Oppervlakteafwerking Begrijpen: Eenheden, Symbolen en Belangrijke Tabellen

Wat is Oppervlakteafwerking?

Oppervlakteafwerking, ook bekend als oppervlakte-textuur of oppervlakte-topografie, is de aard van een oppervlak gedefinieerd door de drie kenmerken van richting (lay), oppervlakteruwheid, en golfvormigheid (waviness). Het omvat de kleine, lokale afwijkingen van een oppervlak van het perfect platte ideaal (een waar vlak).

Oppervlakte-textuur is een van de belangrijke factoren die wrijving en overbrenglaagvorming tijdens glijden beïnvloeden. Aanzienlijke inspanningen zijn gedaan om de invloed van oppervlakte-textuur op wrijving en slijtage tijdens glijdende condities te bestuderen.

Oppervlakte-texturen kunnen isotrop of anisotrop zijn. Soms kunnen stick-slip wrijvingsverschijnselen waargenomen worden tijdens glijden, afhankelijk van de oppervlakte-textuur.

Elk productieproces produceert een oppervlakte-textuur. Het proces wordt meestal geoptimaliseerd om ervoor te zorgen dat de resulterende textuur bruikbaar is. Indien nodig, wordt een additioneel proces toegevoegd om de initiële textuur te wijzigen.

Het laatste proces kan slijpen (abrasief snijden), polijsten, lapperen, abrasief straalen, honen, elektrische ontladingsbewerking (EDM), frezen, lithografie, industriële etching/chemisch frezen, lasertexturering, of andere processen zijn.

Definitie van Oppervlakteafwerking

Oppervlakteafwerking, ook bekend als oppervlakte-textuur of oppervlakte-topografie, is de aard van een oppervlak gedefinieerd door de drie kenmerken van richting (lay), oppervlakteruwheid, en golfvormigheid (waviness). Het omvat de kleine, lokale afwijkingen van een oppervlak van het perfect platte ideaal (een waar vlak).

Oppervlakteafwerking is een maat voor de algehele textuur van een oppervlak die gekarakteriseerd wordt door de richting (lay), oppervlakteruwheid, en golfvormigheid (waviness) van het oppervlak. Oppervlakteafwerking, wanneer bedoeld om alle drie kenmerken te omvatten, wordt vaak Oppervlakte-textuur genoemd om verwarring te vermijden, aangezien werktuigmakers vaak naar Oppervlakteruwheid verwijzen als Oppervlakteafwerking. Een andere term, analoog aan Oppervlakte-textuur, is Oppervlakte-topologie.

Dit diagram geeft een idee van hoe je de relatie van Golfvormigheid, Richting, en Ruwheid kunt zien:

Richting (Lay)

Richting is de term gebruikt om het dominante patroon op een oppervlak en de oriëntatie van dat patroon te beschrijven. Richting wordt over het algemeen geproduceerd door het productieproces en kan parallel, loodrecht, circulair, gekruist, radiaal, multi-directioneel, of isotrop (niet-gericht) zijn. We zullen de symbolen en interpretatie van richting in de Symbolen sectie hieronder bespreken.

Golfvormigheid (Waviness)

Golfvormigheid is de term gebruikt voor de meest ruimtelijk verdeelde oppervlakteafwerkingsvariaties. Deze periodieke onvolkomenheden in het oppervlak zijn groter dan de ruwheidsmonsterlengte, maar klein, kort, en regelmatig genoeg dat ze niet als vlakheidsdefecten worden beschouwd.

Veelvoorkomende oorzaken van oppervlakte-golfvormigheid zijn vervorming door verwarmen en afkoelen en bewerkingsdefecten door trillingen of doorbuiging.

Golfvormigheid wordt gemeten over een evaluatielengte, en een golfvormigheidsprofiel voor die lengte wordt gegenereerd. Het golfvormigheidsprofiel bevat geen onregelmatigheden in het oppervlak door ruwheid, vlakheid, of vormvariaties.

Golfvormigheidsafstand (Wsm) is de piek-tot-piek afstand van de golven, terwijl de golffhoogte gedefinieerd wordt door de gemiddelde golfvormigheid (Wa) of totale golfvormigheid (Wt) parameters.

Golfvormigheidseisen zijn minder gebruikelijk dan ruwheidseisen, 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" om alleen ruwheid te beschrijven.

Oppervlakteafwerking Symbolen

Het basis oppervlakteafwerkingssymbool is een vinkje met de punt rustend op het te specificeren oppervlak. Variaties van dit symbool bieden additionele instructies zoals beschreven in de onderstaande tabel.

Oppervlakteafwerking Eenheden

Ra – Gemiddelde Ruwheid

Ra is ook bekend als Rekenkundig Gemiddelde (AA) of Centrumlijn Gemiddelde (CLA). Het is de gemiddelde ruwheid in het gebied tussen het ruwheidsprofiel en zijn middenlijn. Grafisch is Ra het gebied tussen het ruwheidsprofiel en zijn centrumlijn gedeeld door de evaluatielengte. De evaluatielengte is normaal vijf monsterlengtes waarbij elke monsterlengte gelijk is aan één afsnijdlengte.

Ra is verreweg de meest gebruikte Oppervlakteafwerking parameter. Een reden dat het zo algemeen is, is dat het redelijk makkelijk is om de absolute waarde van een signaal te nemen en het signaal te integreren met analoge elektronica, dus Ra kon gemeten worden door instrumenten die geen digitale circuits bevatten.

Ra, hoewel algemeen, 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 hoogste piek tot laagste dal

Rmax is gevoelig voor afwijkingen zoals krassen en graten die niet duidelijk zijn vanuit maten zoals Ra die op gemiddeldes vertrouwen.

Rz – Voorkeur van veel Europeanen

Rz wordt vaak boven Ra verkozen in Europa en met name Duitsland. In plaats van te meten vanaf de centrumlijn zoals Ra, meet Rz het gemiddelde van de 5 grootste piek-tot-dal verschillen binnen vijf monsterlengtes. Terwijl Ra relatief ongevoelig is voor een paar extremen, is Rz erg gevoelig omdat het ontworpen is om de extremen te meten.

Oppervlakteafwerking Tabel

Belangrijkste Uittreksels

• Oppervlakteafwerking bestaat uit golfvormigheid, richting, en ruwheid, maar het is gebruikelijk dat alleen ruwheid gespecificeerd wordt op technische tekeningen.
• Ra is gemiddelde ruwheid, en het onderschat oppervlaktehoogtevariaties.
• Rz is gemiddelde ruwhtediepte, en het benadert de grootte van de meest extreme oppervlaktehoogtevariaties.
• Ra < Rz in de meeste gevallen. Algemene conversie: 7,2 x Ra = Rz (ruwe schatting)
• Het is belangrijk om te weten of ruwheid gespecificeerd is in SI-eenheden (micrometers) of Engelse eenheden (micro-inches).
• Gladere oppervlakken zijn duurder omdat meer productieprocessen vereist zijn. Daarom moet de ruwste acceptabele afwerking gespecificeerd worden om kosten te minimaliseren.