Как поверхность взаимодействует с окружающей средой, зависит от шероховатости поверхности или микрорегулярностей. Раствор (Средняя шероховатость) Измеряет средний отход от средней поверхности. С другой стороны, Rz. (Средняя максимальная высота) Измеряют вертикальное расстояние между самым высоким пиком и самой низкой долиной в длине образца. Аэрокосмические и автомобильные применения зависят от шероховатости поверхности для аэродинамической эффективности и износа компонентов двигателя. Шероховатость медицинского устройства влияет на биосовместимость имплантата. Оптимизация производительности, трение, и надежность в важных приложениях требует знания и интерпретации диаграммы шероховатости поверхности.
Измерение шероховатости поверхности
Методы измерения
Измерение шероховатости поверхности опирается на контактные профилометры, Неконтактные лазерные сканеры, и AFM. Контактные профилометры используются потому, что они касаются поверхности и обеспечивают большую точность для небольших и больших регионов. Однако, его механический зонд ограничивает его скорость и может повредить деликатным материалам. Неконтактные лазерные сканеры оценивают шероховатость с использованием лазерной триангуляции, чтобы избежать контактных проблем. Они быстрее и лучше для мягких или липких поверхностей, но борются с прозрачными или блестящими. В то же время, Наноразмерные измерения выигрывают от разрешения атомного уровня AFM. АСМ занимает много времени и дорого, Таким образом, он используется в специализированных приложениях.
Интерпретация данных измерения
Измерения шероховатости поверхности, в том числе RA и RZ, Предоставьте детали профиля поверхности. RA в среднем выходит от средней линии для сравнительного исследования. Еще, Ра может скрыть пики и долины, Заткнутые детали. Rz., который измеряет среднюю разницу в высоте между пятью самыми высокими пиками и самыми низкими долинами, Детали поверхностные аномалии. Например, Если существуют чрезмерные пики и долины, RZ может показать шероховатость. С другой стороны, Ра может предложить плавность. Другие показатели, как rq (средняя квадратная шероховата), предоставить дополнительную информацию в контроле качества. Освоение таких параметров диаграммы шероховатости поверхности позволяет больше интерпретации.
График шероховатости поверхности: Визуальное руководство
Введение в диаграмму
Инженеры и машинисты требуют диаграмм шероховатости поверхности для точности производства. Они показывают уровни шероховатости поверхности материала в микроинхах или микрометрах. Графики шероховатости поверхности позволяют пользователям выбирать поверхностную отделку, связывая уровни шероховатости с процедурами обработки. Если часть нуждается в гладкости для потока жидкости или текстуры для связи и адгезии, Это гарантирует его производительность. Выбор правильного уровня шероховатости не обращает внимания на- или недооценки потребностей поверхности.
Компоненты диаграммы шероховатости поверхности
Графики шероховатости поверхности могут включать две оси. Горизонтальная ось показывает значения шероховатости (Раствор, Rz., и т. д.), и вертикальная ось показывают процедуры обработки (шлифование, поворот, фрезерование, и т. д.). Уровни шероховатости могут быть предоставлены в логарифмическом масштабе, От очень хорошего до очень грубого. Изредка, Справочные изображения или профили могут показать текстуру каждого уровня шероховатости на графике. Такие иллюстрации помогают визуализировать отделку для планирования и контроля качества.
Как использовать диаграмму шероховатости поверхности
Начните использовать диаграмму шероховатости поверхности, определив нагрузку на нагрузку, трение, или эстетические потребности. Сопоставьте эти требования с правильной техникой обработки и значением шероховатости с помощью диаграммы. Например, При создании герметичной поверхности, Диаграмма может рекомендовать 0.8 мкм шероховатость RA достигается точным шлифованием. Более грубый финиш, такой как 6.3 мкм РА путем фрезерования, может быть предложено для частей, которые требуют более высокой приверженности. Диаграмма помогает выбрать наиболее экономически эффективную и технически приемлемую отделку поверхности при сопоставлении уровней шероховатости с требованиями применения. Он обеспечивает максимальную производительность без дополнительных этапов обработки.
Карта преобразования поверхности
Давайте рассмотрим некоторые аббревиатуры:
- Среднеквадратичный средний квадрат
- CLA = средняя центральная линия
- RT = шероховатость
- N = новый ISO (Оценка) Масштабные номера
- Длина отсечения = длина, необходимая для образца
Общие поверхностные отделки и их применение
Грубая отделка
Выстрел, песчаная обработка, и грубая обработка используется на поверхностях, которые нуждаются в адгезии или покрытии. Они обеспечивают плотные текстуры поверхности с пиками и долинами, которые помогают механической связи в структурных частях, где клейкие слои или покрытия должны понимать субстрат. НАПРИМЕР., Стальные балки выстрела перед рисованием или оцинкованным. Части, которые будут обработаны или покрыты, нуждаются в грубой обработке для базовой текстуры. Методы создают шероховатость, но управляются и ссылаются на диаграмму шероховатости поверхности для производственной единообразии.
Средний финиш
Для компонентов со скромным износом или уплотнением потребностей, Средняя отделка от тонкого шлифовального или легкого баланса грубых и гладких поверхностей. Автомобильные и аэрокосмические секторы используют тонкое измельчение для точности размерных и поверхностной отделки. Например, Это уменьшает трение и запечатывает поршни двигателей и головки цилиндров. Легкое фрезерование, Используется в производстве инструментов и матрицы, производит гладкую отделку, которая снижает износ, но сохраняет достаточно текстуры, чтобы взаимодействовать с соседними компонентами. Отделка проверяется на графике шероховатости поверхности, чтобы выполнить инженерные допуски.
Гладкая отделка
Для высоких компонентов, полировка, протирание, или Superfineshish дает плавные поверхности, которые влияют на производительность. Полировка может помочь создать оптические линзы и зеркала, где недостатки поверхности могут вызвать аберрации. Притирание с использованием абразивных соединений создает гладкие, Параллельные поверхности в точных резьбах и сиденьях клапанов. Продукция медицинского имплантата необходимо сверхфимировать, чтобы искоренить пики шлифования и обеспечить плавное, биосовместимая поверхность для более низкого трения и износа. Такие операции нуждаются в контроле с использованием диаграммы шероховатости поверхности для достижения микроуровневого отделения.
Факторы, влияющие на шероховатость поверхности
Материал инструмента и геометрия
- Композиция и твердость режущего инструмента.
- Радиус носа инструмента и угла наклона.
- Износ инструмента.
Параметры обработки
- Скорость резки.
- Скорость корма.
- Глубина разрезания.
- Тип операции (НАПРИМЕР., поворот, фрезерование, шлифование).
Материал заготовки
- Твердость и пластичность.
- Однородность материала.
- Присутствие включений или примесей.
Резка окружающая среда
- Использование режущих жидкостей (тип, количество, Метод применения).
- Условия смазки и охлаждения.
Условие станка
- Жесткость машины.
- Вибрация и выравнивание шпинделя.
- Состояние компонентов машинного инструмента (подшипники, гиды, и т. д.).
Приспособление и владение работой
- Стабильность установки заготовки.
- Тип и состояние приспособления.
Поверхностные операции
- Использование методов постобработки (НАПРИМЕР., полировка, оттенок).
- Нанесение покрытий или обработок на поверхность.
Путь инструмента и программирование
- Оптимизация пути в обработке ЧПУ.
- Стратегия взаимодействия с инструментом и перекрытие пути инструмента.
Факторы окружающей среды
- Температура и влажность окружающей среды.
- Наличие загрязняющих веществ или мусора во время обработки.
Измерение и проверка
- Метод измерения шероховатости поверхности.
- Точность и калибровка измерительных инструментов.
Отраслевые стандарты и шероховатость поверхности
Iso 4287 и ASME B46.1 Стандарты шероховатости поверхности обеспечивают стандартизированные методы измерения и поверхностные профили для надежности между секторами. Требования к шероховатости поверхности защищают лопасти турбины в аэрокосмической промышленности; отклонения могут вызвать катастрофическую неудачу. Сходным образом, Полировка пластины в полупроводнике требует диаграммы шероховатости поверхности, поскольку даже небольшие недостатки могут повлиять на функционирование цепи. Производственные мощности нужны такие нормы для более низкой изменчивости и неисправностей.
Нужна помощь в понимании диаграммы шероховатости поверхности, чтобы найти лучшую поверхность? Связаться с нами!
