تتمتع تقنية التصنيع باستخدام الحاسب الآلي بدرجة عالية من الدقة والدقة ويمكنها إنتاج أجزاء دقيقة بتفاوتات صغيرة تصل إلى 0.025 مم. تنتمي طريقة المعالجة هذه إلى فئة التصنيع الطرحي، مما يعني أنه أثناء عملية المعالجة، يتم تشكيل الأجزاء المطلوبة عن طريق إزالة المواد. لذلك، ستبقى علامات القطع الصغيرة على سطح الأجزاء النهائية، مما يؤدي إلى درجة معينة من خشونة السطح.
ما هي خشونة السطح؟
خشونة السطح للأجزاء التي تم الحصول عليهاالتصنيع باستخدام الحاسب الآليهو مؤشر على متوسط دقة نسيج السطح. من أجل تحديد هذه الخاصية، نستخدم مجموعة متنوعة من المعلمات لتعريفها، من بينها Ra (خشونة المتوسط الحسابي) هو الأكثر استخدامًا. ويتم حسابه بناءً على الاختلافات الصغيرة في ارتفاع السطح والتقلبات المنخفضة، والتي يتم قياسها عادةً تحت المجهر بالميكرون. تجدر الإشارة إلى أن خشونة السطح والانتهاء من السطح مفهومان مختلفان: على الرغم من أن تكنولوجيا التشغيل عالية الدقة يمكن أن تحسن نعومة سطح الجزء، فإن خشونة السطح تشير على وجه التحديد إلى خصائص نسيج سطح الجزء بعد التشغيل الآلي.
كيف نحقق خشونة سطحية مختلفة؟
لا يتم إنشاء خشونة السطح للأجزاء بعد التشغيل بشكل عشوائي ولكن يتم التحكم فيها بشكل صارم للوصول إلى قيمة قياسية محددة. هذه القيمة القياسية محددة مسبقًا، ولكنها ليست شيئًا يمكن تعيينه بشكل تعسفي. وبدلاً من ذلك، من الضروري اتباع معايير قيمة Ra المعترف بها على نطاق واسع في الصناعة التحويلية. على سبيل المثال، وفقًا للمواصفة ISO 4287، فيعمليات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي، يمكن تحديد نطاق قيمة Ra بوضوح، بدءًا من 25 ميكرونًا خشنًا إلى 0.025 ميكرونًا دقيقًا للغاية ليناسب مجموعة متنوعة من متطلبات التطبيقات المختلفة.
نحن نقدم أربع درجات لخشونة السطح، وهي أيضًا قيم نموذجية لتطبيقات التصنيع باستخدام الحاسب الآلي:
3.2 ميكرومتر رع
Ra1.6 ميكرومتر Ra
Ra0.8 ميكرومتر Ra
Ra0.4 ميكرومتر Ra
عمليات التصنيع المختلفة لها متطلبات مختلفة لخشونة سطح الأجزاء. فقط عندما يتم تحديد متطلبات تطبيق محددة، سيتم تحديد قيم خشونة أقل لأن تحقيق قيم Ra أقل يتطلب عمليات تصنيع أكثر وإجراءات مراقبة جودة أكثر صرامة، والتي غالبًا ما تزيد التكاليف والوقت. لذلك، عندما تكون هناك حاجة إلى خشونة معينة، عادةً لا يتم تحديد عمليات ما بعد المعالجة أولاً لأن عمليات ما بعد المعالجة يصعب التحكم فيها بدقة وقد يكون لها تأثير سلبي على تفاوتات أبعاد الجزء.
في بعض عمليات التصنيع، يكون لخشونة سطح الجزء تأثير كبير على وظيفته وأدائه ومتانته. ويرتبط بشكل مباشر بمعامل الاحتكاك، ومستوى الضوضاء، والتآكل، وتوليد الحرارة، وأداء الترابط للجزء. ومع ذلك، فإن أهمية هذه العوامل سوف تختلف تبعا لسيناريو التطبيق المحدد. ولذلك، في بعض الحالات، قد لا تكون خشونة السطح عاملاً حاسماً، ولكن في حالات أخرى، مثل التوتر العالي، والإجهاد العالي، وبيئات الاهتزاز العالية، وحيث يتطلب الأمر توافقًا دقيقًا، أو حركة سلسة، أو دورانًا سريعًا، أو كزرع طبي. في المكونات، خشونة السطح أمر بالغ الأهمية. باختصار، ظروف التطبيق المختلفة لها متطلبات مختلفة لخشونة سطح الأجزاء.
بعد ذلك، سنتعمق أكثر في درجات الخشونة ونزودك بجميع المعلومات التي تحتاج إلى معرفتها عند اختيار قيمة Ra المناسبة لتطبيقك.
3.2 ميكرومتر
هذه هي معلمة إعداد السطح المستخدمة على نطاق واسع وهي مناسبة للعديد من الأجزاء وتوفر نعومة كافية ولكن مع وجود علامات قطع واضحة. في غياب تعليمات خاصة، عادة ما يتم اعتماد معيار خشونة السطح هذا بشكل افتراضي.
علامة تصنيع Ra 3.2 ميكرومتر
بالنسبة للأجزاء التي تحتاج إلى تحمل الضغط والحمل والاهتزاز، فإن الحد الأقصى لقيمة خشونة السطح الموصى بها هي 3.2 ميكرون Ra. في حالة الحمل الخفيف وسرعة الحركة البطيئة، يمكن أيضًا استخدام قيمة الخشونة هذه لمطابقة الأسطح المتحركة. من أجل تحقيق مثل هذه الخشونة، يتطلب الأمر قطعًا عالي السرعة، وتغذية دقيقة، وقوة قطع طفيفة أثناء المعالجة.
1.6 ميكرومتر رع
عادة، عند تحديد هذا الخيار، ستكون علامات القطع على الجزء خفيفة جدًا وغير ملحوظة. إن قيمة Ra هذه مناسبة تمامًا للأجزاء المثبتة بإحكام، والأجزاء المعرضة للضغط، والأسطح التي تتحرك ببطء ويتم تحميلها بشكل خفيف. ومع ذلك، فهو غير مناسب للأجزاء التي تدور بسرعة أو تتعرض لاهتزاز شديد. يتم تحقيق خشونة السطح هذه باستخدام سرعات القطع العالية، والتغذية الدقيقة، والقطع الخفيف في ظل ظروف خاضعة للتحكم الصارم.
فيما يتعلق بالتكلفة، بالنسبة لسبائك الألومنيوم القياسية (مثل 3.1645)، فإن اختيار هذا الخيار سيؤدي إلى زيادة تكاليف الإنتاج بنسبة 2.5% تقريبًا. وكلما زاد تعقيد الجزء، فإن التكلفة سوف تزيد وفقا لذلك.
0.8 ميكرومتر رع
يتطلب تحقيق هذا المستوى العالي من تشطيب السطح تحكمًا صارمًا للغاية أثناء الإنتاج، وبالتالي فهو مكلف نسبيًا. غالبًا ما يتم استخدام هذا التشطيب على الأجزاء ذات تركيزات الضغط ويستخدم أحيانًا على المحامل حيث تكون الحركة والأحمال عرضية وخفيفة.
من حيث التكلفة، سيؤدي اختيار هذا المستوى العالي من التشطيب إلى زيادة تكاليف الإنتاج بنسبة 5٪ تقريبًا لسبائك الألومنيوم القياسية مثل 3.1645، وتزداد هذه التكلفة بشكل أكبر عندما يصبح الجزء أكثر تعقيدًا.
0.4 ميكرومتر رع
يشير هذا التشطيب السطحي الدقيق (أو "الأكثر سلاسة") إلى تشطيب سطحي عالي الجودة وهو مناسب للأجزاء التي تخضع لتوتر أو إجهاد عالي، وكذلك للمكونات سريعة الدوران مثل المحامل والأعمدة. نظرًا لأن عملية إنتاج هذا السطح النهائي معقدة نسبيًا، فإنه يتم اختياره فقط عندما تكون النعومة عاملاً حاسماً.
فيما يتعلق بالتكلفة، بالنسبة لسبائك الألومنيوم القياسية (مثل 3.1645)، فإن اختيار خشونة السطح الدقيقة هذه سيزيد من تكاليف الإنتاج بنسبة 11-15% تقريبًا. وكلما زاد تعقيد الجزء، فإن التكاليف المطلوبة سترتفع أكثر.
وقت النشر: 10 ديسمبر 2024