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Em mecânica , o acabamento superficial é um elemento de dimensionamento de uma peça que indica a função, rugosidade, geometria e aparência das superfícies usinadas.
Em Especificações Geométricas de Produto (GPS), existem dezesseis funções principais que podem ser cumpridas pela superfície de uma peça mecânica:
Superfície de contato com outra peça:
Superfície livre e independente:
Esses são os componentes de comprimento de onda mais curto, mais frequentemente causados por ruído eletrônico do dispositivo de medição. Mas a micro-rugosidade também pode estar presente na peça e neste caso é a assinatura do aparecimento de uma peça mais ou menos lisa. Na maioria das aplicações, a micro-rugosidade é removida por filtragem.
Ele é medido com um medidor de rugosidade ou perfilômetro . A rugosidade para defeitos de superfície micro geométricos. Eles são avaliados após filtrar a superfície real usando um filtro passa-alta retendo apenas os comprimentos de onda laterais mais curtos. Os parâmetros de rugosidade na perfilometria começam com a letra maiúscula R seguida por uma ou mais letras determinando o tipo de parâmetro. Por exemplo, o parâmetro 'Ra' é a rugosidade média aritmética do perfil. 'Rz' é a rugosidade máxima do perfil. A rugosidade de uma peça usinada é uma assinatura do tipo de usinagem (torneamento, polimento, brunimento, etc.). O dimensionamento das condições da superfície em mecânica refere-se essencialmente à usinagem por remoção de material. Os defeitos são estrias e sulcos esculpidos pelas arestas de corte das ferramentas (ferramentas de tornear, cortadores, rebolos, etc.). Existem 2 níveis de defeitos de condição de superfície:
Complementar à rugosidade, a ondulação reúne os componentes do acabamento da superfície em comprimentos de onda mais longos. A ondulação é obtida por filtragem passa-baixa e às vezes é chamada de linha média do perfil. Os parâmetros de ondulação começam com a letra W. A ondulação em uma peça usinada é transferida por um defeito da máquina-ferramenta (vibração, descentralizado, etc.). Geralmente é prejudicial para as funções de contato seco, fricção ou vedação.
Os desvios de forma são os resíduos de comprimentos de onda longos obtidos após a remoção da forma nominal da peça (por exemplo, um cilindro). Eles correspondem, por exemplo, ao defeito de planura ou retidão, ao defeito de circularidade, etc. Na especificação geométrica, esses desvios de forma são geralmente eliminados por filtragem.
A medição dos estados superficiais pode ser realizada com rugosímetro, contato ou perfilômetro óptico, ou microscópio capaz de medir a altura da superfície. Hoje, os estados da superfície são avaliados digitalmente a partir de perfis ou superfícies digitalizadas. As tecnologias mais comuns para medição de textura de superfície são:
Na oficina ainda utilizamos as amostras visotácteis ( Rugositest que permitem avaliar a rugosidade por comparação. Existem também em alguns sectores, métodos de avaliação pneumática ou de papel de cigarro.
O novo padrão ISO 25178 define a análise 3D da textura da superfície, que também permite a caracterização de superfícies anisotrópicas ou periódicas difíceis com os antigos parâmetros de textura da superfície 2D.
Vários padrões nacionais ou internacionais definem como analisar as condições da superfície usando filtragem e parâmetros.
Essa é a profundidade máxima.
Sem ARÉ o valor médio do comprimento das estrias.
Razão do comprimento do rolamento T pÉ o comprimento total de suporte relacionado ao comprimento do perfil expresso em%. O comprimento do rolamento de uma marca de corte é o comprimento de sua interseção com a linha de corte c .
O critério físico R é microgeométrico , e é a amplitude média da rugosidade (rugosidade). O critério estatístico R a é estatístico e é o desvio médio aritmético da linha média . R = 5 R tem aproximadamente
As áreas onde a rugosidade desempenha um papel são muito variadas:
Rugosidade :
São todas as irregularidades de uma superfície micrográfica e macrográfica. As superfícies usinadas não são perfeitas, apresentam irregularidades devido aos processos de obtenção, às ferramentas, ao material, etc.
O papel funcional de uma superfície depende de vários fatores, incluindo a condição da superfície (estanqueidade, deslizamento, etc.).
Quanto menor o índice de rugosidade, mais difícil é sua obtenção, o que necessariamente aumenta o custo de fabricação.
Superfície geométrica Superfície perfeita; No desenho, é definido geometricamente pelo escritório de projetos, a partir de dimensões nominais.
Superfície especificada Superfície resultante da superfície geométrica, transformada pelo gabinete de projetos que prescreve os limites de realização desta superfície por meio de símbolos e valores numéricos além das dimensões nominais do desenho.
Área medida Área determinada usando instrumentos de medição da área real. A superfície medida resultante da exploração da superfície real deve ser a imagem mais próxima dela.
Área real Área obtida durante a fabricação.
L : comprimento da base do perfil médio
Rp : Profundidade de rugosidade média. Média aritmética dos valores da ordenada y de todos os pontos do perfil no comprimento de base L.
Ra : Desvio médio aritmético. Média aritmética dos valores absolutos da ordenada y '(entre cada ponto da curva e o eixo de Ox').
Valor máximo de R em µm:
Rugosidade R a em micrômetros ou rugosidade R em micrômetros
Rugosidade de superfícies rugosas:
Rugosidade das superfícies usinadas:
Processo de manufatura | Desvio médio aritmético R a em µm | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Processar | Símbolo | 50 | 25 | 12,5 | 6,3 | 3,2 | 1,6 | 0,8 | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,025 | |
Estampagem | es | x | x | x | - | |||||||||
Forjamento | para | x | ||||||||||||
Tiro | gn | x | x | x | x | x | x | - | ||||||
Laminação | fiação - extrusão a quente | Lago | - | x | x | - | ||||||||
trefilagem - trefilagem a frio | laf | - | x | x | x | - | ||||||||
Forjamento | quente | minha | - | x | x | x | - | |||||||
Resfriado | ||||||||||||||
Moldagem | na areia | mo | - | x | x | - | ||||||||
cera perdida - processo Schaw | - | x | x | - | ||||||||||
na casca pela gravidade | x | x | x | |||||||||||
em concha de pressão | x | x | x | |||||||||||
Moldagem de plástico | mo | |||||||||||||
Jato de areia | sua | |||||||||||||
Processar | Símbolo | 160 | 80 | 40 | 16 | 10 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,12 | 0,06 | |
Processo de manufatura | Profundidade de rugosidade média R em µm |
Processo de manufatura | Desvio médio aritmético R a em µm | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Processar | Símbolo | 50 | 25 | 12,5 | 6,3 | 3,2 | 1,6 | 0,8 | 0,4 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,025 | |
Calibre | ferramenta de aço rápido | al | - | x | x | x | - | |||||||
ferramenta de carboneto de diamante | - | x | x | x | x | - | ||||||||
escareador | - | x | x | x | - | |||||||||
Brochagem | br | |||||||||||||
Polimento | - | |||||||||||||
Fresamento de acabamento de aço de alta velocidade | - | |||||||||||||
Fresagem de acabamento de metal duro | - | - | - | x | x | x | - | |||||||
Corte de dente | - | |||||||||||||
Retificação | - | - | x | x | x | x | x | x | - | |||||
Amansar | rd | - | x | x | x | x | ||||||||
Polimento mecânico | po | - | x | x | x | x | x | |||||||
Superacabamento | sf | - | x | x | x | |||||||||
Processar | Símbolo | 160 | 80 | 40 | 16 | 10 | 4 | 2 | 1 | 0,5 | 0,25 | 0,12 | 0,06 | |
Processo de manufatura | Profundidade de rugosidade média R em µm |
Superacabamento Ra = De 0,2 valor excepcional e de 0,1 a 0,025 valor usual
x |
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A rugosidade pode ser melhorada por processos de polimento ou triboacabamento; esses processos usam meios abrasivos, bem como equipamentos como vibradores ou centrífugas satélites .
Fonte