Wat is oppervlakteafwerking?- Eenheden, symbolen en diagram

Wat is oppervlakteafwerking?

Oppervlakteafwerking, ook bekend als oppervlaktetextuur of oppervlaktetopografie, is de aard van een oppervlak zoals gedefinieerd door de drie kenmerken van lay, oppervlakteruwheid en golving. Het omvat de kleine, lokale afwijkingen van een oppervlak van het perfect vlakke ideaal (een echt vlak).

Oppervlaktetextuur is een van de belangrijke factoren die wrijving en de vorming van een overdrachtlaag tijdens het glijden regelen. Er zijn aanzienlijke inspanningen geleverd om de invloed van oppervlaktetextuur op wrijving en slijtage tijdens glijomstandigheden te bestuderen.

Oppervlaktestructuren kunnen isotroop of anisotroop zijn. Soms kunnen stick-slip wrijvingsverschijnselen worden waargenomen tijdens het glijden, afhankelijk van de oppervlaktetextuur.

Elk productieproces produceert een oppervlaktetextuur. Het proces wordt meestal geoptimaliseerd om ervoor te zorgen dat de resulterende textuur bruikbaar is. Indien nodig wordt een extra proces toegevoegd om de oorspronkelijke textuur te wijzigen.

Het laatste proces kan slijpen (schurend snijden), polijsten, leppen, stralen, honen, elektrische ontladingsbewerking (EDM), frezen, lithografie, industrieel etsen/chemisch frezen, lasertextureren of andere processen zijn

Definitie van oppervlakteafwerking

Oppervlakteafwerking, ook bekend als oppervlaktetextuur of oppervlaktetopografie, is de aard van een oppervlak zoals gedefinieerd door de drie kenmerken van lay, oppervlakteruwheid en golving. Het omvat de kleine, lokale afwijkingen van een oppervlak van het perfect vlakke ideaal (een echt vlak).

Oppervlakteafwerking is een maat voor de algehele textuur van een oppervlak die wordt gekenmerkt door de lay-out, oppervlakteruwheid en golving van het oppervlak. Oppervlakteafwerking wanneer het bedoeld is om alle drie de kenmerken te omvatten, wordt vaak Oppervlaktetextuur genoemd om verwarring te voorkomen, aangezien machinisten Oppervlakteruwheid vaak noemen als Oppervlakteafwerking. Een andere term, analoog aan Surface Texture, is Surface Topology.

Dit diagram geeft een idee van hoe de relatie tussen golving, lay en ruwheid moet worden bekeken:

Leg

Lay is de term die wordt gebruikt om het dominante patroon op een oppervlak en de oriëntatie van dat patroon te beschrijven. Lay wordt over het algemeen geproduceerd door het productieproces en kan parallel, loodrecht, cirkelvormig, gearceerd, radiaal, multidirectioneel of isotroop (niet-directioneel) zijn. We zullen de symbolen en interpretatie van lay bespreken in het gedeelte Symbolen hieronder.

Golvendheid

Golvendheid is de term die wordt gebruikt voor de meest verspreide variaties in oppervlakteafwerking. Deze periodieke onvolkomenheden in het oppervlak zijn groter dan de bemonsteringslengte van de ruwheid, maar klein, kort en regelmatig genoeg om niet als vlakheidsdefecten te worden beschouwd.

Veelvoorkomende oorzaken van oppervlaktegolfvorming zijn onder meer kromtrekken door verwarming en koeling en bewerkingsfouten door klapperen of doorbuigen.

De golving wordt gemeten over een evaluatielengte en er wordt een golvingsprofiel voor die lengte gegenereerd. Het golvingsprofiel bevat geen onregelmatigheden in het oppervlak als gevolg van ruwheid, vlakheid of vormvariaties.

Golvingsafstand (Wsm) is de piek-tot-piekafstand van de golven, terwijl de golfhoogte wordt bepaald door de parameters voor gemiddelde golving (Wa) of totale golving (Wt).

Vereisten voor golving zijn minder gebruikelijk dan vereisten voor ruwheid, maar ze kunnen belangrijk zijn voor bepaalde onderdelen, zoals lagerringen of afdichtingsoppervlakken.

Oppervlakteruwheid

Oppervlakteruwheid, vaak afgekort tot ruwheid, verwijst naar kleine onregelmatigheden in de oppervlaktegeometrie. Ruwheid is het meest gespecificeerde, gemeten en berekende aspect van oppervlakteafwerking, en veel mensen gebruiken de term "oppervlakteafwerking" alleen om ruwheid te beschrijven.

Symbolen voor oppervlakteafwerking

Het basissymbool voor oppervlakteafwerking is een vinkje met de punt die op het te specificeren oppervlak rust. Variaties van dit symbool geven aanvullende instructies zoals beschreven in de onderstaande tabel.

Eenheden voor oppervlakteafwerking

Ra – Gemiddelde ruwheid

Ra is ook bekend als rekenkundig gemiddelde (AA) of middellijngemiddelde (CLA). Het is de gemiddelde ruwheid in het gebied tussen het ruwheidsprofiel en de gemiddelde lijn. Grafisch is Ra het gebied tussen het ruwheidsprofiel en zijn middellijn gedeeld door de evaluatielengte. De evaluatielengte is normaal gesproken vijf monsterlengtes waarbij elke monsterlengte gelijk is aan één afkaplengte.

Ra is verreweg de meest gebruikte parameter voor oppervlakteafwerking. Een van de redenen waarom het zo gebruikelijk is, is dat het vrij eenvoudig is om de absolute waarde van een signaal te nemen en het signaal te integreren met behulp van analoge elektronica, zodat Ra kan worden gemeten door instrumenten die geen digitale circuits bevatten.

Ra, hoewel gebruikelijk, is niet voldoende om de ruwheid van een oppervlak volledig te karakteriseren. Afhankelijk van de toepassing kunnen oppervlakken met dezelfde Ra heel anders presteren. Hier zijn 4 oppervlakken met dezelfde Ra en heel verschillende vormen.

Om deze verschillen te onderscheiden, zijn meer parameters nodig.

Rmax – Verticale afstand van de hoogste top tot de laagste vallei

Rmax is bijzonder gevoelig voor afwijkingen zoals krassen en bramen die misschien niet duidelijk zijn uit metingen zoals Ra die gebaseerd zijn op gemiddelden.

Rz – De voorkeur van veel Europeanen

Rz heeft vaak de voorkeur boven Ra in Europa en in het bijzonder in Duitsland. In plaats van te meten vanaf de middellijn zoals Ra, meet Rz het gemiddelde van de 5 grootste verschillen tussen pieken en dalen binnen vijf bemonsteringslengtes. Hoewel Ra relatief ongevoelig is voor een paar extremen, is Rz behoorlijk gevoelig omdat het de extremen zijn die het is ontworpen om te meten.

Tabel oppervlakteafwerking

Belangrijkste afhaalrestaurants

• Surface Finish bestaat uit golving, lay en ruwheid, maar het is gebruikelijk dat alleen ruwheid wordt gespecificeerd op technische tekeningen.
• Ra is gemiddelde ruwheid en onderschat de variaties in oppervlaktehoogte.
• Rz is de gemiddelde ruwheidsdiepte en benadert de grootte van de meest ernstige variaties in de oppervlaktehoogte.
• Ra
• Het is belangrijk om te weten of ruwheid wordt gespecificeerd in SI-eenheden (micrometers) of Engelse eenheden (micro-inch).
• Gladdere oppervlakken zijn duurder omdat er meer productieprocessen nodig zijn. Daarom moet de ruwst acceptabele afwerking worden gespecificeerd om de kosten te minimaliseren.