Vysvetlenie hladkej povrchovej úpravy: Ra, Rz, grafy a tipy na špecifikáciu šetrenia nákladov

Zadanie "hladkej povrchovej úpravy" bez merateľnej hodnoty Ra je jedným z najjednoduchších spôsobov, ako premeniť rutinnú výrobnú prácu na prepracovanie. Objednávka 200-dielnej skrinky z nehrdzavejúcej ocele bola minulý mesiac zamietnutá presne z tohto dôvodu. Každý uhol ohybu meraný v rozmedzí 0,5 stupňa, každá poloha otvoru bola správna a každý panel zodpovedal označeniu rovinnosti. Problémom bol povrch: stopy po matrici na polomeroch ohybu, škrabanec v mieste, kde sa ťahala svorka zadného dorazu, a slabý odtlačok valca na jednej strane. Na výkrese bolo napísané „hladká povrchová úprava“, čo znamenalo niečo iné pre dielňu ako pre inšpektora. Tento článok vysvetľuje, čo skutočne znamená hladká povrchová úprava, ako sa meria, kde na ňu pôsobí formovacie zariadenie a ako ju špecifikovať bez toho, aby ste platili za presnosť, ktorú nepotrebujete.

Čo vlastne znamená hladká povrchová úprava?

Povrchová úprava nie je jedno číslo. Z technického hľadiska má povrchová štruktúra tri zložky:

• Drsnosť — jemné, tesne rozmiestnené nepravidelnosti, ktoré zanecháva rezný nástroj, brúsny kotúč alebo tvarovacia matrica.
• Vlnitosť — hrubšie, široko rozmiestnené zvlnenie spôsobené vibráciami stroja, vychýlením nástroja alebo nerovnomernou hrúbkou materiálu.
• Položiť — dominantný smer vzoru povrchu, ako sú viditeľné čiary z obrábania alebo valcovania.

Najcitovanejší parameter je Ra , aritmetický priemer odchýlky profilu od jeho strednej čiary. Hladká povrchová úprava pri všeobecnom obrábaní sa zvyčajne pohybuje medzi 0,4 a 1,6 µm Ra (16 až 63 µin; 1 µm sa rovná 39,37 µin). Pod 0,4 µm Ra potrebujete brúsenie, honovanie alebo lapovanie; nad 3,2 µm Ra je povrch viditeľne drsný.

Rz , priemerná výška od vrcholu k doline počas vzorkovacích dĺžok, sa uvádza spolu s Ra, pretože zachytáva izolované vrcholy a údolia, ktoré Ra spriemeruje. Povrch môže mať nízke Ra, ale stále obsahuje ostrý zárez, ktorý skracuje únavovú životnosť – preto je Rz dôležitý pre nosné diely.

Prečo záleží na povrchovej úprave skutočných dielov

Finish nie je len o tom, ako diel vyzerá; mení to, ako sa súčiastka správa.

• Trenie a opotrebovanie: hladšie klzné plochy rovnomerne rozložia kontaktné zaťaženie a uvoľňujú menej častíc opotrebovania, takže vydržia dlhšie.
• Tesnenie: tesnenia a O-krúžky správne dosadajú na povrch okolo 0,8 µm Ra; pri 3,2 µm Ra sa dráha mikroúniku výrazne zvyšuje.
• Sila únavy: každý škrabanec je koncentráciou stresu. Brúsené povrchy pri 0,4 µm Ra prežijú pri cyklickom zaťažení podstatne viac cyklov zaťaženia ako sústružené povrchy s 3,2 µm Ra.
• Priľnavosť náteru: farby a práškové lakovanie potrebujú malý kotviaci profil. Ultra hladký povrch môže spôsobiť delamináciu povlaku, takže väčšina natieračov kontroluje profil povrchu namiesto toho, aby hľadala najnižšie Ra.
• Vzhľad: viditeľná nehrdzavejúca oceľ, hliník a potiahnuté panely sa posudzujú podľa kvality povrchu – tu začína väčšina sporov o „hladký povrch“.

Typické hodnoty Ra pre bežné procesy

Aby sme dali hladkú povrchovú úpravu do kontextu, nižšie uvedená tabuľka zobrazuje rádové rozsahy Ra pre štandardné výrobné procesy. Skutočné výsledky závisia od materiálu, nástrojov, chladiacej kvapaliny a stavu stroja.

Rovnaké porovnanie je ľahšie čitateľné na logaritmickej stupnici, pretože Ra zaberá viac ako tri rády:

V prípade oceľového plechu valcovaného za studena, nehrdzavejúcej ocele alebo hliníkového plechu privádzaného do kotúča je povrchová úprava nastavená valcovňou a zvyčajne leží v rozsahu 0,5–1,5 µm Ra. Procesy tvárnenia túto povrchovú úpravu skôr zachovávajú, než ju zlepšujú – iná výzva ako obrábanie.

Ako sa meria povrchová úprava

Štandardným dielenským prístrojom je dotykový profilometer. Diamantový hrot s polomerom hrotu 2–10 µm sa pohybuje po povrchu konštantnou rýchlosťou a jeho vertikálny pohyb sa prevádza na profil, z ktorého sa vypočítavajú Ra, Rz a súvisiace parametre.

Jeden detail je často prehliadaný: medzná dĺžka. Drsnosť sa vypočíta po odfiltrovaní dlhšieho zvlnenia a hranica filtra sa musí zhodovať s rozostupom prvkov, na ktorých vám záleží. Pre všeobecné obrábanie je bežná predvolená hodnota 0,8 mm; pre jemne lapované povrchy 0,25 mm; pre drsné zvárané alebo plameňom rezané povrchy, 2,5 mm. Ak je hranica nesprávna, hodnota Ra v správe nepopisuje, čo si myslíte, že robí.

1. Vyberte medznú dĺžku zodpovedajúcu veľkosti prvku.
2. Merajte kolmo na smer kladenia.
3. Zaznamenajte Ra a Rz cez požadovanú dĺžku hodnotenia.
4. Porovnajte hodnoty so schopnosťou procesu, nielen s toleranciou výkresu.

Pre rýchle kontroly v dielni zostávajú kalibrované porovnávacie vzorky (0,8, 1,6, 3,2, 6,3 µm Ra) najpraktickejšou metódou – pokiaľ ich operátori používajú proti správnej hranici a mierke.

Zariadenia na tvarovanie plechov a povrchová úprava

Ohraňovacie lisy, nožnice a tanierové valce nezlepšujú povrchovú úpravu; môžu ho iba zachovať – alebo poškodiť. Vo väčšine výrobných dielní sa reklamácie povrchu týkajú jedného z týchto troch strojov.

Ohýbacie stroje

Na ohraňovacom lise sa viditeľná strana plechu vtlačí medzi razidlo a matricu. Škrabance po nástrojoch, odreniny z nehrdzavejúcej ocele a stopy po matrici sa objavujú presne tam, kde sa zákazník pozerá. An elektrohydraulický servo CNC ohýbačka plechu riadi rýchlosť a polohu barana dôslednejšie ako manuálne hydraulické ventily, čo znižuje sklz obrobku a špičky tlaku nástroja počas ohybu. Pomalšie a kontrolovanejšie upínanie tiež umožňuje operátorom používať ochrannú fóliu alebo polyuretánové nástroje bez toho, aby sa roztrhli, čím zostane hotová tvár čistá. Ak sú nástroje opotrebované alebo stroju chýba opakovateľnosť, na každej časti sa objavia rovnaké chyby. Podrobnejší pohľad na chyby ohybovej línie nájdete v našom sprievodcovi prečo kov pri ohýbaní praská .

Elektro-hydraulické servo CNC hydraulické ohýbačky plechov Výrobcovia Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je čínska zákazková elektrohydraulická servo CNC hydraulická ohýbačka plechov série we67k ... Zobraziť produkt →

Strihacie stroje

Strihanie zanecháva charakteristický okraj: prevrátenie navrchu, leštená zóna v strede a otrepy naspodku. Vôľa čepele je hlavnou premennou. Príliš veľká vôľa vytvára väčší otrep a roztrhnutý okraj; príliš malá vôľa rýchlo opotrebuje čepeľ a rozdrví ostrie. A CNC hydraulické nožnice s gilotínou s hydraulickými pridržiavačmi a nastaviteľnou medzerou čepele vytvára čistejšie, menšie otrepy – čo znamená menej odstraňovania ostrapov predtým, ako sa diel dostane k ohraňovaciemu lisu.

Dodávatelia rezacích strojov s hydraulickými gilotínovými nožmi, spoločnosť Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je čínsky dodávateľ vlastných hydraulických gilotínových strihacích strojov a hydraulických gilotín... Zobraziť produkt →

Stroje na valcovanie plechov

Valcovacie stroje prenášajú povrch valca priamo na platňu. Akékoľvek rozstreky triesok, jamiek alebo zvarov na čelnej strane valca sa odtlačia do každého obrobku a nerovnomerný hydraulický tlak spôsobí, že doska skĺzne, čo spôsobí odreniny počas predbežného ohýbania. A trojvalcový univerzálny hydraulický valcovací stroj s vyváženým tlakom udržuje platňu v rovnomernom pohybe a minimalizuje stopy po zovretí na koncoch platne.

Dodávatelia 3-valcových univerzálnych hydraulických valcovacích strojov, spoločnosť Nantong Pacific CNC Machine Tool Co., Ltd je čínsky zákazkový dodávateľ 3-valcových univerzálnych hydraulických valcovacích strojov série W11s a spoločnosť,... Zobraziť produkt →

Výber a údržba správneho vybavenia ako celku – celý rad zariadenia na tvárnenie plechu na ohýbanie, strihanie a valcovanie – je najistejším spôsobom, ako zabrániť tomu, aby sa „hladká povrchová úprava“ stala zbytočnou. Stav stroja je dôležitý rovnako ako typ stroja: brúsené povrchy nástrojov, čisté valce a správne nastavená vôľa čepele sú to, čo sa skutočne dotýka vašej časti.

Špecifikácia povrchovej úpravy bez nafúknutia nákladov

Najdrahšie štyri slová na výkrese sú „hladká povrchová úprava“, pretože pre dizajnéra, strojníka a inšpektora znamenajú rôzne veci. Každé zlepšenie v Ra má svoju cenu. Prechod od 3,2 do 1,6 µm Ra môže vyžadovať dodatočný dokončovací prechod; prechod od 1,6 do 0,4 µm Ra často znamená brúsenie alebo honovanie plus pridané nastavenie, kontrola a čas cyklu. Vzťah je nelineárny:

• Špecifikujte povrchovú úpravu iba na funkčných povrchoch – nie na celej časti.
• Použite preferované štandardné hodnoty: 0,2, 0,4, 0,8, 1,6, 3,2, 6,3, 12,5 um Ra. Vlastné hodnoty si vynútia vlastné nastavenia.
• Uveďte požadovaný laický smer, keď je to dôležité. Stopy po brúsení prebiehajúce po klznom povrchu môžu byť horšie ako o niečo vyššie Ra.
• Ak je skutočnou požiadavkou vzhľad, napíšte to merateľnými výrazmi: „bez stôp po matrici, škrabancov a odtlačkov valcov“ je možné skontrolovať bez toho, aby ste požadovali hodnotu Ra, ktorú procesy tvárnenia nedokážu produkovať.

Časté otázky o povrchovej úprave