точность измерений и избежать ошибок. Это удобно, поскольку среднее значение центральной линии (Ra) часто в некоторой степени нечувствительно, что приводит к неточным измерениям.

Yuki

Инженер по техническим продажам в AT-Machining Обладаю 12-летним опытом работы на станках с ЧПУ, специализируюсь на выборе материалов и решениях по обработке поверхностей.

• [электронная почта защищена]

🔗 Лучшие практики для отделки поверхности

Не полагайтесь исключительно на значения Ra; четко определите направление свивки и длину отрезков, чтобы гарантировать, что текстура поверхности действительно соответствует конкретным трибологическим функциональным требованиям.

Получите больше советов по стоимости обработки на станках с ЧПУ

Поверхностная обработка RA для различных производственных процессов

 Есть несколько промышленных процессов, которые компании-производители применяют для точной настройки поверхности своей продукции. Методы отделки поверхности различаются в зависимости от производственных процессов. Каждый метод имеет различные эффекты, поскольку обработка поверхности — это широкий производственный процесс.

Например, существуют разные процессы резки металла, и каждый процесс имеет свой процесс обработки поверхности. Это подчеркивает важность таблицы качества поверхности.

Первым шагом при выборе отделки поверхности является определение промышленного процесса, позволяющего получить желаемую текстуру поверхности и преобладающий рисунок поверхности. Кроме того, процесс, который будет принят, должен быть экономически эффективным для коммерческих целей.

На изображении ниже представлена ​​таблица, показывающая один из примеров диаграмм шероховатости поверхности. Он показывает относительную шероховатость различных производственных процессов:

Таблица преобразования шероховатости поверхности

Важным ориентиром для измерения стандартных параметров шероховатости поверхности является процесс обработки по диаграмме шероховатости поверхности. Производители всегда используют его в качестве эталонного материала для обеспечения качества в производственных процессах.

Какие факторы влияют на качество поверхности?

На качество поверхности могут влиять несколько факторов. Некоторые из факторов включают следующее:

Тип используемой охлаждающей жидкости

Использование охлаждающей жидкости — отличный способ улучшить качество поверхности и продлить срок службы инструмента в процессах механической обработки. Она эффективно снижает трение на поверхностях. В процессе обработки на станках с ЧПУ выделяется тепло, которое влияет на физические свойства поверхностей, делая их шероховатыми.

Использование СОЖ под высоким давлением значительно улучшает качество поверхности, хотя оно и не самое эффективное, поскольку не подходит для более низких скоростей резания.

Использование СОЖ минимального качества признано наиболее эффективным методом снижения шероховатости поверхности. Это экономически эффективно, снижает загрязнение окружающей среды и повышает производительность деталей. Кроме того, это уменьшает износ инструмента и шероховатость поверхности.

Параметры резки

Обработка поверхности важна для качества изделия в процессе обработки. Однако получение желаемой чистоты поверхности будет зависеть от параметров резания, таких как подача, глубина резания и скорость резания.

В процессе резки на станках с ЧПУ увеличение скорости резания снижает шероховатость поверхности. Это означает, что чем выше скорость резания, тем меньше шероховатость поверхности (при условии, что все остальные параметры остаются постоянными).

С увеличением глубины резания в процессе обработки с ЧПУ максимальная глубина шероховатости имеет тенденцию к увеличению. Это происходит только в том случае, если другие задействованные параметры остаются постоянными. Кроме того, увеличение подачи соответствует уменьшению средней шероховатости в процессе обработки с ЧПУ.

Чтобы улучшить процессы обработки, смазочно-охлаждающие жидкости уменьшают шероховатость поверхности во всех процессах резки. Это происходит за счет снижения температуры инструмента, что, в свою очередь, снижает коэффициент трения. Однако проникновение жидкости в пространство резания также снижает адгезию инструмента и изделия.

Тип процесса обработки

Тип процесса механической обработки, используемый при изготовлении изделия, определяет степень шероховатости поверхности изделия. Процесс обработки регулируется двумя основными параметрами обработки, а именно: скорость подачи и скорость резания.

Скорость подачи и скорость резания, используемые в процессе обработки металлов, например, при токарной обработке на станках с ЧПУ, сильно влияют на качество поверхности конечного продукта. Значение поверхности увеличивается с увеличением скорости подачи, а шероховатость рисунка поверхности уменьшается с увеличением скорости резания.

Вибрации

Как неизношенный, так и изношенный инструмент вызывают вибрации, которые влияют на качество поверхности изделия. Когда инструменты изнашиваются, они влияют на целостность отделки поверхности изделия, что приводит к получению более гладкой поверхности непредсказуемым образом из-за вибрации.

Частоты и амплитуды вибрации, полученные с помощью неизношенного инструмента, влияют на качество поверхности, добавляя простую синусоидальную вибрацию. Вибрация имеет различные амплитуды и частоты, а это означает, что среднее значение шероховатости увеличивается с увеличением амплитуды синусоидальной волны.

Следует отметить, что частота вибрации минимально влияет на шероховатость поверхности.

Как улучшить шероховатость поверхности

Трейси

Трейси — менеджер по продажам с 18-летним опытом работы на станках с ЧПУ, специализирующийся на прецизионных компонентах и ​​клиентских решениях.

• [электронная почта защищена]

🔗 Лучшие практики для отделки поверхности

Свяжите отделку с функцией и возможностями процесса: назначьте полосы шероховатости для каждого класса поверхности, оставьте ослабленные области и согласуйте с последовательностью обработки, траекторией инструмента и материалом, чтобы минимизировать затраты.

Получите больше советов по стоимости обработки на станках с ЧПУ

В производственном процессе существует несколько методов улучшения качества поверхности изделий, деталей или оборудования. Эффективно снижается трение и выдавливание между инструментом и заготовкой. Другие методы включают заточку кромки инструмента и обеспечение правильной термообработки некоторых материалов. Таким образом можно снизить вибрацию станка.

К наиболее эффективным методам улучшения шероховатости поверхности относятся следующие:

Улучшение условий резания

Соответствующее сокращение площади обработки является критическим условием резания в производственном методе. Некоторые улучшения условий резания включают в себя:

Выберите подходящую технологию обработки

Выбор превосходной технологии обработки определяет степень чистоты поверхности изделия. И наоборот, неправильные или неэффективные процессы могут повлиять на эффективность и качество обработки.

Выбор правильного сырья

Детали оборудования или машины изготавливаются из разных материалов. Таким образом, выбор различных методов производства или инструментов напрямую связан со степенью обработки поверхности в зависимости от плотности различного сырья.

Заключение

Получение оптимальной отделки поверхности имеет важное значение для долговечности и эффективности продукции. Таким образом, крайне важно установить строгие стандарты качества поверхности. Это должно сочетаться с правильной методологией и экономической эффективностью для получения желаемого качества поверхности.

Таблицы шероховатости поверхности помогают эффективно понять параметры поверхности материалов, будь то гладкие или шероховатые поверхности. Это поможет дизайнерам и производителям выбрать наиболее эффективные для изделий методы отделки поверхности.

Когда бы вам ни потребовалась доработка поверхности изделия, мы всегда готовы работать с вами для достижения вашей цели. Кроме того, наш обширный опыт помогает нам предлагать рекомендации по лучшим методам достижения ваших производственных целей.

Свяжитесь с нами сегодня; у нас есть все необходимое, чтобы предложить вам лучшие товары!