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CNC 가공 부품의 표면 거칠기
CNC 머시닝은 다양한 금속이나 플라스틱의 정밀한 부품과 엄격한 공차가 요구되는 부품을 생산할 수 있으며 맞춤형 부품 및 프로토타입 제작을 위한 최고의 가공 방법 중 하나입니다. 동안 CNC 가공, 원료를 선택적으로 정밀하게 제거하여 최종 형상에 가까운 부품을 생산합니다. 이 가공 공정은 일반적으로 절삭 가공이라고도 합니다. CNC 절삭 공구는 가공 중 지속적으로 원료를 제거하므로 부품 표면에 가시적인 절삭 공구 자국이 생성됩니다. 이러한 절삭공구 표시의 마무리 정의를 위해 CNC 가공 부품의 표면 거칠기라고 하며 다양한 거칠기 등급으로 나눕니다.
표면 거칠기란 무엇이며 그 원인은 무엇입니까?
CNC 가공 후 부품의 표면은 매우 매끄럽게 보이지만 손으로 만지면 고르지 않은 느낌이 듭니다. 일상 생활에서 사람들은 종종 그것을 "표면 마무리"라고 부르는 데 익숙합니다. 실제로 국제 통일 표준에서는 이를 "표면 거칠기"라고 부릅니다. 표면 거칠기는 가공된 표면이 갖는 작은 간격과 작은 봉우리와 골의 요철을 나타냅니다. 1개의 파동 또는 XNUMX개의 파동 사이의 거리(파동 거리)는 매우 작은(XNUMXmm 미만) 미시적 기하학적 형상 인식 오류에 속합니다. 그리고 표면 거칠기의 값이 작을수록 표면이 더 부드러워집니다.
표면 거칠기는 일반적으로 사용되는 가공 방법 및 가공 중 공구와 부품 표면 사이의 마찰, 칩 분리 시 표면 금속의 소성 변형 및 고주파 진동과 같은 기타 요인에 의해 형성됩니다. 가공 공정. 가공 방법과 공작물 재료가 다르기 때문에 가공 표면에 남아 있는 절삭 공구 자국의 깊이, 밀도, 모양 및 질감이 다릅니다.
표면 거칠기가 부품에 미치는 영향
표면 거칠기는 기계 부품의 정합 특성, 내마모성, 피로 강도, 접촉 강성, 진동 및 소음과 밀접한 관련이 있으며 기계 제품의 수명 및 신뢰성에 중요한 영향을 미칩니다. CNC 가공 후 부품과 부품 표면에 미세한 가공 흔적이 남고 표면 거칠기가 작을수록 표면이 더 부드러워집니다. 부품에 대한 표면 거칠기의 구체적인 영향은 다음과 같은 점을 참조할 수 있습니다.
1, 표면 거칠기는 부품의 내마모성에 영향을 미칩니다. 표면이 거칠수록 결합 표면 사이의 유효 접촉 면적이 작을수록 압력이 커지고 마모가 빨라집니다.
2, 표면 거칠기는 맞춤 특성의 안정성에 영향을 미칩니다. 틈새 맞춤의 경우 표면이 거칠수록 마모가 쉬워 작업 과정에서 틈새가 점차 증가합니다. 억지 끼워맞춤의 경우 조립 중 미세한 피크가 평평해지기 때문에 실제 유효 간섭이 감소하고 연결 강도가 감소합니다.
3, 표면 거칠기는 부품의 피로 강도에 영향을 미칩니다. 거친 부품의 표면에는 큰 파도 계곡이 있으며 날카로운 모서리 노치 및 균열과 같은 응력 집중에 민감하여 부품의 피로 강도에 영향을 미칩니다.
4, 표면 거칠기는 부품의 내식성에 영향을 미칩니다. 거친 표면은 부식성 가스 또는 액체가 표면의 작은 골을 통해 내부 금속층으로 침투하여 표면 부식을 유발하기 쉽습니다.
5, 표면 거칠기는 부품의 밀봉 성능에 영향을 미칩니다. 거친 표면은 단단히 고정될 수 없으며 접촉 표면 사이의 틈을 통해 가스 또는 액체가 누출됩니다.
6, 표면 거칠기는 부품의 접촉 강성에 영향을 미칩니다. 접촉 강성은 외부 힘의 작용 하에서 접촉 변형에 저항하는 부품의 접합 표면의 능력입니다. 기계의 강성은 다양한 부품 간의 접촉 강성에 의해 크게 결정됩니다.
7, 표면 거칠기는 부품의 측정 정확도에 영향을 미칩니다. 부품의 측정 표면과 측정 도구의 측정 표면의 표면 거칠기는 특히 정밀 측정 중에 측정 정확도에 직접적인 영향을 미칩니다.
또한 표면 거칠기는 코팅, 부품의 열전도도 및 접촉 저항, 반사율 및 복사 성능, 액체 및 기체 흐름에 대한 저항, 도체 표면의 전류 흐름에 다양한 정도의 영향을 미칩니다.
재종 기준 및 표면 거칠기 선택
표면 거칠기 CNC 가공 부품 표면 거칠기는 제어할 수 있고 기계가공 전에 미리 설정하면 되기 때문에 우연한 값이 아닙니다. 그러나 일반적으로 회전 부품, 진동 장면, 의료용 임플란트 등과 같은 특정 산업 분야가 아닌 한 많은 부품에 특정 표면 거칠기 요구 사항이 없습니다.
다른 응용 분야에는 다른 표면 거칠기가 필요합니다. 부품의 표면 거칠기 값을 선택하는 방법은 부품의 표면이 기능적 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 경제적 합리성을 고려해야 한다는 것입니다. 특정 선택은 기존 유사 부품 도면을 참조하여 유추하여 결정할 수 있습니다. 부품의 기능적 요구 사항을 충족한다는 전제 하에 CNC 가공 비용을 줄이기 위해 가능한 한 더 큰 표면 거칠기 매개변수 값을 선택해야 합니다. 일반적으로 작업 표면, 결합 표면, 밀봉 표면, 이동 속도가 높고 부품의 단위 압력이 높은 마찰 표면은 표면의 평활도와 평활도에 대한 요구 사항이 높으며 매개 변수 값은 더 작아야 합니다. 비작업 표면, 일치하지 않는 표면 및 치수 정확도가 낮은 표면의 경우 가공 비용을 줄이기 위해 매개변수 값을 더 크게 할 수 있습니다.
ISO2632/1-1975 가공 거칠기 표준에 따라 DDPROTOTYPE CNC 가공 공장에서는 다음 XNUMX가지 표면 거칠기 매개변수 값에 따라 고객을 위한 고품질 부품을 제조합니다.
Ra = 3.2 um. 이것은 CNC 가공 부품의 기본 표면 마감이며 대부분의 부품에 적합합니다. Ra3.2um이 있는 부품의 표면은 매우 매끄럽지만 절단 자국은 여전히 볼 수 있어 진동, 하중 및 높은 응력이 있는 장면에 적합합니다.
Ra = 1.6 um. 이 등급은 설정된 조건에서 가공된 비교적 좋은 표면 거칠기이지만 약간의 절단 자국이 여전히 보일 수 있습니다. 이 등급의 부품은 다른 부품과 밀접하게 결합할 수 있으며 빠른 회전이나 심한 진동이 아닌 느리게 움직이는 가벼운 부하 시나리오에 적합합니다. 알루미늄 6061을 예로 들면 Ra1.6um의 제조 비용은 Ra5의 제조 비용보다 약 3.2% 높으며 부품이 복잡해질수록 증가합니다.
Ra = 0.8 um. 이것은 엄격하게 통제된 조건에서 제조해야 하는 높은 수준의 표면 거칠기이며 원통형, 센터리스 또는 표면 그라인더로 생산하기 쉽습니다. 이 등급의 부품은 일반적으로 부하가 적거나 움직임이 드문 시나리오에서 사용됩니다. 알루미늄 6061을 예로 들면 Ra0.8um의 제조 비용은 Ra10의 제조 비용보다 약 3.2% 높으며 부품의 복잡성에 따라 증가합니다.
Ra = 0.4 um. 이 등급은 최고 품질의 표면 마감입니다. 이 등급의 부품은 일반적으로 다이아몬드 연마 또는 연삭이 필요합니다. 매우 매끄러운 장면을 위해서는 내부 벽과 같은 Ra0.4um을 선택해야 합니다. 문장 또는 의료용 임플란트. 알루미늄 6061을 예로 들면, Ra0.4um의 제조 비용은 Ra15보다 약 3.2% 더 높으며 부품의 복잡성에 따라 증가합니다.
표면 거칠기에 대한 일반적인 문제
표면 거칠기의 평가 및 측정. 거칠기의 평가는 크게 정성적 평가 방법과 정량적 평가 방법으로 나뉩니다. 정성적 평가는 측정할 표면을 알려진 표면 거칠기 비교 샘플과 비교하고 육안 검사 또는 현미경으로 등급을 판단하는 것입니다. 정량적 평가는 일부 측정 방법 및 해당 기기를 통해 측정된 표면의 거칠기의 주요 매개변수를 측정하는 것입니다. 이러한 매개변수는 Ra, Rq, Rz, Ry입니다. 현재 일반적으로 사용되는 표면 거칠기 측정 방법에는 주로 샘플 비교 방법, 광 단면 방법, 간섭 방법, 스타일러스 방법 등이 있습니다.
표면 거칠기 매개변수 Ra, Rq, Rz, Ry의 의미. Ra는 윤곽의 산술 평균 편차입니다. 샘플링 길이 내에서 측정된 윤곽 편차의 절대값 합계의 산술 평균입니다. Rq는 윤곽의 제곱 평균 편차입니다. 샘플링 길이 내에서 윤곽 오프셋의 제곱 평균 제곱근 값입니다. Rz는 미세 거칠기의 10포인트 높이입니다. 샘플링 길이 내에서 5개의 가장 큰 프로파일 피크 높이와 5개의 가장 큰 프로파일 밸리 깊이의 평균 합계입니다. Ry는 프로파일의 최대 높이입니다. 샘플링 길이 내에서 프로파일의 피크 라인과 프로파일 밸리의 중간선 사이의 최대 거리입니다.
표면 거칠기에 영향을 미치는 요소. 부품의 표면조도에 영향을 미치는 요인은 여러 가지가 있으며, 그 중 가장 큰 요인은 절삭속도, 절삭깊이, 절삭량, 공구 형상각도, 절삭공구 진동, 가공물의 경도, 공작물 강성, 고정구 및 공작기계 강성이다. CNC 가공시 절삭유 사용 등
