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En mecánica , el acabado superficial es un elemento de dimensionamiento de una pieza que indica la función, rugosidad, geometría y apariencia de las superficies mecanizadas.
En Especificaciones de Producto Geométrico (GPS), hay dieciséis funciones principales que pueden ser cumplidas por la superficie de una pieza mecánica:
Superficie de contacto con otra parte:
Superficie libre e independiente:
Estos son los componentes de longitud de onda más corta causados con mayor frecuencia por el ruido electrónico del dispositivo de medición. Pero la microrrugosidad también puede estar presente en la pieza y en este caso es la firma del aspecto de una pieza más o menos lisa. En la mayoría de las aplicaciones, la microrrugosidad se elimina mediante un filtrado.
Se mide con un rugosímetro o perfilómetro . La rugosidad de los defectos geométricos de micro superficies. Se evalúan después de filtrar la superficie real utilizando un filtro de paso alto que retiene solo las longitudes de onda laterales más cortas. Los parámetros de rugosidad en perfilometría comienzan con la letra mayúscula R seguida de una o más letras que determinan el tipo de parámetro. Por ejemplo, el parámetro 'Ra' es la rugosidad media aritmética del perfil. 'Rz' es la rugosidad máxima del perfil. La rugosidad de una pieza mecanizada es una firma del tipo de mecanizado (torneado, pulido, bruñido, etc.). El dimensionamiento de las condiciones de la superficie en mecánica se refiere esencialmente al mecanizado mediante eliminación de material. Los defectos son rayas y surcos tallados por los bordes cortantes de las herramientas (herramientas de torneado, cortadores, muelas abrasivas, etc.). Hay 2 niveles de defectos en el estado de la superficie:
Complementaria a la rugosidad, la ondulación reúne los componentes del acabado superficial en longitudes de onda más largas. La ondulación se obtiene mediante un filtrado de paso bajo y, a veces, se denomina línea media del perfil. Los parámetros de ondulación comienzan con la letra W. La ondulación en una pieza mecanizada se transfiere por un defecto de la máquina herramienta (vibración, descentrado, etc.). Generalmente es perjudicial para las funciones de contacto seco, fricción o sellado.
Las desviaciones de forma son los residuos de longitud de onda larga obtenidos después de eliminar la forma nominal de la pieza (por ejemplo, un cilindro). Corresponden por ejemplo al defecto de planitud o rectitud, al defecto de redondez, etc. En la especificación geométrica, estas desviaciones de forma se eliminan generalmente mediante filtrado.
La medición de los estados de la superficie se puede realizar con un rugosímetro, un perfilómetro óptico o de contacto, o un microscopio capaz de medir la altura de la superficie. Hoy en día, los estados de la superficie se evalúan digitalmente a partir de perfiles o superficies digitalizadas. Las tecnologías más comunes para la medición de la textura de la superficie son:
En el taller, todavía utilizamos las muestras viso-táctiles ( Rugositest que permiten evaluar la rugosidad por comparación. También existen en ciertos sectores, métodos de evaluación neumática o el uso de papel de fumar.
La nueva norma ISO 25178 define el análisis 3D de la textura de la superficie, que también permite la caracterización de superficies anisotrópicas o periódicas difíciles con los antiguos parámetros de textura de la superficie 2D.
Varias normas nacionales o internacionales definen cómo analizar las condiciones de la superficie mediante filtrado y parámetros.
Esta es la profundidad máxima.
No hay forma de RAEs el valor medio de la longitud de las estrías.
Relación de longitud del rodamiento T pEs la longitud de carga total relacionada con la longitud del perfil expresada en%. La longitud de rodamiento de una marca de corte es la longitud de su intersección con la línea de corte c .
El criterio físico R es microgeométrico y es la amplitud media de la rugosidad (rugosidad). El criterio estadístico R a es estadístico y es la desviación media aritmética de la línea media . R = 5 R tiene aproximadamente
Las zonas donde la rugosidad juega un papel son muy variadas:
Rugosidad :
Son todas las irregularidades de una superficie micrográfica y macrográfica. Las superficies mecanizadas no son perfectas, presentan irregularidades debido a los procesos de obtención, a las herramientas, al material, etc.
El papel funcional de una superficie depende de varios factores, incluido el estado de la superficie (estanqueidad, deslizamiento, etc.).
Cuanto menor es el índice de rugosidad, más difícil es obtenerlo, lo que necesariamente aumenta el coste de fabricación.
Superficie geométrica Superficie perfecta; En el dibujo, está definido geométricamente por la oficina de diseño, utilizando dimensiones nominales.
Superficie especificada Superficie resultante de la superficie geométrica, transformada por la oficina de diseño que prescribe los límites de realización de esta superficie mediante símbolos y valores numéricos además de las dimensiones nominales del dibujo.
Área medida Área determinada utilizando instrumentos de medición del área real. La superficie medida resultante de la exploración de la superficie real debe ser la imagen más cercana a ella.
Área real Área obtenida durante la fabricación.
L : Longitud base del perfil medio
Rp : Profundidad de rugosidad media. Media aritmética de los valores de la ordenada y de todos los puntos del perfil en la longitud base L.
Ra : Desviación de la media aritmética. Media aritmética de los valores absolutos de la ordenada y '(entre cada punto de la curva y el eje de Ox').
Valor máximo de R en µm:
Rugosidad R a en micrómetros o rugosidad R en micrómetros
Rugosidad de superficies rugosas:
Rugosidad de superficies mecanizadas:
Proceso de fabricación | Desviación de la media aritmética R a en µm | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Proceso | Símbolo | 50 | 25 | 12,5 | 6.3 | 3.2 | 1,6 | 0,8 | 0.4 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,025 | |
Estampado | es | X | X | X | - | |||||||||
Forjar | fo | X | ||||||||||||
Granallado | gn | X | X | X | X | X | X | - | ||||||
Laminación | hilatura - extrusión en caliente | lago | - | X | X | - | ||||||||
trefilado - trefilado en frío | la F | - | X | X | X | - | ||||||||
Forjar | caliente | mi | - | X | X | X | - | |||||||
Frío | ||||||||||||||
Moldura | en la arena | mes | - | X | X | - | ||||||||
cera perdida - proceso Schaw | - | X | X | - | ||||||||||
en cáscara por gravedad | X | X | X | |||||||||||
en cáscara de presión | X | X | X | |||||||||||
Moldeo plástico | mes | |||||||||||||
Arenado | su | |||||||||||||
Proceso | Símbolo | 160 | 80 | 40 | dieciséis | 10 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,12 | 0,06 | |
Proceso de fabricación | Profundidad de rugosidad media R en µm |
Proceso de fabricación | Desviación de la media aritmética R a en µm | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Proceso | Símbolo | 50 | 25 | 12,5 | 6.3 | 3.2 | 1,6 | 0,8 | 0.4 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,025 | |
Aburrir | herramienta de acero de alta velocidad | Alabama | - | X | X | X | - | |||||||
herramienta de carburo de diamante | - | X | X | X | X | - | ||||||||
escariador | - | X | X | X | - | |||||||||
Brochado | br | |||||||||||||
Bruñido | - | |||||||||||||
Fresado de acabado de acero de alta velocidad | - | |||||||||||||
Fresado de acabado de carburo | - | - | - | X | X | X | - | |||||||
Corte de dientes | - | |||||||||||||
Rectificación | - | - | X | X | X | X | X | X | - | |||||
Interrumpir | rd | - | X | X | X | X | ||||||||
Pulido mecanico | correos | - | X | X | X | X | X | |||||||
Superacabado | sf | - | X | X | X | |||||||||
Proceso | Símbolo | 160 | 80 | 40 | dieciséis | 10 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,12 | 0,06 | |
Proceso de fabricación | Profundidad de rugosidad media R en µm |
superfinishing Ra = De 0,2 valor excepcional y de 0,1 a 0,025 valor habitual
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La rugosidad se puede mejorar mediante procesos de pulido o tribacabado; Estos procesos utilizan medios abrasivos y equipos como vibradores o centrifugadoras satélite .
Fuente