A rugosidade da superfície de peças usinadas CNC

A rugosidade da superfície de peças usinadas CNC

A usinagem CNC pode fabricar a peça com requisitos de tolerância apertados e peças finas de vários metais ou plásticos, e é um dos melhores métodos de usinagem para peças personalizadas e produção de protótipos. No decorrer usinagem CNC, a matéria-prima é removida de forma seletiva e precisa para produzir a peça que se aproxima da forma final. Este processo de usinagem também é comumente referido como fabricação subtrativa. Como a ferramenta de corte CNC remove continuamente a matéria-prima durante a usinagem, marcas visíveis da ferramenta de corte serão criadas na superfície da peça. Para a definição do acabamento dessas marcas de ferramentas de corte, chamamos de rugosidade superficial das peças usinadas CNC e dividimos em vários graus de rugosidade.

O que é rugosidade da superfície e o que a causou

A superfície das peças após usinagem CNC, parece muito lisa, mas parece irregular quando tocada à mão. Na vida cotidiana, as pessoas costumam chamar isso de “acabamento de superfície”. De fato, o padrão unificado internacional chama isso de “rugosidade da superfície”. A rugosidade da superfície refere-se ao pequeno espaçamento e ao desnível de pequenos picos e vales que a superfície usinada possui. A distância (distância da onda) entre as duas cristas de onda ou dois vales de onda é muito pequena (abaixo de 1 mm), o que pertence ao erro de reconhecimento de forma geométrica microscópica. E o valor da rugosidade da superfície é menor, mais lisa da superfície.

CNC-Usinagem-Superfície- rugosidade

A rugosidade da superfície é geralmente formada pelo método de processamento utilizado e outros fatores, como o atrito entre a ferramenta e a superfície da peça durante a usinagem, a deformação plástica da superfície metálica quando os cavacos são separados e a vibração de alta frequência na Processo de usinagem. Devido aos diferentes métodos de processamento e materiais da peça, a profundidade, densidade, forma e textura das marcas da ferramenta de corte deixadas na superfície usinada são diferentes.

Os efeitos da rugosidade da superfície nas peças

A rugosidade da superfície está intimamente relacionada às propriedades de correspondência, resistência ao desgaste, resistência à fadiga, rigidez de contato, vibração e ruído de peças mecânicas e tem um impacto importante na vida útil e na confiabilidade dos produtos mecânicos. A peça após a usinagem CNC e a superfície da peça deixarão marcas de usinagem finas, e quanto menor a rugosidade da superfície, mais lisa será a superfície. A influência específica da rugosidade da superfície nas peças pode ser referida nos seguintes pontos.

CNC-superfície-rugosidade

1、A rugosidade da superfície afeta a resistência ao desgaste das peças. Quanto mais áspera a superfície, menor a área de contato efetiva entre as superfícies de contato, maior a pressão e mais rápido o desgaste.

2、A rugosidade da superfície afeta a estabilidade das propriedades de ajuste. Para ajuste de folga, quanto mais áspera for a superfície, mais fácil será o desgaste, de modo que a folga aumente gradualmente durante o processo de trabalho; para ajuste de interferência, devido ao achatamento de picos microscópicos durante a montagem, a interferência efetiva real é reduzida, a força da conexão é reduzida.

3、A rugosidade da superfície afeta a resistência à fadiga da peça. Existem grandes vales de ondas na superfície de peças ásperas, que são sensíveis à concentração de tensão, como entalhes e trincas em cantos afiados, afetando assim a resistência à fadiga das peças.

4、A rugosidade da superfície afeta a resistência à corrosão da peça. A superfície áspera é fácil para o gás ou líquido corrosivo penetrar na camada de metal interna através dos pequenos vales na superfície, causando corrosão na superfície.

5、A rugosidade da superfície afeta o desempenho de vedação da peça. Superfícies ásperas não podem ser ajustadas com firmeza, e gás ou líquido vaza pelas aberturas entre as superfícies de contato.

6、A rugosidade da superfície afeta a rigidez de contato de uma peça. A rigidez de contato é a capacidade da superfície da junta de uma peça resistir à deformação de contato sob a ação de uma força externa. A rigidez da máquina é em grande parte determinada pela rigidez de contato entre as várias peças.

7、A rugosidade da superfície afeta a precisão da medição das peças. A rugosidade da superfície medida da peça e a superfície de medição da ferramenta de medição afetarão diretamente a precisão da medição, especialmente durante a medição precisa.

Além disso, a rugosidade da superfície terá vários graus de influência no revestimento, condutividade térmica e resistência de contato das peças, refletividade e desempenho de radiação, resistência ao fluxo de líquido e gás e fluxo de corrente na superfície do condutor.

rugosidade-superfície-CNC-usinagem-peças

Padrão de grau e seleção de rugosidade da superfície

A rugosidade da superfície de Peças usinadas CNC não é um valor acidental, pois a rugosidade da superfície é controlável e só precisa ser pré-ajustada antes da usinagem. Mas geralmente, muitas peças não têm requisitos de rugosidade de superfície especificados, a menos que estejam em algumas indústrias específicas, como algumas peças rotativas, cenas de vibração, implantes médicos e assim por diante.

Diferentes campos de aplicação requerem diferentes rugosidades de superfície. Como escolher um valor de rugosidade superficial para sua peça, a primeira coisa que precisamos considerar é que a superfície da peça deve não apenas atender aos requisitos funcionais, mas também considerar a racionalidade econômica. A seleção específica pode ser determinada por analogia com referência aos desenhos de peças semelhantes existentes. Na premissa de atender aos requisitos funcionais da peça, um valor maior do parâmetro de rugosidade superficial deve ser selecionado o máximo possível para reduzir o custo de usinagem CNC. De um modo geral, a superfície de trabalho, superfície de acoplamento, superfície de vedação, superfície de fricção com alta velocidade de movimento e alta pressão da unidade das peças têm altos requisitos de suavidade e suavidade da superfície, e o valor do parâmetro deve ser menor. Para superfícies não trabalhadas, superfícies não correspondentes e superfícies com baixa precisão dimensional, os valores dos parâmetros podem ser maiores para reduzir os custos de usinagem.

rugosidade da superfície nas peças

De acordo com o padrão de rugosidade de usinagem ISO2632/1-1975, na oficina de usinagem CNC DDPROTOTYPE, fabricamos peças de alta qualidade para clientes de acordo com os seguintes quatro valores de parâmetros de rugosidade de superfície.

Ra = 3.2 um. este é o acabamento de superfície padrão para peças usinadas em CNC e é adequado para a maioria das peças. A superfície da peça com Ra3.2um é muito lisa, mas as marcas de corte ainda podem ser vistas, o que é adequado para a cena sob vibração, carga e alta tensão.

Ra = 1.6 um. esta classe é uma rugosidade de superfície relativamente boa, usinada nas condições definidas, mas pequenas marcas de corte ainda podem ser vistas. As peças desta classe podem combinar-se de perto com outros componentes e são adequadas para cenários de movimento lento e carga leve, não para rotação rápida ou vibração severa. Tomando como exemplo o alumínio 6061, o custo de fabricação do Ra1.6um é cerca de 5% superior ao do Ra3.2, e aumenta com a complexidade das peças.

Ra = 0.8 um. este é um alto nível de rugosidade de superfície que precisa ser fabricado sob condições rigidamente controladas e é mais fácil de produzir com retíficas cilíndricas, sem centro ou de superfície. As peças desta classe são normalmente usadas em cenários com cargas leves ou movimento pouco frequente. Tomando como exemplo o alumínio 6061, o custo de fabricação do Ra0.8um é cerca de 10% superior ao do Ra3.2 e aumenta com a complexidade das peças.

Ra = 0.4 um. esta classe é o acabamento de superfície de mais alta qualidade. Peças deste grau geralmente requerem polimento ou retificação de diamante. Para cenas muito suaves, é necessário escolher Ra0.4um, como a parede interna de rolamentos ou implantes médicos. Tomando como exemplo o alumínio 6061, o custo de fabricação do Ra0.4um é cerca de 15% maior que o do Ra3.2, e aumenta com a complexidade das peças.

Acabamento de peças de usinagem CNC

Problemas comuns para rugosidade da superfície

Avaliação e medição da rugosidade superficial. A avaliação da rugosidade é dividida principalmente em métodos de avaliação qualitativa e quantitativa. A avaliação qualitativa consiste em comparar a superfície a ser medida com as amostras de comparação de rugosidade de superfície conhecidas e julgar seu grau por inspeção visual ou por meio de um microscópio; A avaliação quantitativa consiste em medir os principais parâmetros da rugosidade da superfície medida através de alguns métodos de medição e instrumentos correspondentes. Esses parâmetros são Ra, Rq, Rz, Ry. Atualmente, os métodos de medição de rugosidade de superfície comumente usados ​​incluem principalmente método de comparação de amostras, método de seção de luz, método de interferência, método de caneta e assim por diante.

O significado dos parâmetros de rugosidade superficial Ra, Rq, Rz, Ry. Ra é o desvio médio aritmético do contorno: a média aritmética da soma dos valores absolutos do desvio de contorno medido dentro do comprimento de amostragem. Rq é o desvio quadrático médio do contorno: o valor quadrático médio do desvio de contorno dentro do comprimento de amostragem. Rz é a altura de 10 pontos de microrugosidade: a soma da média das 5 maiores alturas dos picos do perfil e das 5 maiores profundidades do vale do perfil dentro do comprimento de amostragem. Ry é a altura máxima do perfil: a distância máxima entre a linha de pico do perfil e a linha média do vale do perfil dentro do comprimento de amostragem.

Fatores que afetam a rugosidade da superfície. Existem muitos fatores que afetam a rugosidade superficial das peças, dentre os quais os maiores são a velocidade de corte, profundidade de corte, quantidade de corte, ângulo da geometria da ferramenta, vibração da ferramenta de corte, dureza do material processado, rigidez da peça, fixação e rigidez da máquina-ferramenta. durante a usinagem CNC e uso de fluido de corte, etc.