En el procés de Mecanitzat CNC, la suavitat de la superfície processada és un indicador molt important. L'acabat superficial, definit com la textura o la suavitat d'una superfície, no només afecta l'estètica d'una peça, sinó que també juga un paper vital en la determinació del seu rendiment d'aplicació. Factors com la fricció, la resistència al desgast i fins i tot la capacitat de retenir lubricant depenen de la precisió del tractament superficial.
Què és l'acabat superficial
L'acabat superficial mecanitzat fa referència a la qualitat de la microgeometria de la superfície d'una peça durant el mecanitzat CNC. Aquesta qualitat es mesura avaluant la suavitat de la superfície, la regularitat de les marques de mecanitzat i el grau de rugositat superficial.
L'acabat superficial és un dels factors clau que afecten la funció de les peces. Afectarà la fricció, el desgast, la resistència a la fatiga, el segellat, la rigidesa de contacte, la vibració i el soroll de les peces.
L'acabat superficial mecanitzat es mesura normalment utilitzant els paràmetres següents:
Ra (Rugositat Mitjana): Aquest és el paràmetre de rugositat superficial més utilitzat i representa l'alçada mitjana aritmètica dels valors absoluts al llarg de la longitud mostrejada de la superfície.
Rz (mitjana d'alçada de deu punts): Això representa el valor mitjà des dels cinc pics més alts fins a les cinc valls més baixes al llarg de la longitud de mostreig.
Rmàx (alçada màxima): Aquesta és l'alçada absoluta des del pic més alt fins a la vall més baixa dins de la longitud de mostreig.
Rq (rugositat quadràtica mitjana): Aquest és el valor quadràtic mitjà de la distribució d'altures de la superfície, que dóna més informació sobre els pics i les valls de la superfície que Ra.
A més, hi ha molts altres paràmetres d'acabat superficial, com ara Rv, Rp, Rsk, etc., que es poden utilitzar per descriure diferents característiques de la superfície. Les mesures d'acabat superficial es poden realitzar mitjançant mètodes de contacte (per exemple, micromètrics) o sense contacte (per exemple, escaneig làser). Durant el procés de disseny i mecanitzat, cal seleccionar el nivell d'acabat superficial adequat en funció de l'aplicació específica de la peça. En general, els nivells d'acabat superficial més alts signifiquen una rugositat més baixa, però també impliquen costos de mecanitzat més elevats.
Per què és important l'acabat superficial en la fabricació d'enginyeria?
La importància de la rugositat superficial en la fabricació d'enginyeria es reflecteix en molts aspectes, ja que afecta directament el rendiment, la vida útil i el cost de les peces.
-Característiques de fricció: La rugositat superficial afecta el coeficient de fricció i, per tant, la taxa de desgast i els requisits de lubricació de la peça. Les superfícies llises redueixen la fricció i augmenten l'eficiència mecànica.
-Rendiment de segellat: Per a peces que s'han de segellar (com ara cilindres, vàlvules, etc.), una baixa rugositat superficial pot ajudar a millorar l'efecte de segellat i evitar fuites.
-Resistència a la fatiga: Els petits forats i esquerdes en superfícies rugoses poden servir com a punts de partida per a esquerdes per fatiga, reduint la vida útil de la peça.
-Rigidesa de contacte i qualitat del muntatge: La rugositat superficial afecta l'àrea de contacte entre les peces, la qual cosa al seu torn afecta la rigidesa del contacte i la distribució de la càrrega durant el muntatge.
-Resistència a la corrosió: Les superfícies llises tenen menys buits i són menys propenses a acumular medis corrosius, de manera que tenen una millor resistència a la corrosió.
-Propietats òptiques: Per a les peces que necessiten reflectir la llum (com ara els miralls), la rugositat superficial ha de ser molt baixa per garantir el rendiment òptic.
Factors que afecten l'acabat superficial en el mecanitzat CNC
L'acabat superficial pot veure's afectat per diversos factors, entre els quals hi ha els següents:
Mètodes de processament
Diferents mètodes de processament (com ara tornejat, fresat, rectificat, polit, etc.) donaran lloc a diferents propietats superficials. Per exemple, el rectificat sovint dóna com a resultat una superfície més llisa que el tornejat.
Condició de l'eina
El material, la geometria, l'esmoladura, l'estat de desgast, etc. de l'eina tindran un impacte significatiu en l'acabat superficial. Les eines desgastades o afilades donaran lloc a un mal acabat superficial.
Paràmetres de processament
Incloent-hi la velocitat de tall, la velocitat d'avanç i la profunditat de tall. Les velocitats de tall més altes poden produir superfícies més llises, però si són massa altes, també poden reduir la qualitat de la superfície a causa del dany tèrmic a l'eina; les velocitats d'avanç i les profunditats de tall més petites poden reduir la rugositat de la superfície.
Material de la peça de treball
Diferents materials tenen diferents característiques de processament, com ara la duresa, la tenacitat i l'estat de tensió interna, que afectaran l'acabat superficial després del processament. Alguns materials poden ser més fàcils d'aconseguir un acabat alt, mentre que d'altres poden ser difícils.
Ús de refrigerant
El refrigerant pot reduir la temperatura de la zona de tall, proporcionar lubricació, reduir el desgast de l'eina i, per tant, millorar la suavitat de la superfície mecanitzada. Tanmateix, un ús inadequat també pot provocar contaminació o corrosió de la superfície.
Mesura de l'acabat superficial
1. Mètode comparatiu
Un mètode per determinar el valor de rugositat de la superfície mesurada comparant-la amb una mostra de rugositat marcada amb un cert valor.
Característiques: Fàcil de mesurar, utilitzat per a mesures in situ en tallers, sovint utilitzat per a mesures en superfícies mitjanes o rugoses.
2. Mètode de seccionament lleuger
Un mètode per mesurar la rugositat superficial utilitzant el principi de la secció lleugera.
Instrument utilitzat: microscopi de secció de llum (microscopi de doble tub)
Apte per mesurar superfícies planes o cilíndriques de peces metàl·liques processades per tornejat, fresat, planejat o altres mètodes similars. Apte per mesurar superfícies amb Rz=~80μm i obtenir el valor Ry al mateix temps.
3. Mètode d'intervenció
Utilitza el principi d'interferència d'ones lluminoses.
Instrument utilitzat: microscopi d'interferència.
Apte per mesurar superfícies extremadament llises, Rz = 0.025 ~ 0.84 m.
4. Mètode de l'agulla tàctil
El mètode per palpar el perfil transversal d'una irregularitat microscòpica a través de la punta d'una agulla és la mesura per contacte.
Instrument de mesura: Instrument de mesura de perfil elèctric
Rang de mesura: Ra=0.025~5 μm de superfície
Característiques: ràpid i fiable, fàcil d'operar, fàcil de realitzar mesuraments automàtics i processament de dades per microordinador; la superfície mesurada és fàcil de ratllar.
Característiques superficials, mètodes de processament i exemples d'aplicació de la rugositat superficial
| Característiques de la superfície | Ra/μm | Mètode de processament | Sol·licitud | |
| Superfícies rugoses | Marques de ganivet lleugerament visibles | ≤ 20 | Tornejat desbastant, planejat desbastant, fresat desbastant, trepat, llimat, serrat | Cares dels extrems de l'eix, xamfrans, forats perforats, costats d'engranatges i politges, fons de chaveta |
| superfície semillisa | Marques de microprocessament | ≤ 10 | Tornejat, planejat, fresat, mandrinat, trepat, escariat en desbast | Superfícies que no encaixen on els coixinets i els engranatges no estan instal·lats a l'eix, superfícies de muntatge lliures d'elements de fixació, socavats en eixos i forats |
| Marques de microprocessament | ≤ 5 | Tornejat, planejat, fresat, mandrinat, rectificat, dibuix, raspat en desbast, laminació | Superfície semiacabada, la superfície de la caixa, suport, coberta, màniga, etc. que es combina amb altres peces sense requisits coincidents | |
| No puc veure clarament les marques de processament | ≤ 2.5 | Tornejat, planejat, fresat, mandrinat, rectificat, estirat, raspat, premsat i fresat de dents | A prop de la superfície acabada, la superfície perforada de la caixa per muntar el coixinet, la superfície de treball de l'engranatge | |
| Superfície llisa | Direcció de traça de processament visible | ≤ 1.25 | Tornejat, mandrinat, estirat, raspat, escariat fi, rectificat d'engranatges, laminació | Passadors cilíndrics, passadors cònics, superfícies d'acoblament amb rodaments |
| Microdiscriminació de la direcció de la traça del mecanitzat | ≤ 0.63 | Mandrinat de precisió, mandrinat de precisió, rectificat i raspat, laminació | Superfície del carril guia d'un torn d'alta precisió | |
| No es pot discernir la direcció de les traces de mecanitzat | ≤ 0.32 | Esmolat fi, afilat, rectificat, súper acabat | Forat cònic del fus de la màquina-eina de precisió, superfície cònica superior, cigonyal del motor, superfície de treball de l'arbre de lleves, superfície de les dents de l'engranatge d'alta precisió | |
| Superfície extremadament llisa | Superfície fosca i brillant | ≤ 0.16 | Mòlta fina, mòlta, polit general | Superfície interior de la camisa del cilindre, superfície del passador del pistó |
| Superfície brillant i brillant | ≤ 0.08 | Mòlta superfina, polit fi, mòlta de mirall | La superfície del rodament del fus de les màquines-eina de precisió, les boles dels coixinets i les superfícies d'acoblament dels èmbols i els mànigues dels èmbols en bombes d'oli d'alta pressió | |
| Superfície brillant semblant a un mirall | ≤ 0.04 | |||
| superfície del mirall | ≤ 0.01 | Rectificat de miralls, rectificat de superprecisió | La superfície de treball d'instruments de mesura d'alta precisió i blocs de mesura, i la superfície del mirall metàl·lic en instruments òptics | |
Conclusió
L'acabat superficial fa referència a la planitud i la suavitat de la superfície d'un material. És un paràmetre important per mesurar la qualitat del processament de la superfície. Tot i que aconseguir un acabat superficial precís pot ser difícil i potencialment més car, no cal preocupar-se. Tenim un equip dedicat per proporcionar el suport necessari per ajudar-vos a superar aquests reptes. EASIAHOME us pot ajudar a assolir els requisits d'acabat superficial de les vostres peces mecanitzades.
