Освоение поверхностной отделки: руководство по шероховатости поверхности и ее влиянию

Планируете ли вы вывести новый продукт на рынок или у вас есть различные дизайны деталей, которые вы хотите произвести и собрать?

Шероховатость поверхности ваших деталей играет важную роль в долговечности и производительности вашего продукта. Например, шершавые поверхности обычно испытывают высокие уровни трения, что делает их более подверженными износу, чем более гладкие поверхности.

Иногда, однако, шершавые поверхности желательны — определенные приложения требуют деталей с уровнем шероховатости, способствующим адгезии для покрытия и покраски. Кроме того, разные производственные процессы дают разные типы поверхностной отделки.

Чтобы принять взвешенное решение об идеальной поверхностной отделке и методах производства для ваших деталей, вам сначала нужно понять диаграммы шероховатости поверхности в производстве. Здесь мы обсуждаем все, что вам нужно знать о поверхностной отделке и шероховатости и как их измерять.

Что такое поверхностная отделка?

Для лучшего понимания поверхностной отделки рассмотрим простую иллюстрацию типичной обработанной детали, показанную на Рисунке 1. Поверхностная отделка просто описывает общую текстуру поверхности (или детали), и она характеризуется:

1. Направление (Lay)
2. Волнистость (Waviness)
3. Шероховатость поверхности (Surface roughness)

Рисунок 1: Обработанная деталь, показывающая поверхностную отделку

Направление (Lay) относится к доминирующему рисунку на поверхности и ориентации этого рисунка. Например, узоры направления могут быть вертикальными, горизонтальными, круговыми, перпендикулярными или перекрестными; все зависит от производственного метода, использованного для создания деталей.

Рисунок 2: Разные типы узоров направления

Шероховатость поверхности — это мера суммарных равноудаленных неправильностей на поверхности детали. Именно это имеют в виду инженеры и фрезеровщики, когда говорят о поверхностной отделке. Чем ниже число шероховатости, тем меньше неправильностей на поверхности.

Волнистость измеряет более широко расположенное отклонение поверхности от ее номинальной формы. Она описывает неровные поверхности, которые появляются периодически на больших интервалах, чем шероховатость. Обычно она вызвана дефектами обработки, возникающими из-за вибраций и деформаций или деформаций от нагрева и охлаждения.

Как измеряют шероховатость поверхности?

Рисунок 3 представляет поперечное сечение типичной обработанной детали с поверхностными неправильностями. Чтобы измерить шероховатость поверхности этой детали, нужно измерить высоту пиков шероховатости вдоль длины детали. Существует несколько приборов контроля качества для измерения шероховатости, но передовые цеха обычно используют шероховатомер.

Рисунок 3: Поперечное сечение детали с поверхностными неправильностями

Шероховатомер имеет иглу (или высокоточный зонд), который движется по поверхности объекта в направлении, перпендикулярном узору направления, и с постоянной скоростью. Через специальные электрические системы прибор получает (и усиливает) электрические сигналы для получения более увеличенного вертикального изображения. В зависимости от вашего выбора национальных стандартов, этот прибор оценивает шероховатость с использованием одного из трех показателей:

1. Средняя шероховатость Ra
2. Средняя высота неравномерностей Rz
3. RMS шероховатость

Рисунок 4: Шероховатомер

Рисунок 5: Шероховатомер, показывающий увеличенный вид иглы и заготовки

Средняя шероховатость, также называемая средней линией центра, является арифметической средней всех высот поверхности, измеренных по поверхности. Это безусловно самый часто используемый индикатор шероховатости. Однако помните, что разные профили шероховатости могут иметь одинаковое Ra, но вести себя по-разному. Поэтому вам может потребоваться определить больше параметров шероховатости, чтобы различить эти различия.

Средняя высота неравномерностей (или средняя шероховатость Rz) оценивает шероховатость, вычисляя среднее из пяти наибольших разностей «пик-долина» в пяти базовых длинах. Это более распространенный индикатор в Европе и Азии.

RMS шероховатость измеряет квадратный корень из среднего квадрата всех пиков и впадины поверхности. Поскольку индикатор RMS использует больше точек, чем Rz, он точнее Rz. Обычно это хороший вариант, если вы не хотите вычислять Ra.

Диаграмма поверхностной отделки: преобразование индикаторов шероховатости

Таблица 1 приводит таблицу преобразования шероховатости для индикаторов Ra, Rz и RMS.

Высококачественная обработка и услуги поверхностной отделки: Gensun может помочь

Теперь, когда вы понимаете, что такое поверхностная отделка и что включает диаграмма шероховатости, вы, вероятно, согласитесь, что операции поверхностной отделки требуют лучших технологий и экспертов для изготовления желаемой детали.

Gensun Precision Machining занимается бизнесом почти два десятилетия, предоставляя вторую к никому услуги обработки по всей Азии. У нас не только экспертные инженеры и фрезеровщики, но также выделенная команда экспертов контроля качества, которые гарантируют, что наши обработанные детали соответствуют требованиям наших клиентов по шероховатости поверхности.

Узнайте больше об наших услугах ЧПУ обработки.