Śledź mnie na: 
Chropowatość powierzchni części obrabianych CNC
Obróbka CNC może wytwarzać części o wąskich wymaganiach tolerancji i drobnych częściach z różnych metali lub tworzyw sztucznych i jest jedną z najlepszych metod obróbki dla części niestandardowych i produkcji prototypów. Podczas Obróbka CNC, surowiec jest selektywnie i precyzyjnie usuwany w celu wytworzenia części zbliżonej do ostatecznego kształtu. Ten proces obróbki jest również powszechnie określany jako produkcja subtraktywna. Ponieważ narzędzie skrawające CNC w sposób ciągły usuwa surowiec podczas obróbki, na powierzchni części powstaną widoczne ślady narzędzia skrawającego. Aby zdefiniować wykończenie tych śladów narzędzia skrawającego, nazywamy to chropowatością powierzchni części obrabianych CNC i dzielimy ją na różne stopnie chropowatości.
Czym jest chropowatość powierzchni i co ją powoduje
Powierzchnia części po obróbce CNC wygląda bardzo gładko, ale po dotknięciu ręką wydaje się nierówna. W życiu codziennym ludzie często nazywają to „wykończeniem powierzchni”. W rzeczywistości zunifikowana międzynarodowa norma nazywa to „chropowatością powierzchni”. Chropowatość powierzchni odnosi się do małych odstępów i nierówności małych szczytów i dolin, które ma obrobiona powierzchnia. Odległość (odległość fali) między dwoma grzbietami lub dwoma dolinami fal jest bardzo mała (poniżej 1 mm), co należy do mikroskopowego błędu rozpoznawania kształtu geometrycznego. A wartość chropowatości powierzchni jest mniejsza, im gładsza jest powierzchnia.
Chropowatość powierzchni jest generalnie tworzona przez zastosowaną metodę obróbki i inne czynniki, takie jak tarcie między narzędziem a powierzchnią części podczas obróbki, odkształcenie plastyczne powierzchni metalu podczas oddzielania wiórów oraz wibracje o wysokiej częstotliwości w proces obróbki. Ze względu na różne metody obróbki i materiały przedmiotu obrabianego głębokość, gęstość, kształt i tekstura śladów narzędzi skrawających pozostawionych na obrabianej powierzchni jest różna.
Wpływ chropowatości powierzchni na części
Chropowatość powierzchni jest ściśle związana z dopasowanymi właściwościami, odpornością na zużycie, wytrzymałością zmęczeniową, sztywnością kontaktową, wibracjami i hałasem części mechanicznych oraz ma istotny wpływ na żywotność i niezawodność wyrobów mechanicznych. Część po obróbce CNC i powierzchnia części pozostawią drobne ślady obróbki, a im mniejsza chropowatość powierzchni, tym gładsza powierzchnia. Specyficzny wpływ chropowatości powierzchni na części można odnieść do następujących punktów.
1、Chropowatość powierzchni wpływa na odporność części na zużycie. Im bardziej chropowata powierzchnia, tym mniejsza efektywna powierzchnia styku między współpracującymi powierzchniami, tym większy nacisk i tym szybsze zużycie.
2、Chropowatość powierzchni wpływa na stabilność właściwości dopasowania. W przypadku pasowania luzu im bardziej chropowata jest powierzchnia, tym łatwiej się zużywa, tak że luz stopniowo wzrasta podczas procesu roboczego; w przypadku pasowania z wciskiem, ze względu na spłaszczenie mikroskopijnych wierzchołków podczas montażu, rzeczywisty efektywny wcisk jest zmniejszony, a siła połączenia jest zmniejszona.
3、Chropowatość powierzchni wpływa na wytrzymałość zmęczeniową części. Na powierzchni chropowatych części znajdują się duże doliny fal, które są wrażliwe na koncentrację naprężeń, takie jak ostre nacięcia narożne i pęknięcia, co wpływa na wytrzymałość zmęczeniową części.
4、Chropowatość powierzchni wpływa na odporność części na korozję. Chropowata powierzchnia jest łatwa dla korozyjnego gazu lub cieczy do penetracji wewnętrznej warstwy metalu przez małe doliny na powierzchni, powodując korozję powierzchni.
5、Chropowatość powierzchni wpływa na skuteczność uszczelnienia części. Chropowate powierzchnie nie mogą być ściśle dopasowane, a gaz lub ciecz wycieka przez szczeliny między powierzchniami styku.
6、Chropowatość powierzchni wpływa na sztywność styku części. Sztywność styku to zdolność powierzchni złącza części do przeciwstawiania się deformacji styku pod działaniem siły zewnętrznej. Sztywność maszyny zależy w dużej mierze od sztywności styku różnych części.
7, Chropowatość powierzchni wpływa na dokładność pomiaru części. Chropowatość powierzchni mierzonej części oraz powierzchni pomiarowej narzędzia pomiarowego będzie miała bezpośredni wpływ na dokładność pomiaru, zwłaszcza podczas pomiaru precyzyjnego.
Ponadto chropowatość powierzchni będzie miała różny wpływ na powłokę, przewodność cieplną i rezystancję styku części, współczynnik odbicia i promieniowanie, opór przepływu cieczy i gazów oraz przepływ prądu na powierzchni przewodnika.
Norma gatunku i dobór chropowatości powierzchni
Chropowatość powierzchni Części obrabiane CNC nie jest wartością przypadkową, ponieważ chropowatość powierzchni jest kontrolowana i wymaga jedynie ustawienia wstępnego przed obróbką. Ale zwykle wiele części nie ma określonych wymagań dotyczących chropowatości powierzchni, chyba że są to określone branże, takie jak niektóre części obrotowe, sceny wibracyjne, implanty medyczne i tak dalej.
Różne dziedziny zastosowań wymagają różnej chropowatości powierzchni. Jak wybrać wartość chropowatości powierzchni dla swojej części, pierwszą rzeczą, którą musimy wziąć pod uwagę, jest to, że powierzchnia części musi nie tylko spełniać wymagania funkcjonalne, ale także uwzględniać racjonalność ekonomiczną. Konkretny wybór można określić analogicznie w odniesieniu do istniejących rysunków podobnych części. Zakładając spełnienie wymagań funkcjonalnych części, należy wybrać jak największą wartość parametru chropowatości powierzchni, aby obniżyć koszty obróbki CNC. Ogólnie rzecz biorąc, powierzchnia robocza, powierzchnia współpracująca, powierzchnia uszczelniająca, powierzchnia cierna o dużej prędkości ruchu i dużym nacisku jednostkowym części mają wysokie wymagania dotyczące gładkości i gładkości powierzchni, a wartość parametru powinna być mniejsza. W przypadku powierzchni niepracujących, powierzchni niedopasowanych oraz powierzchni o małej dokładności wymiarowej wartości parametrów mogą być większe, aby obniżyć koszty obróbki.
Zgodnie z normą chropowatości obróbki ISO2632/1-1975, w warsztacie obróbki CNC DDPROTOTYPE produkujemy wysokiej jakości części dla klientów zgodnie z następującymi czterema wartościami parametrów chropowatości powierzchni.
Ra=3.2 um. jest to domyślne wykończenie powierzchni części obrabianych CNC i jest odpowiednie dla większości części. Powierzchnia części z Ra3.2um jest bardzo gładka, ale ślady cięcia są nadal widoczne, co jest odpowiednie dla sceny poddanej wibracjom, obciążeniu i dużym obciążeniom.
Ra=1.6 um. gatunek ten charakteryzuje się stosunkowo dobrą chropowatością powierzchni, obrabianą w ustalonych warunkach, ale nadal widoczne są niewielkie ślady po skrawaniu. Części tej klasy mogą ściśle współpracować z innymi komponentami i nadają się do scenariuszy wolno poruszających się i z lekkim obciążeniem, a nie do szybkich obrotów lub silnych wibracji. Biorąc za przykład aluminium 6061, koszt produkcji Ra1.6um jest o około 5% wyższy niż koszt Ra3.2 i wzrasta wraz ze złożonością części.
Ra=0.8 um. jest to wysoki poziom chropowatości powierzchni, który musi być wytwarzany w ściśle kontrolowanych warunkach i jest łatwiejszy do wytworzenia za pomocą szlifierek cylindrycznych, bezkłowych lub szlifierek do płaszczyzn. Części w tej klasie są zwykle używane w scenariuszach z niewielkimi obciążeniami lub rzadkim ruchem. Biorąc za przykład aluminium 6061, koszt produkcji Ra0.8um jest o około 10% wyższy niż koszt Ra3.2 i rośnie wraz ze złożonością części.
Ra=0.4 um. ten gatunek to najwyższa jakość wykończenia powierzchni. Części tego gatunku zwykle wymagają polerowania diamentowego lub szlifowania. W przypadku bardzo gładkich scen konieczne jest wybranie Ra0.4um, np. wewnętrznej ściany Łożyska lub implanty medyczne. Biorąc za przykład aluminium 6061, koszt produkcji Ra0.4um jest o około 15% wyższy niż koszt Ra3.2 i wzrasta wraz ze złożonością części.
Typowe problemy z chropowatością powierzchni
Ocena i pomiar chropowatości powierzchni. Ocena chropowatości dzieli się głównie na jakościowe i ilościowe metody oceny. Ocena jakościowa polega na porównaniu mierzonej powierzchni ze znanymi próbkami porównawczymi chropowatości powierzchni i ocenie jej stopnia na podstawie oględzin lub za pomocą mikroskopu; Ocena ilościowa polega na pomiarze głównych parametrów chropowatości mierzonej powierzchni za pomocą pewnych metod pomiarowych i odpowiednich przyrządów. Tymi parametrami są Ra, Rq, Rz, Ry. Obecnie powszechnie stosowane metody pomiaru chropowatości powierzchni obejmują głównie metodę porównania próbek, metodę przekroju lekkiego, metodę interferencji, metodę rysika i tak dalej.
Znaczenie parametrów chropowatości powierzchni Ra, Rq, Rz, Ry. Ra jest średnią arytmetyczną odchylenia konturu: średnią arytmetyczną sumy wartości bezwzględnych zmierzonego odchylenia konturu w obrębie długości próbkowania. Rq jest pierwiastkiem średniokwadratowym odchylenia konturu: pierwiastkiem średniokwadratowym wartości przesunięcia konturu w obrębie długości próbkowania. Rz to 10-punktowa wysokość mikronierówności: suma średniej z 5 największych wysokości szczytów profilu i 5 największych głębokości dolin profilu w obrębie długości próbkowania. Ry jest maksymalną wysokością profilu: maksymalną odległością między linią szczytową profilu a linią środkową doliny profilu na długości próbkowania.
Czynniki wpływające na chropowatość powierzchni. Istnieje wiele czynników, które wpływają na chropowatość powierzchni części, wśród których największe to prędkość skrawania, głębokość skrawania, ilość skrawania, kąt geometrii narzędzia, drgania narzędzia skrawającego, twardość obrabianego materiału, sztywność przedmiotu obrabianego, mocowanie i sztywność obrabiarki podczas obróbki CNC i stosowania chłodziwa itp.