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Rechner für Oberflächengüte
Berechnung der Oberflächengüte beim Drehen auf der Grundlage von Eckenradius und Vorschubgeschwindigkeit
FeedRate-Rechner
Berechnen Sie die Vorschubgeschwindigkeit, die die gewünschte Oberflächengüte ergibt
Formeln zur Oberflächengüte (Drehen)
Theorie
Die Oberflächenrauheit der Drehbearbeitung hängt von der Vorschubgeschwindigkeit und dem Eckenradius der Wendeplatte ab. Eine geringere Vorschubgeschwindigkeit verbessert die Oberflächengüte, ebenso wie ein größerer Eckenradius.
Tipp – Die Vorschubgeschwindigkeit wird in der Formel quadriert und hat daher einen größeren Einfluss. Wenn Sie die Oberflächenqualität verbessern wollen, beginnen Sie mit der Reduzierung des Vorschubs
\( \normalsize \text {(K is a constant that depends on the units used)} \)
Tipp – Diese Formel bietet die beste theoretische Oberflächengüte bei optimalen Bedingungen. Die tatsächliche Oberflächenqualität hängt von weiteren Faktoren wie Stabilität und Schneidkantenverschleiß ab.
Die Formel in metrischen Einheiten
- Fn – Vorschubgeschwindigkeit [mm/rev]
- r – Eckradius [mm]
- Ra – Oberflächengüte [μ]
Die Formel in imperialen Einheiten
- Fn – Vorschubgeschwindigkeit [IPR]
- r – Eckradius [Inch]
- Ra – Oberflächengüte [μ-Zoll]
Umrechnungstabelle für Oberflächengüte
Ra [Micrometers] |
Ra [Micro Inches] |
RMS | CLA | N (ISO) |
---|---|---|---|---|
0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 1 |
0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 2 |
0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 3 |
0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 4 |
0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 5 |
0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 6 |
1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 7 |
3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 8 |
6.3 | 250 | 275 | 250 | 9 |
12.5 | 500 | 550 | 500 | 10 |
25 | 1000 | 1100 | 1000 | 11 |
50 | 2000 | 2200 | 2000 | 12 |
Was ist Oberflächengüte?
Die Oberflächengüte (manchmal auch Oberflächenrauheit genannt) ist eine numerische Darstellung der „Glätte“ einer Oberfläche. Es gibt 3 Hauptmethoden, um den Wert der Oberflächenrauhigkeit zu ermitteln:
- Mechanischer Scan: Die gängigste Methode ist die Abtastung der Oberfläche mit einer Nadel , die die mikroskopischen „Hügel“ und „Täler“ entlang eines linearen Abschnitts aufzeichnet. Das Messverfahren erzeugt ein Diagramm, das mit einer mathematischen Formel analysiert wird, um einen Wert für die Oberflächengüte zu erhalten.
- Visueller Vergleich: Ein altes traditionelles Verfahren, das heute nur noch selten angewendet wird. Dabei wird die Oberfläche visuell (mit dem menschlichen Auge) mit einer Standardpalette unterschiedlicher Oberflächenqualitäten verglichen.
- Visueller computergestützter Scan: Eine hochauflösende Digitalkamera, die an einen Computer angeschlossen ist, führt einen optischen Scan durch und berechnet die Oberflächengüte.
Oberflächengüte Einheiten Wörterbuch
Dabei spielt es keine Rolle, welche Scanmethode verwendet wurde. Am Ende muss ein Diagramm, wie oben gezeigt, analysiert werden und eine einzige Zahl ergeben, die die Oberflächengüte darstellt. Leider gibt es mehrere verschiedene Maßeinheiten, die verwirrend sein können. Im Folgenden werden die in der Welt der Bearbeitung gebräuchlichen Einheiten für die Oberflächenrauheit erläutert
Ra – Rauhigkeit Durchschnitt
Ra ist die am häufigsten verwendete Einheit. Nach ASME B46.1 ist Ra das arithmetische Mittel der absoluten Werte der Profilhöhenabweichungen von der Mittellinie, die innerhalb der Auswertungslänge erfasst werden.
- Ra – Wert der Oberflächengüte in Mikrometern/Mikrozoll
- R1, R2, …Rn – Spitzenwerte entlang der gescannten Oberfläche.
- n- Anzahl der Spitzen entlang der gescannten Oberfläche
- Cl – Durchschnittliche Profilhöhe
- Ra – Wert der Oberflächengüte in Mikrometern/Mikrozoll
- R1, R2, …Rn – Spitzenwerte entlang der gescannten Oberfläche.
- n- Anzahl der Spitzen entlang der gescannten Oberfläche
- Cl – Durchschnittliche Profilhöhe
Rz – Mittelwert zwischen Spitze und Tal
Rz ist die am zweithäufigsten verwendete Einheit. Rz wird berechnet, indem der vertikale Abstand zwischen dem höchsten Spitze und dem tiefsten Tal innerhalb des gescannten Profils gemessen wird. Es werden die fünf höchsten Spitzen und die fünf tiefsten Täler genommen und dann der Durchschnitt dieser Entfernungen gebildet. Rz wird immer einen höheren Wert als Ra ergeben. Häufig wird der Fehler gemacht, zu fragen: „Wie konvertiert man von Ra in Rz?“. Das ist nicht möglich, da es sich um zwei unterschiedliche physikalische Eigenschaften handelt. Das ist wie die Frage, wie ich Größe in Gewicht umrechne. (Erfahren Sie hier mehr über Ra/Rz-Umwandlungen)
- Rz – Wert der Oberflächengüte in Mikrometern/Mikrozoll
- Rp1, Rp2, …Rpn – Spitzenwerte entlang der gescannten Oberfläche.
- Rp1, Rp2, …Rpn – Täler entlang der gescannten Oberfläche.
- n- Anzahl der Spitzen/Täler entlang der gescannten Oberfläche
- Rz – Wert der Oberflächengüte in Mikrometern/Mikrozoll
- Rp1, Rp2, …Rpn – Spitzenwerte entlang der gescannten Oberfläche.
- Rp1, Rp2, …Rpn – Täler entlang der gescannten Oberfläche.
- n- Anzahl der Spitzen/Täler entlang der gescannten Oberfläche
N – Zahlen (N4, N5, …)
Eine weitere häufig verwendete Einheit ist die „N“-Zahl. Diese Reihe beliebiger Zahlen von 1 bis 12 (N1, N2, …N12) ist in ISO 1302 definiert. Jede Zahl entspricht einem Ra-Wert. Achten Sie darauf, dass die Skala logarithmisch ist. Daher ist der Unterschied zwischen N8 und N7 wesentlich größer als zwischen N7 und N6.
N Vgl. Ra
(Kompletter Bereich)
N Vgl. Ra
(Für die Bearbeitung relevanter Bereich)
Zusätzliche Messeinheiten für die Oberflächengüte
- RMS – „Root Mean Square“ (quadratischer Mittelwert). Quadratischer Mittelwert der Profilhöhenabweichungen von der Mittellinie. Wie Ra, aber anstelle des absoluten Werts wird das Quadrat von Ri zur Normalisierung des Vorzeichens verwendet. Der Ertrag liegt etwa 10% über Ra. Dieses Einheit wird nur selten benutzt.
- CLA – „Center Line Average“. Entspricht Ra in Mikrozoll und wird selten verwendet.
- Dreiecke – Ein älteres ISO-System vor der N-Zahlen-Skala. (Kann auf sehr alten Zeichnungen erscheinen)
Oberflächengütetabellen von Machining Technology
In der folgenden Tabelle finden Sie die niedrigste Oberflächenrauheit (beste Oberflächengüte), die mit den wichtigsten Bearbeitungsverfahren erreicht werden kann.
Machining Process | Ra [Micro Inches] | Ra [Micrometers] |
---|---|---|
3D Printing | 125 | 3.1 |
Drilling | 63 | 1.6 |
Milling | 32 | 0.8 |
Turning | 16 | 0.4 |
Grinding | 4 | 0.1 |
Lapping | 2 | 0.1 |
Ra/Rz-Umrechnungen
Eine häufige Frage unter Maschinenbauern und Ingenieuren lautet: „Wie konvertiert man von Ra in Rz?“. Eine genaue Umrechnung, wie sie zwischen Kw und PS vorgenommen werden kann, ist unmöglich, da Ra und Rz zwei unterschiedliche Eigenschaften haben.
Es ist wie die Frage: „Wie rechne ich Größe in Gewicht um? Sie können nicht umgerechnet werden. Sie können jedoch eine grobe Schätzung anhand von Statistiken vornehmen. Eine Person mit einer Größe von 6 Fuß wiegt zwischen 140 und 290 Pfund (mit einer Wahrscheinlichkeit von 99 %). Wir wissen, dass er weder 100 noch 400 Pfund wiegen wird.
Die gleiche Logik wird bei der Umrechnung von Ra in Rz (oder Rz in Ra) angewandt. Auf der Grundlage von Statistiken können wir den Rz-Bereich für einen bestimmten Ra mit angemessener Wahrscheinlichkeit vorhersagen.
Verwenden Sie den unten stehenden Rechner und die Diagramme, oder lesen Sie hier eine ausführlichere Erklärung
Ra / Rz Umrechnungsrechner
Ra / Rz Umrechnungstabellen
Ra zu Rz Metrisch
Ra [µm] | Rz Range [µm] |
---|---|
0.1 | 0.4 - 2.5 |
0.2 | 0.8 - 4 |
0.5 | 2 - 9 |
1 | 4 - 14 |
1.5 | 6 - 20 |
2 | 7 - 25 |
3 | 11 - 33 |
5 | 17 - 49 |
10 | 34 - 84 |
15 | 50 - 115 |
20 | 65 - 140 |
Ra zu Rz Zoll
Ra [µ Inch] | Rz Range [µ Inch] |
---|---|
4 | 16 - 100 |
8 | 32 - 160 |
20 | 80 - 360 |
40 | 160 - 560 |
60 | 240 - 800 |
80 | 280 - 1000 |
120 | 440 - 1320 |
200 | 680 - 1960 |
400 | 1360 - 3360 |
600 | 2000 - 4600 |
800 | 2600 - 5600 |
Rz zu Ra Metrisch
Rz [µm] | Ra Range [µm] |
---|---|
1 | 0.03 - 0.2 |
5 | 0.3 - 1.3 |
10 | 0.6 - 3 |
20 | 1.5 - 6 |
50 | 5 - 15 |
100 | 13 - 32 |
150 | 21 - 49 |
Rz zu Ra Zoll
Rz [µ Inch] | Ra Range [µ Inch] |
---|---|
40 | 1 - 8 |
200 | 12 - 52 |
400 | 24 - 120 |
800 | 60 - 240 |
2000 | 200 - 600 |
4000 | 520 - 1280 |
6000 | 840 - 1960 |