Oberflächenrauheitsdiagramm erklärt: Beendet, und Bearbeitung

Wenn man ein Metallbauteil sehr genau betrachtet, Auf seiner Oberfläche finden Sie kleine Hügel und Täler - auch wenn es mit bloßem Auge glatt wirkt. Diese mikroskopische Textur nennen die Ingenieure Oberflächenrauheit. Es ist ein Begriff, der beschreibt, wie die Oberfläche eines Materials mehr oder weniger selbst nach einem Herstellungsprozess wie dem Fräsen aussieht, drehend, reibend, oder Polieren.

Solch kleine Abweichungen vom Standard mögen unbedeutend erscheinen, Aber tatsächlich beeinflussen sie die Leistung der Teile in der realen Welt - Angefangen damit, wie sie im Laufe der Zeit abgenutzt werden, bis hin dazu, wie fest sie gegen ein anderes Bauteil abgedichtet werden können.

Oberflächenrauheit ist im Wesentlichen eine numerische Darstellung.

Die gebräuchlichste Methode zur Darstellung ist der Ra-Wert, was für durchschnittliche Rauheit steht. Man kann sich Ra als den Durchschnitt aller winzigen Spitzen und Senkungen entlang einer Oberflächenlinie vorstellen - Sie liefert Ihnen eine einzige Zahl, die Ingenieure definieren und messen können. Je höher die Ra-Zahlen sind, je rauer ist die Oberfläche; je niedriger die Ra-Zahlen sind, je glatter die Oberfläche ist.

Wie Oberflächenrauheit gemessen wird

Es gibt mehrere Wege, wie die Rauheit einer Oberfläche quantitativ bewertet werden kann, abhängig von den Instrumenten und dem erforderlichen Genauigkeitsgrad:

Kontaktmethoden: Ein Stylus wird sehr sanft über die Oberfläche bewegt und die Höhe der vertikalen Bewegung aufgezeichnet. Die Daten werden dann verwendet, um Werte wie Ra zu bestimmen.

Kontaktlose Methoden: Laserscanner oder optische Sensoren, Zum Beispiel, kann die Oberfläche ohne physischen Kontakt betrachten, Das ist auch schneller und kann verhindern, dass die Oberfläche beschädigt wird.

Vergleichsmethoden: Manchmal, Ingenieure vergleichen die Oberfläche einfach durch Berührung oder Sicht mit den Referenzproben mit einer bestimmten Rauheit.

Jede Technik ist verfügbar, aber, für exakte Arbeiten im Ingenieurwesen, Die Verwendung von Geräten, die Rauheit numerisch messen, ist am geeignetsten.

Lesen eines Oberflächenrauheitsdiagramms

Ein Oberflächenrauheitsdiagramm ist im Wesentlichen eine Referenztabelle, die Rauheitszahlen mit dem taktilen Empfinden einer Oberfläche und der wahrscheinlich hergestellten Methode verknüpft. Falls Sie beim Betrachten der CNC-Bearbeitungsspezifikationen auf die Tabellen gestoßen sind, die Diagramme, die Ra-Werte neben Standardfertigungsprozessen zeigen, sind die Diagramme, auf die wir uns beziehen.

Abschlussbeschreibung	Rauhigkeit (Ra, μm)	Typischer Prozess
Sehr sanft (Nahe am Spiegel)	0.02 – 0.1	Polieren, Superfinish
Fine Machined	0.2 – 1.6	CNC-Fräsen oder Drehen
Mittelmaschinell gefertigt	1.6 – 6.3	Rohfräsen/Schleifen
Grobe Besetzung	6.3 – 12.5	Gießflächen

Das merkt man, wenn die Zahl steigt, Die Oberfläche ist wahrscheinlich rauer und ist in der Regel das Ergebnis härterer oder weniger präziser Verfahren.

Eine solche Karte ist ein Werkzeug für Konstrukteure und Maschinisten, um die tatsächliche Oberfläche für ein bestimmtes Bauteil zu bestimmen. Zum Beispiel, eine rotierende Welle in einem Lager könnte einen niedrigeren Ra-Wert für einen reibungslosen Betrieb erfordern, während eine Halterung, die mit einer Schraube befestigt ist, möglicherweise keine so feine Oberfläche benötigt.

Symbole und Anmerkungen zu technischen Zeichnungen

Oberflächenrauheit ist mehr als nur eine Figur auf der Landkarte eines Ingenieurs – meistens, Es wird durch die Figuren dargestellt. Die globalen Standards (wie ISO und einige ANSI-Richtlinien) Charakterisieren Sie die Form der Zeichen so, dass ein Techniker aus irgendeinem Teil der Welt das gleiche Verständnis von ihnen hat.

Ein typisches Oberflächenoberflächen-Symbol könnte sein::

Der Ra-Wert
Die Lay-Richtung (Das Muster, das durch das Schneiden entstanden ist)
Optionale Hinweise zur speziellen Verarbeitung

Das, Im Wesentlichen, hilft dem Hersteller des Teils genau zu verstehen, welche Oberfläche der Designer anstrebt.

Warum diese Details wichtig sind

Sie fragen sich vielleicht, warum sich jemand für so eine winzige Zahl interessieren sollte wie 0.4 μm versus 1.6 μm. Aber, Die Oberflächenrauheit beeinflusst mehr als nur das Aussehen eines "schönen" Teils:

Verschleiß und Reibung: Allgemein, Eine glattere Oberfläche verschleißt gleichmäßiger und mit geringerer Reibung.
Versiegelung: Oberflächen, die zueinander passen (Wie zwischen einer Dichtung und einem Gehäuse) Besser abschließen, wenn sie feiner sind.
Leistung: Langzeit-Hochpräzisionsgetriebe, Schächte, und Lager sind in der Regel auf die richtige Rauheit für ihre Haltbarkeit angewiesen.

Dies sind nicht nur langfristige konzeptuelle Modelle – sie finden sich in Alltagsprodukten, wie Fahrradteile, und Luft- und Raumfahrtkomponenten.

Reale Rauheitszahlen

Nur um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie sich diese Zahlen in die Realität übertragen lassen:

Typische Bearbeitung konnte zu einer Fläche von etwa führen 3.2 μm Ra — man kann die Werkzeugspuren sehen, aber für die meisten strukturellen Teile ist es immer noch akzeptabel.
Engere Abstände und glattere Oberflächen liegen meist dazwischen 0.8 und 1.6 μm Ra.
Fast polierte Oberflächen – zum Beispiel, optische oder dichte Flächen – können niedriger als 0.2 μm Ra nach etwas spezieller Fertigstellung.

Diese Bänder ermöglichen es den verschiedenen Abteilungen, über die Werkzeuge zu entscheiden, Drehzahlen, ernährt, und sogar die Wahl einer zusätzlichen Finishing-Operation wie Grinden oder Buffen.

Zusammenfassung

Oberflächenrauheit ist eine dieser kleinen Dinge, die das Endergebnis stark beeinflussen können. Rauheit ist im Grunde eine Zahl, die zeigt, wie eine Oberfläche entweder sehr glatt ist oder eine gewisse Textur hat. Die Ingenieure verwenden Diagramme, um solche Zahlen mit den Abläufen und Anforderungen an die Leistung des Produkts zu korrelieren..

Diese Zahlen zu kennen, hilft dir als Designer oder Qualitätskontrolleur, mehr Kontrolle über deine Arbeit zu haben und dich darauf verlassen zu können.

Zusammenfassung des natürlichen Menschenstils

Oberflächenrauheitsdiagramme sind eine Möglichkeit, die Qualität einer Oberfläche zu quantifizieren, indem die menschliche Wahrnehmung von Oberflächenglattheit oder Rauheit in eine Zahl umgewandelt wird, die Ingenieure verwenden können. Verständnis des Unterschieds zwischen einem 0.8 μm Finish und a 3.2 μm-Finish ist eine große Herausforderung, da sie das Problemlösen beeinträchtigt, wenn es notwendig ist, dass die Teile zusammenpassen, Bewegen Sie sich sanft oder seien Sie widerstandsfähig.