Wie man die Oberflächenbeschaffenheit und das Oberflächenrauheitsdiagramm versteht

Planen Sie, ein neues Produkt auf den Markt zu bringen, oder haben Sie verschiedene Teiledesigns, die Sie herstellen und montieren möchten?

Die Oberflächenrauheit Ihrer Teile spielt eine wichtige Rolle für die Haltbarkeit und Leistung Ihres Produkts. Zum Beispiel sind raue Oberflächen normalerweise hohen Reibungswerten ausgesetzt, wodurch sie anfälliger für Verschleiß sind als glattere Oberflächen.

Manchmal sind jedoch raue Oberflächen erwünscht – bestimmte Anwendungen erfordern Teile mit einem Rauheitsgrad, der die Haftung zum Beschichten und Lackieren fördert. Darüber hinaus erzeugen unterschiedliche Herstellungsverfahren unterschiedliche Arten von Oberflächenveredelungen.

Um eine fundierte Entscheidung über die ideale Oberflächenbeschaffenheit und Herstellungsmethoden für Ihre Teile zu treffen, müssen Sie zunächst die Oberflächenrauheitstabellen in der Fertigung verstehen. Hier besprechen wir alles, was Sie über Oberflächenbeschaffenheit und Rauheit wissen müssen und wie man sie misst.

Was ist Oberflächenbeschaffenheit?

Um die Oberflächenbeschaffenheit besser zu verstehen, betrachten wir eine einfache Illustration eines typischen maschinell bearbeiteten Teils, das in Abbildung 1 gezeigt wird. Die Oberflächenbeschaffenheit beschreibt einfach die Gesamtstruktur einer Oberfläche (oder eines Teils) und ist gekennzeichnet durch:

1. Legen
2. Welligkeit
3. Oberflächenrauheit

Abbildung 1:Bearbeitetes Teil mit Oberflächenbeschaffenheit

Lage bezieht sich auf das dominante Muster auf der Oberfläche und die Ausrichtung dieses Musters. Beispielsweise könnten die Verlegungsmuster vertikal, horizontal, kreisförmig, senkrecht oder schraffiert sein; alles hängt von der Herstellungsmethode ab, die zur Herstellung der Teile verwendet wird.

Abbildung 2:Verschiedene Arten von Legemustern

Die Oberflächenrauheit ist ein Maß für die gesamten beabstandeten Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche eines Teils. Das meinen Ingenieure und Maschinisten, wenn sie von Oberflächenbeschaffenheit sprechen. Je niedriger die Oberflächenrauheitszahl, desto weniger Unebenheiten weist die Oberfläche auf.

Die Welligkeit misst eine größere Abweichung einer Oberfläche von ihrer nominellen Form. Sie beschreibt unregelmäßige Oberflächen, die periodisch in größeren Abständen auftreten als Oberflächenrauhigkeiten. Es wird normalerweise durch Bearbeitungsfehler verursacht, die durch Rattern und Durchbiegungen oder Verziehen durch Erwärmungs- und Abkühlungsvorgänge entstehen.

Wie misst man die Oberflächenrauheit?

Abbildung 3 zeigt den Querschnitt eines typischen bearbeiteten Teils mit Oberflächenunregelmäßigkeiten. Um die Oberflächenrauheit dieses Teils zu messen, müssen Sie die Höhe der Rauheitsspitzen entlang der Länge des Teils messen. Es gibt mehrere Qualitätskontrollgeräte zum Messen der Oberflächenrauheit, aber erstklassige Maschinenwerkstätten verwenden im Allgemeinen das Oberflächenrauheitsmessgerät.

Abbildung 3:Querschnitt eines Teils mit Oberflächenunregelmäßigkeiten

Ein Oberflächenrauheitsmessgerät verfügt über einen Stift (oder eine hochauflösende Sonde), der sich in einer Richtung senkrecht zum Verlegemuster und mit konstanter Geschwindigkeit über die Oberfläche des Ziels bewegt. Durch spezielle elektrische Systeme erhält (und verstärkt) das Messgerät elektrische Signale, um eine stärkere vertikale Vergrößerung zu erzeugen. Abhängig von Ihrer Wahl der nationalen Standards bewertet dieses Messgerät die Oberflächenrauheit anhand eines dieser drei Indikatoren:

1. Durchschnittliche Rauheit Ra
2. Die mittlere Unebenheitshöhe Rz
3. RMS-Rauheit

Abbildung 4:Oberflächenrauheitsmessgerät

Abbildung 5:Oberflächenrauheitsmessgerät, das eine vergrößerte Ansicht des Tasters und des Werkstücks zeigt

Die durchschnittliche Rauheit , auch Mittelliniendurchschnitt genannt, ist das arithmetische Mittel aller über eine Fläche gemessenen Oberflächenhöhen. Es ist bei weitem der am häufigsten verwendete Oberflächenrauheitsindikator. Beachten Sie jedoch, dass unterschiedliche Oberflächenrauhigkeitsprofile den gleichen Ra haben können, aber unterschiedliche Leistungen erbringen. Daher müssen Sie möglicherweise weitere Oberflächenrauheitsparameter bestimmen, um diese Unterschiede zu unterscheiden.

Die durchschnittliche Höhe der Unebenheit (oder mittlere Rauheit Rz) bewertet die Oberflächenrauheit, indem der Durchschnitt der fünf größten „Spitze-zu-Tal“-Unterschiede innerhalb von fünf Stichprobenlängen berechnet wird. Es ist ein häufiger verwendeter Indikator in Europa und Asien.

RMS-Rauigkeit misst den quadratischen Mittelwert aller Spitzen und Täler einer Oberfläche. Da der RMS-Rauheitsindikator mehr Punkte verwendet als die Rz-Rauheit, ist er genauer als Rz. Dies ist normalerweise eine gute Option, wenn Sie Ra nicht berechnen möchten.

Oberflächengüte-Diagramm:Umrechnung des Oberflächenrauheitsindikators

In Tabelle 1 ist das Umrechnungsdiagramm der Oberflächenrauheit für Ra-, Rz- und RMS-Rauheitsindikatoren aufgeführt.

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Nachdem Sie nun verstanden haben, was die Oberflächenbeschaffenheit und das Oberflächenrauheitsdiagramm beinhalten, würden Sie wahrscheinlich zustimmen, dass Oberflächenveredelungsvorgänge die besten Technologien und Experten erfordern, um das gewünschte Teil herzustellen.

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