ในกระบวนการผลิตด้วยเครื่อง CNCความเรียบของพื้นผิวที่ผ่านการแปรรูปเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญมาก ผิวสำเร็จ ซึ่งหมายถึงลักษณะหรือความเรียบของพื้นผิว ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความสวยงามของชิ้นส่วนเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพการใช้งานด้วย ปัจจัยต่างๆ เช่น แรงเสียดทาน ความต้านทานการสึกหรอ และแม้กระทั่งความสามารถในการกักเก็บสารหล่อลื่น ล้วนขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการตกแต่งพื้นผิว
ผิวสำเร็จคืออะไร
การตกแต่งพื้นผิวด้วยเครื่องจักรหมายถึงคุณภาพของรูปทรงจุลภาคของพื้นผิวชิ้นส่วนระหว่างการกลึงด้วยเครื่อง CNC คุณภาพนี้จะวัดโดยการประเมินความเรียบของพื้นผิว ความสม่ำเสมอของรอยกลึง และระดับความหยาบของพื้นผิว
พื้นผิวที่เสร็จสิ้นเป็นปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ส่งผลต่อการทำงานของชิ้นส่วน ซึ่งจะส่งผลต่อแรงเสียดทาน การสึกหรอ ความแข็งแรงของความล้า การปิดผนึก ความแข็งในการสัมผัส การสั่นสะเทือน และเสียงรบกวนของชิ้นส่วน
โดยทั่วไปแล้วการตกแต่งพื้นผิวที่ผ่านการกลึงจะวัดโดยใช้พารามิเตอร์ต่อไปนี้:
Ra (ค่าความหยาบเฉลี่ย):นี่คือพารามิเตอร์ความหยาบของพื้นผิวที่ใช้กันมากที่สุด และแสดงถึงค่าเฉลี่ยเลขคณิตของค่าสัมบูรณ์ตามความยาวของพื้นผิวที่สุ่มตัวอย่าง
Rz (ค่าเฉลี่ยความสูงสิบจุด):ค่านี้แสดงถึงค่าเฉลี่ยจากยอดเขาที่สูงที่สุดห้าจุดถึงหุบเขาที่ต่ำที่สุดห้าจุดตลอดช่วงความยาวในการสุ่มตัวอย่าง
Rmax (ความสูงสูงสุด):นี่คือความสูงสัมบูรณ์จากจุดสูงสุดถึงจุดต่ำสุดภายในช่วงความยาวการสุ่มตัวอย่าง
Rq (ค่าความขรุขระเฉลี่ยแบบรากกำลังสอง):นี่คือค่ารากกำลังสองเฉลี่ยของการกระจายความสูงของพื้นผิว ซึ่งให้ข้อมูลเกี่ยวกับยอดและหุบของพื้นผิวได้มากกว่า Ra
นอกจากนี้ ยังมีพารามิเตอร์การตกแต่งพื้นผิวอื่นๆ อีกมากมาย เช่น Rv, Rp, Rsk เป็นต้น ซึ่งสามารถใช้เพื่ออธิบายลักษณะต่างๆ ของพื้นผิวได้ การวัดการตกแต่งพื้นผิวสามารถทำได้โดยใช้การสัมผัส (เช่น ไมโครเมตร) หรือแบบไม่สัมผัส (เช่น การสแกนด้วยเลเซอร์) ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบและการตัดเฉือน จำเป็นต้องเลือกระดับการตกแต่งพื้นผิวที่เหมาะสมตามการใช้งานเฉพาะของชิ้นส่วน โดยทั่วไปแล้ว ระดับการตกแต่งพื้นผิวที่สูงขึ้นหมายถึงความหยาบที่ลดลง แต่ยังหมายถึงต้นทุนการตัดเฉือนที่สูงขึ้นด้วย
เหตุใดการตกแต่งพื้นผิวจึงมีความสำคัญในการผลิตทางวิศวกรรม?
ความสำคัญของความหยาบของพื้นผิวในการผลิตทางวิศวกรรมสะท้อนออกมาในหลายแง่มุม เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพ อายุการใช้งาน และต้นทุนของชิ้นส่วน
-ลักษณะแรงเสียดทาน:ความหยาบของพื้นผิวส่งผลต่อค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และส่งผลต่ออัตราการสึกหรอและความต้องการสารหล่อลื่นของชิ้นส่วน พื้นผิวเรียบช่วยลดแรงเสียดทานและเพิ่มประสิทธิภาพเชิงกล
-ประสิทธิภาพการซีล:สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการการซีล (เช่น กระบอกสูบ วาล์ว เป็นต้น) ความเรียบของพื้นผิวต่ำจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการซีลและป้องกันการรั่วซึมได้
-ความแข็งแรงต่อความล้า:รอยบุ๋มและรอยแตกเล็กๆ บนพื้นผิวที่หยาบสามารถเป็นจุดเริ่มต้นของรอยแตกจากความล้า ซึ่งจะลดอายุการใช้งานของชิ้นส่วนลง
-ความแข็งแรงของการสัมผัสและคุณภาพการประกอบ:ความหยาบของพื้นผิวส่งผลต่อพื้นที่สัมผัสระหว่างชิ้นส่วน ซึ่งส่งผลต่อความแข็งแรงของการสัมผัสและการกระจายแรงระหว่างการประกอบ
-ความต้านทานการกัดกร่อน:พื้นผิวที่เรียบกว่าจะมีช่องว่างน้อยกว่าและมีโอกาสสะสมสารกัดกร่อนน้อยกว่า ดังนั้นจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดีกว่า
-คุณสมบัติทางแสง:สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องสะท้อนแสง (เช่น กระจก) ความเรียบของพื้นผิวต้องต่ำมากเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพทางแสง
ปัจจัยที่มีผลต่อการตกแต่งพื้นผิวในงานกลึง CNC
พื้นผิวสำเร็จอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการ โดยปัจจัยหลักได้แก่:
วิธีการประมวลผล
วิธีการประมวลผลที่แตกต่างกัน (เช่น การกลึง การกัด การเจียร การขัดเงา เป็นต้น) จะทำให้คุณสมบัติพื้นผิวแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การเจียรมักจะทำให้พื้นผิวเรียบเนียนกว่าการกลึง
สภาพเครื่องมือ
วัสดุ รูปทรง ความคม การสึกหรอ ฯลฯ ของเครื่องมือจะมีผลอย่างมากต่อการตกแต่งพื้นผิว เครื่องมือที่หมองหรือสึกหรอจะส่งผลให้การตกแต่งพื้นผิวไม่ดี
พารามิเตอร์การประมวลผล
รวมถึงความเร็วในการตัด อัตราป้อน และความลึกของการตัด ความเร็วการตัดที่สูงขึ้นอาจทำให้พื้นผิวเรียบเนียนขึ้น แต่หากสูงเกินไปก็อาจทำให้คุณภาพของพื้นผิวลดลงเนื่องจากเครื่องมือได้รับความเสียหายจากความร้อน อัตราป้อนและความลึกของการตัดที่น้อยลงอาจลดความหยาบของพื้นผิวได้
วัสดุชิ้นงาน
วัสดุแต่ละชนิดมีคุณลักษณะการประมวลผลที่แตกต่างกัน เช่น ความแข็ง ความเหนียว และสภาวะความเค้นภายใน ซึ่งจะส่งผลต่อการตกแต่งพื้นผิวหลังการประมวลผล วัสดุบางชนิดอาจให้การตกแต่งพื้นผิวได้ดีกว่า แต่บางชนิดอาจทำได้ยาก
การใช้สารหล่อเย็น
น้ำหล่อเย็นสามารถลดอุณหภูมิของบริเวณการตัด หล่อลื่น ลดการสึกหรอของเครื่องมือ และช่วยปรับปรุงความเรียบของพื้นผิวที่ผ่านการกลึง อย่างไรก็ตาม การใช้งานที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้เกิดการปนเปื้อนหรือการกัดกร่อนบนพื้นผิวได้เช่นกัน
การวัดความสมบูรณ์ของพื้นผิว
1. วิธีเปรียบเทียบ
วิธีการในการกำหนดค่าความหยาบของพื้นผิวที่วัดโดยการเปรียบเทียบกับตัวอย่างความหยาบที่ทำเครื่องหมายไว้ด้วยค่าที่กำหนด
คุณสมบัติ:วัดง่าย ใช้สำหรับการวัดหน้างานในโรงงาน มักใช้สำหรับการวัดบนพื้นผิวปานกลางหรือพื้นผิวขรุขระ
2. วิธีการแบ่งส่วนแสง
วิธีการวัดความหยาบของพื้นผิวด้วยหลักการของส่วนแสง
อุปกรณ์ที่ใช้:กล้องจุลทรรศน์แบบตัดขวางด้วยแสง (กล้องจุลทรรศน์แบบท่อคู่)
เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิวเรียบหรือทรงกระบอกของชิ้นส่วนโลหะที่ผ่านการกลึง กัด ไส หรือวิธีการอื่นที่คล้ายคลึงกัน เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิวด้วยค่า Rz=~80μm และได้ค่า Ry ในเวลาเดียวกัน
3. วิธีการแทรกแซง
ใช้หลักการรบกวนของคลื่นแสง
อุปกรณ์ที่ใช้:กล้องจุลทรรศน์แบบแทรกสอด
เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิวเรียบมาก Rz=0.025~0.84ม.
4. วิธีการสัมผัสด้วยเข็ม
วิธีการสัมผัสเพื่อดูลักษณะหน้าตัดของความไม่เรียบในระดับจุลภาคผ่านปลายเข็มเรียกว่าการวัดแบบสัมผัส
เครื่องมือวัด:เครื่องมือวัดโปรไฟล์ไฟฟ้า
ช่วงการวัด: Ra = 0.025~5 μm พื้นผิว
คุณสมบัติ:รวดเร็วและเชื่อถือได้ ใช้งานง่าย สามารถวัดค่าอัตโนมัติและประมวลผลข้อมูลด้วยไมโครคอมพิวเตอร์ได้ง่าย พื้นผิวที่วัดอาจเกิดรอยขีดข่วนได้ง่าย
ลักษณะพื้นผิว วิธีการประมวลผล และตัวอย่างการใช้งานความหยาบของพื้นผิว
| ลักษณะพื้นผิว | รา/ไมโครเมตร | วิธีการประมวลผล | การใช้งาน | |
| พื้นผิวหยาบ | มีรอยมีดให้เห็นเล็กน้อย | ≤ 20 | การกลึงหยาบ การไสหยาบ การกัดหยาบ การเจาะ การตะไบ การเลื่อย | หน้าปลายเพลา, มุมเอียง, รูเจาะ, ด้านเฟืองและรอก, ด้านล่างของร่องลิ่ม |
| พื้นผิวกึ่งเรียบ | เครื่องหมายไมโครโพรเซสเซอร์ | ≤ 10 | การกลึง การไส การกัด การเจาะ การคว้าน การคว้านแบบหยาบ | พื้นผิวไม่พอดีซึ่งไม่ได้ติดตั้งตลับลูกปืนและเฟืองบนเพลา พื้นผิวประกอบอิสระของตัวยึด รอยตัดใต้เพลาและรู |
| เครื่องหมายไมโครโพรเซสเซอร์ | ≤ 5 | การกลึง การไส การกัด การเจาะ การเจียร การดึง การขูดหยาบ การรีด | พื้นผิวกึ่งสำเร็จรูป พื้นผิวของกล่อง ขาตั้ง ฝาครอบ ปลอก ฯลฯ ที่ประกอบเข้ากับส่วนอื่น ๆ โดยไม่มีข้อกำหนดที่ตรงกัน | |
| ไม่สามารถมองเห็นรอยประมวลผลได้ชัดเจน | ≤ 2.5 | การกลึง การไส การกัด การเจาะ การเจียร การดึง การขูด การกด และการกัดฟัน | ใกล้กับพื้นผิวสำเร็จรูป พื้นผิวที่เจาะของกล่องสำหรับติดตั้งตลับลูกปืน พื้นผิวการทำงานของเฟือง | |
| พื้นผิวเรียบ | ทิศทางร่องรอยการประมวลผลที่มองเห็นได้ | ≤ 1.25 | การกลึง การเจาะ การดึง การขูด การคว้านละเอียด การเจียรเฟือง การกลิ้ง | หมุดทรงกระบอก หมุดเรียว พื้นผิวสัมผัสกับตลับลูกปืนกลิ้ง |
| การแยกแยะไมโครของทิศทางรอยตัดเฉือน | ≤ 0.63 | การคว้านที่แม่นยำ การเจาะที่แม่นยำ การเจียรและการขูด การรีด | พื้นผิวรางนำทางของเครื่องกลึงที่มีความแม่นยำสูง | |
| ไม่สามารถแยกแยะทิศทางรอยตัดได้ | ≤ 0.32 | การเจียรละเอียด การลับ การเจียร การตกแต่งพิเศษ | รูเรียวแกนเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ พื้นผิวกรวยด้านบน เพลาข้อเหวี่ยงเครื่องยนต์ พื้นผิวการทำงานของเพลาลูกเบี้ยว พื้นผิวฟันเฟืองที่มีความแม่นยำสูง | |
| พื้นผิวเรียบเนียนเป็นพิเศษ | พื้นผิวมันวาวเข้ม | ≤ 0.16 | งานเจียรละเอียด, เจียร, ขัดเงาทั่วไป | พื้นผิวด้านในกระบอกสูบ พื้นผิวสลักลูกสูบ |
| พื้นผิวมันวาวสดใส | ≤ 0.08 | การเจียรละเอียดพิเศษ การขัดละเอียด การเจียรกระจก | พื้นผิวของแกนหมุนของเครื่องมือกลที่มีความแม่นยำ ลูกบอลของตลับลูกปืนกลิ้ง และพื้นผิวประกบกันของลูกสูบและปลอกลูกสูบในปั๊มน้ำมันแรงดันสูง | |
| พื้นผิวมันวาวเหมือนกระจก | ≤ 0.04 | |||
| พื้นผิวกระจก | ≤ 0.01 | การเจียรกระจก การเจียรแบบละเอียดพิเศษ | พื้นผิวการทำงานของเครื่องมือวัดความแม่นยำสูงและบล็อกวัด และพื้นผิวกระจกโลหะในเครื่องมือออปติก | |
สรุป
การตกแต่งพื้นผิวหมายถึงความเรียบและความเรียบของพื้นผิววัสดุ เป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการวัดคุณภาพของการประมวลผลพื้นผิว แม้ว่าการตกแต่งพื้นผิวให้แม่นยำอาจเป็นเรื่องยากและอาจมีราคาแพงกว่า แต่ก็ไม่ต้องกังวล เรามีทีมงานเฉพาะทางที่จะให้การสนับสนุนที่จำเป็นเพื่อช่วยให้คุณเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้ EASIAHOME สามารถช่วยให้คุณบรรลุข้อกำหนดการตกแต่งพื้นผิวสำหรับชิ้นส่วนที่ผ่านการกลึงของคุณได้
