Беттік өңдеу: беттің тегіс еместігі, құрылымы, жалғасуы. Ұсақ ауытқулар үйкеліс пен тозуға әсер етеді. Изотроптық және анизотроптық беттік текстуралар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жер бетінің толыққанды тегіс жазықтықтан шағын, жергілікті ауытқулары.
Small, local deviations of a surface from a perfectly flat ideal
Жер бетінің пішіні, сондай-ақ жер бетінің текстурасы немесе топографиясы деп те аталады, бұл қабаттың, беткі тегістігінің және толқындылығының үш сипаттамасымен анықталатын жер бетінің сипаттамасы болып табылады. Ол жер бетінің толыққанды тегіс жазықтықтан (нағыз жазықтықтан) шағын, жергілікті ауытқуларын қамтиды. Жер бетінің текстурасы сырғу кезінде үйкелісті және көшіру қабатының түзілуін бақылайтын маңызды факторлардың бірі болып табылады. Сырғу жағдайында жер бетінің текстурасының үйкеліс пен тозуға тигізетін әсерін зерттеу үшін көптеген күш-жігер жұмсалды. Жер бетінің текстурасы изотроптық немесе анизотроптық болуы мүмкін. Кейде, сырғу кезінде, жер бетінің текстурасына байланысты, жабысу-сырғу құбылысын байқауға болады. Әрбір өндірістік процесс (мысалы, әртүрлі машинамен өңдеу) жер бетінің текстурасын қалыптастырады. Бұл процесс әдетте, нәтижеде алынған текстураның қолданылуын қамтамасыз ету үшін оңтайландырылады. Қажет болған жағдайда, бастапқы текстураны өзгерту үшін қосымша процесс қосылады. Соңғы процесс ұнтақтау (абразивті кесу), жылтырату, лаппинг, абразивті тазарту, шынау, электрлік разрядпен өңдеу (EDM), фрезерлеу, литография, өнеркәсіптік гравировка/химиялық фрезерлеу, лазерлік текстуралау немесе басқа да процестер болуы мүмкін.
Surface finish, also known as surface texture or surface topography, is the nature of a surface as defined by the three characteristics of lay, surface roughness, and waviness. It comprises the small, local deviations of a surface from the perfectly flat ideal (a true plane). Surface texture is one of the important factors that control friction and transfer layer formation during sliding. Considerable efforts have been made to study the influence of surface texture on friction and wear during sliding conditions. Surface textures can be isotropic or anisotropic. Sometimes, stick slip friction phenomena can be observed during sliding, depending on surface texture. Each manufacturing process (such as the many kinds of machining) produces a surface texture. The process is usually optimized to ensure that the resulting texture is usable. If necessary, an additional process will be added to modify the initial texture. The latter process may be grinding (abrasive cutting), polishing, lapping, abrasive blasting, honing, electrical discharge machining (EDM), milling, lithography, industrial etching/chemical milling, laser texturing, or other processes.
Жату
Жасыру – әдетте өндіріс тәсілімен анықталатын беткі өрнектің бағыты. Бұл термин сонымен қатар арқанның талшықтары мен жіптерінің оралу бағытын да білдіреді.
Lay is the direction of the predominant surface pattern, ordinarily determined by the production method used. The term is also used to denote the winding direction of fibers and strands of a rope.
Жер бетінің шеті
Беттік кедір-бұдырлық, көбінесе кедір-бұдырлық деп қысқартылады, – бұл белгілі бір аралықтағы беттік нүсқаусыздықтардың өлшемі. Өндірісте беттік өңдеуге көптеген факторлар әсер етеді. Формалау процестерінде, мысалы, қалыптау немесе металл пішіндеу кезінде, қалыптың беттік өңдеуі дайындаманың беттік өңдеуін анықтайды. Механикалық өңдеу кезінде кесу жиектерінің өзара әрекеттесуі және кесілетін материалдың микроқұрылымы соңғы беттік өңдеуге әсер етеді. Жалпы, беттік өңдеу жақсарған сайын өндіріс құны артады. Кез келген өндіріс процесі әдетте алынған текстураның бөлшектің мақсатына сәйкес болуын қамтамасыз ету үшін оңтайландырылады. Қажет болған жағдайда бастапқы текстураны өзгерту үшін қосымша процесс қосылады. Бұл қосымша процестің шығыны қандай да бір жолмен құндылық қосу арқылы негізделуі керек – негізінен жақсырақ функция немесе ұзақ қызмет ету мерзімі. Бір-бірімен сырғанап жатқан бөлшектер кедір-бұдырлығы төмен болса, жақсы жұмыс істеуі немесе ұзақ қызмет етуі мүмкін. Эстетикалық жақсарту өнімнің сатуға қойылу мүмкіндігін арттырса, қосымша құндылыққа ие болуы мүмкін. Мысал келтірейік. Ұшақ жасаушы компания бөлшектер жасау үшін жеткізушімен келісімшартқа отырады. Бөлшек үшін белгілі бір маркадағы болат таңдалады, өйткені ол бөлшектің функциясы үшін жеткілікті мықты және қатты. Болатты өңдеуге болады, бірақ ол оңай өңделмейді. Жеткізуші бөлшектерді фрезерлеуге шешім қабылдайды. Фрезерлеу кезінде, егер машина жасаушы фрезерде жоғары сапалы пластиналарды қолданса және әр 20 бөлшек сайын пластиналарды ауыстырса (пластиналарды ауыстырмастан жүздеген бөлшектерді кесуден гөрі), қажетті кедір-бұдырлыққа (мысалы, ≤ 3,2 мкм) қол жеткізуге болады. Фрезерлеу жеткілікті сапалы болса (дұрыс пластиналар, жиі пластиналарды ауыстыру және таза салқындатқыш), фрезерлеуден кейін екінші операция (мысалы, ұнтақтау немесе жылтырату) қажет емес. Пластиналар мен салқындатқышқа ақша жұмсалады, бірақ ұнтақтау немесе жылтыратуға жұмсалатын шығындар (көп уақыт және қосымша материалдар) одан да қымбатқа түседі. Екінші операцияны болдырмау бірлік құнын төмендетеді, демек бағаны да төмендетеді. Жеткізушілер арасындағы бәсекелестік мұндай егжей-тегжейлі мәселелерді маңыздырақ етеді. Бөлшектерді сәл тиімсіз жолмен (екі операция) жасауға және сәл жоғары баға белгілеуге болар еді, бірақ келісімшартты бір ғана жеткізуші жеңіп ала алады, сондықтан тиімділіктің шамалы айырмашылығы бәсекелестік нәтижесінде фирмалардың өркендеуі мен банкрот болуы арасындағы үлкен айырмашылыққа дейін ұлғаяды. Әр түрлі өндіріс процестері әр түрлі төзімділікпен бөлшектерді жасағандай, олар әр түрлі кедір-бұдырлықты да жасауға қабілетті. Жалпы, бұл екі сипаттама байланысты: өлшемдері дәл өндіріс процестері төмен кедір-бұдырлықпен беттерді жасайды. Яғни, егер процесс бөлшектерді тар өлшемді толеранстықпен жасаса, бөлшектердің беті тым кедір-бұдыр болмайды. Беттік өңдеу параметрлерінің абстрактілілігіне байланысты инженерлер әдетте әр түрлі өндіріс әдістерін қолдана отырып жасалған әр түрлі кедір-бұдырлықтарға ие құралдарды қолданады.
Surface roughness, commonly shortened to roughness, is a measure of the total spaced surface irregularities. Many factors contribute to the surface finish in manufacturing. In forming processes, such as molding or metal forming, surface finish of the die determines the surface finish of the workpiece. In machining, the interaction of the cutting edges and the microstructure of the material being cut both contribute to the final surface finish. In general, the cost of manufacturing a surface increases as the surface finish improves. Any given manufacturing process is usually optimized enough to ensure that the resulting texture is usable for the part's intended application. If necessary, an additional process will be added to modify the initial texture. The expense of this additional process must be justified by adding value in some way—principally better function or longer lifespan. Parts that have sliding contact with others may work better or last longer if the roughness is lower. Aesthetic improvement may add value if it improves the saleability of the product. A practical example is as follows. An aircraft maker contracts with a vendor to make parts. A certain grade of steel is specified for the part because it is strong enough and hard enough for the part's function. The steel is machinable although not free machining. The vendor decides to mill the parts. The milling can achieve the specified roughness (for example, ≤ 3.2 μm) as long as the machinist uses premium quality inserts in the end mill and replaces the inserts after every 20 parts (as opposed to cutting hundreds before changing the inserts). There is no need to add a second operation (such as grinding or polishing) after the milling as long as the milling is done well enough (correct inserts, frequent enough insert changes, and clean coolant). The inserts and coolant cost money, but the costs that grinding or polishing would incur (more time and additional materials) would cost even more than that. Obviating the second operation results in a lower unit cost and thus a lower price. The competition between vendors elevates such details from minor to crucial importance. It was certainly possible to make the parts in a slightly less efficient way (two operations) for a slightly higher price; but only one vendor can get the contract, so the slight difference in efficiency is magnified by competition into the great difference between the prospering and shuttering of firms. Just as different manufacturing processes produce parts at various tolerances, they are also capable of different roughnesses. Generally, these two characteristics are linked: manufacturing processes that are dimensionally precise create surfaces with low roughness. In other words, if a process can manufacture parts to a narrow dimensional tolerance, the parts will not be very rough. Due to the abstractness of surface finish parameters, engineers usually use a tool that has a variety of surface roughnesses created using different manufacturing methods.