Kövess engem: 
A CNC megmunkálású alkatrészek felületi érdessége
A CNC megmunkálás szigorú tűréskövetelményekkel és különböző fémekből vagy műanyagokból készült finom alkatrészekkel tud gyártani, és az egyik legjobb megmunkálási módszer az egyedi alkatrészek és prototípusok gyártásához. Alatt CNC megmunkálás, a nyersanyagot szelektíven és pontosan eltávolítják, hogy a végső formához közelítő alkatrészt készítsék. Ezt a megmunkálási folyamatot általában szubtraktív gyártásnak is nevezik. Mivel a CNC vágószerszám a megmunkálás során folyamatosan eltávolítja az alapanyagot, látható vágószerszámnyomok keletkeznek az alkatrész felületén. Ezen forgácsolószerszám-jelek felületének meghatározásához CNC megmunkált alkatrészek felületi érdességének nevezzük, és különböző érdességi fokozatokra osztjuk.
Mi a felületi érdesség és mi okozta
Az alkatrészek felülete CNC megmunkálás után nagyon simának tűnik, de kézzel érintve egyenetlennek tűnik. A mindennapi életben az emberek gyakran „felületi kidolgozásnak” nevezik. Valójában a nemzetközi egységes szabvány „felületi érdességnek” nevezi. A felületi érdesség a megmunkált felület kis távolságára és a kis csúcsok és völgyek egyenetlenségére utal. A két hullámhegy vagy két hullámvölgy közötti távolság (hullámtávolság) nagyon kicsi (1 mm alatt), ami a mikroszkopikus geometriai alakfelismerési hibához tartozik. A felületi érdesség értéke pedig annál kisebb, minél simább a felület.
A felületi érdesség általában az alkalmazott megmunkálási módszer és egyéb tényezők hatására alakul ki, mint például a szerszám és az alkatrész felülete közötti súrlódás a megmunkálás során, a felületi fém képlékeny deformációja a forgácsok szétválasztásakor, valamint a nagyfrekvenciás rezgés megmunkálási folyamat. Az eltérő megmunkálási módok és a munkadarab anyagok miatt eltérő a megmunkált felületen hagyott vágószerszámnyomok mélysége, sűrűsége, alakja és textúrája.
A felületi érdesség hatása az alkatrészekre
A felületi érdesség szorosan összefügg a mechanikai alkatrészek illeszkedési tulajdonságaival, kopásállóságával, fáradási szilárdságával, érintkezési merevségével, vibrációjával és zajával, és jelentős hatással van a mechanikai termékek élettartamára és megbízhatóságára. A CNC megmunkálás után az alkatrész és az alkatrész felülete finom megmunkálási nyomokat hagy, és minél kisebb a felületi érdesség, annál simább a felület. A felületi érdességnek az alkatrészekre gyakorolt specifikus hatása a következő pontokra hivatkozhat.
1, A felületi érdesség befolyásolja az alkatrészek kopásállóságát. Minél durvább a felület, annál kisebb az érintkező felületek közötti effektív érintkezési felület, annál nagyobb a nyomás és annál gyorsabb a kopás.
2, A felületi érdesség befolyásolja az illeszkedési tulajdonságok stabilitását. A hézag illeszkedése érdekében minél durvább a felület, annál könnyebben kopik, így a hézag fokozatosan növekszik a munkafolyamat során; interferencia illesztésnél a mikroszkopikus csúcsok összeszerelés közbeni ellaposodása miatt a tényleges effektív interferencia csökken, a csatlakozási szilárdság csökken.
3. A felületi érdesség befolyásolja az alkatrész fáradási szilárdságát. Az érdes részek felületén nagy hullámvölgyek vannak, amelyek érzékenyek a feszültségkoncentrációra, mint például az éles sarokbevágások, repedések, így befolyásolják az alkatrészek kifáradási szilárdságát.
4 、 A felületi érdesség befolyásolja az alkatrész korrózióállóságát. Az érdes felületen a korrozív gáz vagy folyadék könnyen behatol a belső fémrétegbe a felület apró völgyein keresztül, ami felületi korróziót okoz.
5, A felületi érdesség befolyásolja az alkatrész tömítési teljesítményét. A durva felületek nem illeszthetők szorosan, és az érintkezési felületek közötti réseken keresztül gáz vagy folyadék szivárog.
6. A felületi érdesség befolyásolja az alkatrész érintkezési merevségét. Az érintkezési merevség az alkatrész ízületi felületének azon képessége, hogy ellenálljon az érintkezési deformációnak külső erő hatására. A gép merevségét nagymértékben meghatározza a különböző alkatrészek közötti érintkezési merevség.
7. A felületi érdesség befolyásolja az alkatrészek mérési pontosságát. Az alkatrész mért felületének és a mérőeszköz mérőfelületének felületi érdessége közvetlenül befolyásolja a mérés pontosságát, különösen a pontos mérés során.
Ezenkívül a felület érdessége különböző mértékben befolyásolja a bevonatot, az alkatrészek hővezető képességét és érintkezési ellenállását, a visszaverő képességet és a sugárzási teljesítményt, a folyadék- és gázáramlással szembeni ellenállást, valamint az áramáramlást a vezető felületén.
Minőségi szabvány és a felületi érdesség kiválasztása
A felület érdessége CNC megmunkált alkatrészek nem véletlen érték, mert a felületi érdesség szabályozható és csak megmunkálás előtt kell előre beállítani. Általában azonban sok alkatrészre nem vonatkoznak meghatározott felületi érdesség-követelmények, kivéve, ha bizonyos iparágakban vannak, például egyes forgó alkatrészek, vibrációs jelenetek, orvosi implantátumok és így tovább.
A különböző alkalmazási területek eltérő felületi érdességet igényelnek. Hogyan válasszuk ki a felületi érdesség értékét az alkatrésznek, először azt kell figyelembe vennünk, hogy az alkatrész felületének nem csak a funkcionális követelményeknek kell megfelelnie, hanem figyelembe kell vennie a gazdasági racionalitást is. A konkrét kiválasztás analógiával határozható meg a meglévő hasonló alkatrészek rajzai alapján. Az alkatrész funkcionális követelményeinek teljesítése érdekében a CNC megmunkálási költség csökkentése érdekében a lehető legnagyobb felületi érdesség paraméter értékét kell kiválasztani. Általánosságban elmondható, hogy a munkafelület, az illeszkedő felület, a tömítőfelület, az alkatrészek nagy mozgási sebességű és nagy egységnyomású súrlódó felülete magas követelményeket támaszt a felület simaságával és simaságával szemben, és a paraméter értékének kisebbnek kell lennie. Nem munkafelületek, nem illeszkedő felületek és alacsony méretpontosságú felületek esetén a paraméterértékek nagyobbak is lehetnek a megmunkálási költségek csökkentése érdekében.
Az ISO2632/1-1975 megmunkálási érdesség szabvány szerint a DDPROTOTYPE CNC megmunkáló műhelyben az alábbi négy felületi érdesség paraméter érték szerint gyártunk kiváló minőségű alkatrészeket vásárlók számára.
Ra=3.2 um. ez a CNC megmunkálású alkatrészek alapértelmezett felületkezelése, és a legtöbb alkatrészhez alkalmas. A Ra3.2um-mal ellátott alkatrész felülete nagyon sima, de a vágásnyomok továbbra is láthatók, ami alkalmas a vibráció, terhelés és nagy igénybevétel melletti jelenetre.
Ra=1.6 um. ez a minőség viszonylag jó felületi érdesség, a beállított körülmények között megmunkálva, de enyhe vágásnyomok még láthatók. Az ebbe a kategóriába tartozó alkatrészek szorosan illeszkedhetnek más alkatrészekhez, és alkalmasak lassan mozgó és kis terhelésű forgatókönyvekre, nem gyors forgásra vagy erős vibrációra. Ha például a 6061 alumíniumot vesszük, az Ra1.6um gyártási költsége körülbelül 5%-kal magasabb, mint az Ra3.2-é, és az alkatrészek bonyolultságával nő.
Ra=0.8 um. ez egy magas szintű felületi érdesség, amelyet szigorúan ellenőrzött körülmények között kell gyártani, és könnyebb előállítani hengeres, középpont nélküli vagy felületi köszörűkkel. Az ebbe az osztályba tartozó alkatrészeket általában enyhe terhelés vagy ritka mozgás esetén használják. Ha például a 6061 alumíniumot vesszük, az Ra0.8um gyártási költsége körülbelül 10%-kal magasabb, mint az Ra3.2-é, és az alkatrészek bonyolultságával nő.
Ra=0.4 um. ez a minőség a legmagasabb minőségű felületkezelés. Az ilyen minőségű alkatrészek általában gyémántpolírozást vagy csiszolást igényelnek. Nagyon sima jelenetekhez Ra0.4um-ot kell választani, például a belső falat csapágyak vagy orvosi implantátumok. Ha például a 6061 alumíniumot vesszük, az Ra0.4um gyártási költsége körülbelül 15%-kal magasabb, mint az Ra3.2-é, és az alkatrészek bonyolultságával nő.
A felületi érdesség gyakori problémái
Felületi érdesség értékelése, mérése. Az érdesség értékelése elsősorban kvalitatív és kvantitatív értékelési módszerekre oszlik. A kvalitatív értékelés során a mérendő felületet össze kell hasonlítani az ismert felületi érdesség-összehasonlító mintákkal, és szemrevételezéssel vagy mikroszkóppal megítélni annak minőségét; A kvantitatív értékelés a mért felület érdességének főbb paramétereinek mérése bizonyos mérési módszerekkel és megfelelő műszerekkel. Ezek a paraméterek: Ra, Rq, Rz, Ry. Jelenleg az általánosan használt felületi érdesség mérési módszerek főként a minta-összehasonlítási módszert, a fénymetszeti módszert, az interferencia módszert, a toll módszert és így tovább.
Az Ra, Rq, Rz, Ry felületi érdesség paraméterek jelentése. Ra a kontúr eltérésének számtani átlaga: a mért kontúreltérés abszolút értékeinek összegének számtani átlaga a mintavételi hosszon belül. Rq a kontúr négyzetes eltérése: a kontúr eltolás négyzetes középértéke a mintavételi hosszon belül. Rz a mikroérdesség 10 pontos magassága: a mintavételi hosszon belül az 5 legnagyobb profilcsúcsmagasság és az 5 legnagyobb profilvölgymélység átlagának összege. Ry a profil maximális magassága: a profil csúcsvonala és a profilvölgy középvonala közötti maximális távolság a mintavételi hosszon belül.
A felület érdességét befolyásoló tényezők. Számos tényező befolyásolja az alkatrészek felületi érdességét, ezek közül a legnagyobb tényezők a vágási sebesség, a vágási mélység, a vágási mennyiség, a szerszám geometriai szöge, a vágószerszám vibrációja, a megmunkált anyag keménysége, a munkadarab merevsége, a rögzítés és a szerszámgép merevsége CNC megmunkálás során, vágófolyadék használata stb.