טיב פני שטח Surface) (Finish מתארת את אופן החספוס של פני השטח של חלק כלשהו.

Transcript

1 // טיב פני שטח Surface) (Finish טיב פני שטח Surface) (Finish מתארת את אופן החספוס של פני השטח של חלק כלשהו. לכל חומר יש דרגת חספוס מסויימת. ישנם חומרים שהם חלקים יותר וישנם חומרים מחוספסים יותר. חספוס פני השטח של חומר משפיעים על האינטרקציה בין חלקים שונים ב רובוט או במכונה. טיב פני השטח הם רמה שמגדירה מהי רמת החספוס של החומר Surface) (Roughness ומהי התבנית של החספוס.(Lay) 1 / 16

2 via Wikimedia Commons ], CC-BY-SA or GFDL By Emok [ טיב דוגמה פני באמצעות חספוס פשוטה השטח פצירהשל נקבע להבנת גורם על חלקפי שני סוג נקבע לחספוסעל גספי הפרמטרים המכונה יותר החומר מאשר הקובעים ממנואת שיוף הטכנולוגיה עשוי טיבהפני החלק באמצעות השטח נייר משתמשיםשל זכוכית והטכנולוגיה לעבד חלק:את עדין. פני שהשתמשו ב השטחעיבוד של החלק.. נייר עם שיוף אותו חשוב לדוגמה, גלגל ועלול על משייפים עם היא גורם כאשר החספוס. מהחיכוך). לסובב המכונה. מפריע הסביבה באמצעות מעגלית. משייפים לדוגמה, להוות החספוס או רוצים של כאשר לתבנית השני כתוצאה שונות אך מיסב בטכנולוגיית ( לעומת במגע לצורך אנרגיית שלהם זאת, התבנית אחד (לדוגמה, וגם חספוס חום העיבוד.של עם פעולות יכול כאשר קווים. של שבאים החלק החספוס יותר השימוש לרמת מכנייםשל והיווצרות בתוך גדול התבנית ציר אותו חיכוך מנת החספוס לשני בעלפי החלקים תבנית גבוהים ואת ליצור שנוצר אופן חלקים גם כוח יותר הוא (לדוגמה, חספוס לנצל לסיבוב אחדאו סיבוביות, קוויות השטח מחוספס אתעל של יחסית מושפעת מכונה נוצרת (מומנטים החספוס חיכוך). רובוט החספוס ניתן חלק פני נעים בתנועות תבנית חלקים לטיב התנגדות בתנועות לעומתלב זכוכית תכנון לייצר רצועת זאת,.2.1 נייר בעת בסיס לייצר לשים נעדיף כאשר זכוכית טובים שיקוליותר נוסףעולה חשובכךמאוד גדל גם בנשוא מחיר טיב פני החלק. השטח הוא מחיר. ככל שהדרישה לייצור חלק עם טיב פני שטח חספוס פני שטח Surface) (Roughness חספוס פני השטח הוא נתון שמציין את מידת הסטיות של פני השטח מהגובה הממוצע. נתון זה נמדד במיקרונים ( 10-6 )של מטר או אינצ'. אם נסתכל על פני השטח של החומר התמונה הבאה ונגדיל אותו באמצעות מיקרוסקופ ניתן לראות את התמונה הבאה: 2 / 16

3 תקן 1302 ISO מחלק את החספוס ל- 12 רמות Roughness) :(Grades N10 N11 N12 Roughness Grade Number μm 3 / 16

4 μin שימוש בטכנולוגיות עיבוד של חומרים משפיעה על החספוס של חלקים מכאניים. הטבלה הבאה מציגה רשימה של טכנולוגיות ייצור ועיבוד ואת רמת החספוס שניתן להשיג באמצעות שימוש בטכנולוגיות אלה: Manufacturing Process Roughness Grade Number μm 4 / 16

5 μin N N N N / 16

6 250 N N N N / 16

7 16 N N N N / 16

8 1 Metal Casting Sawing Planning, Shaping Drilling Milling Turning Boring, Broaching Reaming Abrasive Grinding Barrel Finishing Honing Electro-polishing Electrolytic Grinding Polishing Lapping Superfinishing Casting Sand Casting Perm Mold Casting Investment Casting Die Casting Forming Hot Rolling Forging Extruding Cold Rolling, Drawing Roller Burnishing Other Flame Cutting Chemical Milling Electro Beam Cutting Laser Cuttingx Electro-discharge Milling איכות טובה יותר איכות ממוצעת נפוצה איכות ירודה 8 / 16

9 // טיפים לבחירת טיב פני שטח ניתן למצוא בטבלה הבאה: Application Micrometer Shop Gage Face Vernies Crankshaft Journals Piston Outside Diameters Brake Drums μm (μin) Surface Roughness Level (1) N1 Anvils Mirrors Gages 0.25 (2) N2 Comparator Anvils 0.1 (4) N3 Calipers Faces Wrist Pins Hydraulic Piston Rods Precision tools Honed Roller & Ball Bearing 0.2 (8) N4 Valve Stems Cam Faces Hydraulic Cylinder Bores 0.4 (16) N5 Cylinder Bores Spline Shafts Motor Shaft Bearing 0.8 (32) N6 Broached Holes Precision Parts Gear Teeth 9 / 16

10 Gear Locating Faces Mating Surfaces Clearance Surfaces Ground Ball & Roller Bearing 1.6 (63) N7 Gear Shafts & Bores Cylinder Head Faces Piston Crowns 3.2 (125) N8 No Motion 6.3 (250) N9 Rough Machine Parts תבנית חספוס פני שטח Surface) (Lay Roughness כאשר כלי עיבוד בא במגע עם חומר או משאיר על פני השטח סימנים. שיטת העבודה והכלי בו משתמשים משפיע על התבנית של הסימנים. הסימנים יכולים להיות קויים או סיבוביים או בתפזורת. קיימים שישה סוגים מקובלים של תבניות חספוס של פני השטח:.1 אופקי (Horizontal) תבנית אופקית מתארת חספוס בצורת פסים שמקביל לציר ה- X של החלק. 10 / 16

11 אנכי (Vertical) תבנית אנכית מתארת חספוס בצורת פסים/חריצים שמקבילים לציר ה- Y של.2 החלק. רדיאלי (Radial) תבנית רדיאלית מתארת חספוס בצורת פסים שמתכנסים מבחוץ כלפי פנים.3 ומתאחדים בנקודה מסוימת אחת. שתי וערב (Hatched-Cross) תבנית שתי וערב מתארת חספוס בצורת פסים נחתכים..4 סיבובי (Circular) תבנית סיבובית מתארת חספוס בצורת מעגלים.5 איזוטרופי (Isotropic) תבנית איזוטרופית מתארת חספוס ללא חוקיות מסוימת. החספוס הוא.6 רנדומאלי לחלוטין אך שומר על ממוצע חספוס אחיד בכל המשטח. via Wikimedia Commons ], CC-BY-3.0 or GFDL By Emok [ ישנם יישומים בהם לתבנית החספוס אין השפעה על ה פעולות המכניות של הרובוט או המכונה אך ישנם יישומים בה התבנית משפיעה על הפעולה. דוגמה ליישום בו ישנה חשיבות היא אטמים בוכנה. מטרת האטמים למנוע נזילה מתוך הבוכנה כלפי חוץ. אם מייצרים את הבוכנה באופן כזה שתבנית החספוס היא מקבילה לתנועת הבוכנה (כלומר, החריצים המיקרוסקופיים בפני השטח מופנים כלפי פנים הבוכנה) אז הסיכוי שהנוזל/הגז שבתוך הבוכנה יזלגו החוצה גדול בהרבה לעומת בוכנה שיוצרה כך שחספוס פני השטח 11 / 16

12 יהיה אנכי לציר הבוכנה (כלומר, החריצים המיקרוסקופיים בפני השטח הם אנכיים לבוכנה). סימון טיב פני שטח בשרטוטים Surface) (Symbols Drawing Finish ב שרטוטים מכנים הנדסיים יש לשים דגש גם לסימון טיב פני השטח בעת הצורך. הסיבה היא שסימון כזה מגדיר ליצרן החלק שהוא מחויב לייצר את החלק בשיטה מסוימת על מנת להשיג רמת חספוס מסוימת. בדרך כלל, חלק שמיוצר עם הגדרה לטיב פני שטח יעבור בסיום הייצור בדיקת איכות שתבדוק שאכן החספוס שנוצר הוא החספוס שהוגדר בשרטוט. כל התהליך הזה מאריך את זמן ייצור החלק ומייקר את התהליך. לכן, לא נהוג להגדיר לכל משטח בחלק טיב פני שטח. נהוג להגדיר הגדרה כללית לטיב פני שטח בחלק הכללי של השרטוט ורק עבור משטחים מסוימים שיש להם חשיבות גדולה מבחינת טיב פני השטח שם מציינים על ידי סימון מיוחד (כמו בסימון טולרנסים ואפיצויות). סימון טיב פני השטח מתבצע באופן הבא: 12 / 16

13 * החלק המחוספס הוא גוף החלק במבט השטח לפני שקשורים פרמטרים A מכיל פרמטרים שונים הקשורים לאופן ייצור החלק ומאפיינים של החספוס וטיב פני השטח. כאן יגיע ערך החספוס הרצוי N12-N1 או ביחידות מיקרומטרים או מיקרואינצ'ים. השטח לפני שקשורים משניים פרמטרים B כמו A. הייצור שיטת C שיטת הייצור היא הסבר באיזו טכנולוגיה יש לייצר את המשטח הזה. Milling לכרסום, Turning לחריטה,.ועוד EDM 13 / 16

14 חספוס תבנית - D מגדיר את תבנית החספוס הנדרשת: אופקית =, אנכית, רדיאלית R, שתי וערב X, סיבובית C או איזוטרופית M. להסרה מינימאלית חומר כמות E כמה חומר ניתן להסיר מהחלק בעת העיבוד שלו. 14 / 16

15 מספר דוגמאות לסימון טיב פני שטח בשרטוטים מכניים: סימון טיב פני שטח הסבר הסימון אין להסיר חומר מהמשטח. חספוס נדרש של.0.5μm כל המשטחים של החלק צריכים להיות מעובדים והדרישה היא לרמת חספוס של.1.5μm דרישה לעיבוד פני שטח באמצעות חריטה. העיבוד מתייחס לכל פני השטח של החלק כולו ורמת החספוס הנדר נדרש עיבוד של פני השטח של המשטח. ערך מקסימלי של חספוס הוא 0.1μm וערך מינימלי הוא סימון דרישות שונות לטיב פני שטח של משטחים שונים בחלק אחד 15 / 16

16 נכתב ע"י ערן צנציפר (מנהל אתר (Design-Machines-and-Robot 16 / 16