Objašnjenje glatke površine: Ra, Rz, grafikoni i savjeti za specifikacije za uštedu

Određivanje "završne obrade glatke površine" bez mjerljive Ra vrijednosti jedan je od najlakših načina da se rutinski posao izrade pretvori u preradu. Narudžba ormarića od 200 komada od nehrđajućeg čelika odbijena je prošli mjesec upravo iz tog razloga. Svaki kut savijanja izmjeren unutar 0,5 stupnjeva, svaki položaj rupe bio je ispravan, a svaka ploča odgovarala je svojoj ravnosti. Problem je bila površina: tragovi kalupa na radijusima savijanja, ogrebotina na mjestu gdje se vukla stražnja stezaljka mjerača i slab otisak valjka na jednoj strani. Na crtežu je pisalo "završna obrada glatke površine", što je značilo nešto drugačije za pod u radnji nego za inspektora. Ovaj članak objašnjava što zapravo znači završna obrada glatke površine, kako se mjeri, gdje oprema za oblikovanje utječe na nju i kako je odrediti bez plaćanja za preciznost koja vam nije potrebna.

Što glatka završna obrada zapravo znači?

Površinska obrada nije jedan broj. U inženjerskom smislu, površinska tekstura ima tri komponente:

• Grubost — fine, usko raspoređene neravnine koje ostavlja alat za rezanje, brusni kotač ili kalup za oblikovanje.
• Valovitost — grublje, široko razmaknute valovitosti uzrokovane vibracijama stroja, otklonom alata ili nejednakom debljinom materijala.
• Lay — dominantni smjer površinskog uzorka, kao što su vidljive linije od strojne obrade ili valjanja.

Najviše citirani parametar je Ra , aritmetičko prosječno odstupanje profila od njegove srednje linije. Završna obrada glatke površine u općoj strojnoj obradi obično pada između 0,4 i 1,6 µm Ra (16 do 63 µin; 1 µm iznosi 39,37 µin). Ispod 0,4 µm Ra potrebno vam je brušenje, honanje ili lapiranje; iznad 3,2 µm Ra, površina je vidljivo hrapava.

Rz , prosječna visina od vrha do doline tijekom duljina uzorkovanja, navodi se uz Ra jer hvata izolirane vrhove i doline koje Ra uprosječuje. Površina može imati nizak Ra, a ipak sadržavati oštar zarez koji skraćuje vijek trajanja - to je razlog zašto je Rz bitan za dijelove koji nose opterećenje.

Zašto je površinska obrada važna kod stvarnih dijelova

Završetak se ne odnosi samo na to kako dio izgleda; mijenja način na koji se dio ponaša.

• Trenje i trošenje: glatke klizne površine ravnomjerno raspoređuju kontaktno opterećenje i oslobađaju manje čestica trošenja, pa traju dulje.
• Brtvljenje: brtve i O-prstenovi ispravno naliježu na površinu oko 0,8 µm Ra; na 3,2 µm Ra put mikro propuštanja se značajno povećava.
• Čvrstoća na zamor: svaka ogrebotina je koncentracija stresa. Brušene površine pri 0,4 µm Ra podnose značajno više ciklusa opterećenja nego tokarene površine pri 3,2 µm Ra pod cikličkim opterećenjem.
• Adhezija premaza: boja i praškasti premaz trebaju mali sidreni profil. Iznimno glatka površina može uzrokovati raslojavanje premaza, tako da većina premazivača kontrolira profil površine umjesto da traži najniži Ra.
• Izgled: vidljivi nehrđajući čelik, aluminij i obložene ploče ocjenjuju se prema kvaliteti površine — ovdje počinje većina sporova oko "glatke završne obrade".

Tipične Ra vrijednosti za uobičajene procese

Kako bismo glatku površinsku obradu stavili u kontekst, tablica u nastavku prikazuje raspone reda veličine Ra za standardne proizvodne procese. Stvarni rezultati ovise o materijalu, alatu, rashladnoj tekućini i stanju stroja.

Istu usporedbu lakše je čitati na logaritamskoj ljestvici, jer Ra obuhvaća više od tri reda veličine:

Za hladno valjani čelični lim, nehrđajući čelik ili aluminijski lim koji se puni u zavojnice, završna obrada se postavlja u mlinu i obično je u rasponu Ra od 0,5–1,5 µm. Postupci oblikovanja čuvaju tu završnu obradu umjesto da je poboljšavaju — izazov je drugačiji od strojne obrade.

Kako se mjeri završna obrada površine

Standardni instrument u radionici je profilometar igle. Dijamantna igla s radijusom vrha od 2-10 µm putuje preko površine konstantnom brzinom, a njeno okomito kretanje se pretvara u profil iz kojeg se izračunavaju Ra, Rz i srodni parametri.

Jedan detalj se često zanemaruje: duljina reza. Hrapavost se izračunava nakon filtriranja dulje valovitosti, a granična vrijednost filtra mora odgovarati razmaku značajki koji vas zanima. Za opću strojnu obradu, 0,8 mm je uobičajena zadana vrijednost; za fino preklopljene površine 0,25 mm; za grubo zavarene ili plamenom rezane površine 2,5 mm. Ako je granična vrijednost pogrešna, Ra vrijednost u izvješću ne opisuje ono što mislite.

1. Odaberite duljinu rezanja koja odgovara veličini značajke.
2. Mjerite okomito na smjer polaganja.
3. Zabilježite Ra i Rz preko potrebne duljine procjene.
4. Usporedite vrijednosti s mogućnošću procesa, a ne samo s tolerancijom crtanja.

Za brze provjere u radionici, kalibrirani uzorci komparatora (0,8, 1,6, 3,2, 6,3 µm Ra) ostaju najpraktičnija metoda — sve dok ih operateri koriste u odnosu na točnu graničnu vrijednost i mjerilo.

Oprema za oblikovanje lima i završna obrada

Preše, škare i valjci ploča ne poboljšavaju završnu obradu površine; mogu ga samo sačuvati — ili oštetiti. U većini tvornica, pritužbe na površinu vuku se unatrag do jednog od ova tri stroja.

Strojevi za savijanje

Na kočnici za prešu, vidljiva strana lima se preša između proboja i matrice. Ogrebotine od alata, nadraži od nehrđajućeg čelika i tragovi matrice pojavljuju se točno tamo gdje kupac gleda. An elektrohidraulički servo CNC stroj za savijanje lima kontrolira brzinu i položaj klipa s većom dosljednošću nego ručni hidraulički ventili, što smanjuje klizanje izratka i vrhove pritiska alata tijekom savijanja. Sporije, kontroliranije stezanje također omogućuje rukovateljima da koriste zaštitnu foliju ili poliuretanski alat bez da ga potrgaju, održavajući gotovu površinu čistom. Ako je alat istrošen ili stroj nije ponovljiv, isti se nedostaci pojavljuju na svakom dijelu. Za detaljniji uvid u nedostatke linija savijanja, pogledajte naš vodič na zašto metal puca tijekom savijanja .

Proizvođači elektrohidrauličkih servo CNC hidrauličkih strojeva za savijanje lima Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je kineski elektrohidraulički servo CNC hidraulički stroj za savijanje limova we67k serije ... Pogledajte proizvod →

Strojevi za šišanje

Smicanje ostavlja karakterističan rub: prevrtanje na vrhu, uglačanu zonu u sredini i neravninu na dnu. Klirens oštrice je glavna varijabla. Previše zazora stvara veće neravnine i rub koji izgleda poderano; premali razmak brzo troši oštricu i gnječi rub. A CNC hidraulički giljotinski stroj za škare s hidrauličkim držačima i podesivim razmakom noževa proizvodi čišći, manji srh — što znači manje skidanja srha prije nego što dio dođe do preše.

Dobavljači strojeva za rezanje s hidrauličnim giljotinskim škarama, tvrtka Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je kineski dobavljač hidrauličkih giljotinskih škara za rezanje i hidrauličkih giljotina... Pogledajte proizvod →

Strojevi za valjanje ploča

Strojevi za valjanje prenose površinu valjka izravno na ploču. Bilo kakva strugotina, rupa ili prskanje od zavara na površini valjka utiskuju se u svaki radni komad, a neravnomjeran hidraulički tlak uzrokuje klizanje ploče, stvarajući ogrebotine tijekom prethodnog savijanja. A univerzalni hidraulički stroj za valjanje s tri valjka s uravnoteženim pritiskom održava ravnomjerno kretanje ploče i minimalizira tragove priklještenja na krajevima ploče.

Dobavljači univerzalnih hidrauličkih strojeva za kotrljanje s 3 valjka, tvrtka Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je kineski dobavljač univerzalnih hidrauličkih strojeva za kotrljanje po mjeri W11s serije i kompanija,... Pogledajte proizvod →

Odabir i održavanje prave opreme u cjelini — cijeli asortiman oprema za oblikovanje lima za savijanje, rezanje i valjanje — najsigurniji je način da "završna obrada glatke površine" ne postane otpad. Stanje stroja je jednako važno kao i tip stroja: brušene površine alata, čiste valjke i ispravno podešen razmak oštrice su ono što zapravo dodiruje vaš dio.

Određivanje završne obrade površine bez povećanja troškova

Najskuplje četiri riječi na crtežu su "završna obrada glatke površine", jer znače različite stvari dizajneru, strojaru i inspektoru. Svako poboljšanje Ra ima svoju cijenu. Prijelaz s 3,2 na 1,6 µm Ra može zahtijevati dodatni završni prolaz; prelazak s 1,6 na 0,4 µm Ra često znači brušenje ili brušenje, plus dodatno vrijeme postavljanja, inspekcije i ciklusa. Veza je nelinearna:

• Završnu obradu navedite samo na funkcionalnim površinama — ne na cijelom dijelu.
• Koristite preferirane standardne vrijednosti: 0,2, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5 µm Ra. Prilagođene vrijednosti nameću prilagođene postavke.
• Navedite traženi smjer polaganja kada je to važno. Tragovi brušenja koji prolaze preko klizne površine mogu biti gori od nešto većeg Ra.
• Ako je izgled pravi zahtjev, napišite ga u mjerljivim terminima: "bez tragova matrice, ogrebotina i otisaka valjaka" može se provjeriti bez zahtijevanja Ra vrijednosti koju procesi oblikovanja ne mogu proizvesti.

Česta pitanja o obradi površine