Como selecionar com precisão a rugosidade da superfície para criar peças de alta qualidade para usinagem CNC?

Rugosidade superficial

A tecnologia de usinagem CNC possui um alto grau de exatidão e precisão e pode produzir peças finas com tolerâncias tão pequenas quanto 0,025 mm. Este método de usinagem pertence à categoria de fabricação subtrativa, o que significa que durante o processo de usinagem as peças necessárias são formadas pela remoção de materiais. Portanto, pequenas marcas de corte permanecerão na superfície das peças acabadas, resultando em um certo grau de rugosidade superficial.

O que é rugosidade superficial?

A rugosidade superficial das peças obtidas porUsinagem CNCé um indicador da finura média da textura da superfície. Para quantificar esta característica, utilizamos uma variedade de parâmetros para defini-la, dentre os quais Ra (rugosidade da média aritmética) é o mais utilizado. É calculado com base nas pequenas diferenças na altura da superfície e nas baixas flutuações, geralmente medidas ao microscópio em mícrons. É importante notar que a rugosidade superficial e o acabamento superficial são dois conceitos diferentes: embora a tecnologia de usinagem de alta precisão possa melhorar a suavidade da superfície da peça, a rugosidade superficial refere-se especificamente às características de textura da superfície da peça após a usinagem.

 

Como conseguimos diferentes rugosidades superficiais?

A rugosidade superficial das peças após a usinagem não é gerada aleatoriamente, mas é estritamente controlada para atingir um valor padrão específico. Este valor padrão é pré-definido, mas não é algo que possa ser atribuído arbitrariamente. Em vez disso, é necessário seguir os padrões de valor Ra que são amplamente reconhecidos na indústria transformadora. Por exemplo, de acordo com a ISO 4287, emProcessos de usinagem CNC, a faixa de valores Ra pode ser claramente especificada, variando de 25 mícrons grosseiros a 0,025 mícrons extremamente finos para atender a uma variedade de requisitos de aplicação diferentes.

Oferecemos quatro graus de rugosidade superficial, que também são valores típicos para aplicações de usinagem CNC:

3,2 μmRa

Ra1,6 μmRa

Ra0,8 μmRa

Ra0,4 μmRa

Vários processos de usinagem têm requisitos diferentes para a rugosidade superficial das peças. Somente quando os requisitos específicos da aplicação forem especificados serão especificados valores de rugosidade mais baixos, porque atingir valores mais baixos de Ra requer mais operações de usinagem e medidas de controle de qualidade mais rigorosas, o que muitas vezes aumenta os custos e o tempo. Portanto, quando uma rugosidade específica é necessária, as operações de pós-processamento geralmente não são selecionadas primeiro porque os processos de pós-processamento são difíceis de controlar com precisão e podem ter um efeito adverso nas tolerâncias dimensionais da peça.

6463470e75a28f1b15fff123_Gráfico de rugosidade de superfície

Em alguns processos de usinagem, a rugosidade superficial de uma peça tem um impacto significativo na sua função, desempenho e durabilidade. Está diretamente relacionado ao coeficiente de atrito, nível de ruído, desgaste, geração de calor e desempenho de colagem da peça. No entanto, a importância destes factores irá variar dependendo do cenário específico de aplicação. Portanto, em alguns casos, a rugosidade da superfície pode não ser um fator crítico, mas em outros casos, como alta tensão, alta tensão, ambientes de alta vibração e onde são necessários ajuste preciso, movimento suave, rotação rápida ou como implante médico Nos componentes, a rugosidade da superfície é crucial. Resumindo, diferentes condições de aplicação têm requisitos diferentes para a rugosidade superficial das peças.

A seguir, nos aprofundaremos nos graus de rugosidade e forneceremos todas as informações que você precisa saber ao escolher o valor Ra correto para sua aplicação.

3,2 μmRa

Este é um parâmetro de preparação de superfície amplamente utilizado, adequado para muitas peças e que fornece suavidade suficiente, mas ainda com marcas de corte óbvias. Na ausência de instruções especiais, este padrão de rugosidade superficial é geralmente adotado por padrão.

 Gráfico de conversão de rugosidade de superfície aproximada

Marca de usinagem Ra de 3,2 μm

Para peças que precisam suportar tensões, cargas e vibrações, o valor máximo recomendado de rugosidade superficial é de 3,2 mícrons Ra. Sob condições de carga leve e velocidade de movimento lenta, esse valor de rugosidade também pode ser usado para combinar superfícies móveis. Para obter tal rugosidade, são necessários corte em alta velocidade, avanço fino e leve força de corte durante o processamento.

1,6 μmRa

Normalmente, quando esta opção é selecionada, as marcas de corte na peça serão bastante claras e imperceptíveis. Este valor de Ra é adequado para peças bem ajustadas, peças sujeitas a tensão e superfícies que se movem lentamente e são levemente carregadas. No entanto, não é adequado para peças que giram rapidamente ou sofrem vibrações fortes. Essa rugosidade superficial é obtida usando altas velocidades de corte, avanços finos e cortes leves sob condições estritamente controladas.

Em termos de custo, para ligas de alumínio padrão (como 3.1645), a escolha desta opção aumentará os custos de produção em aproximadamente 2,5%. E à medida que a complexidade da peça aumenta, o custo aumentará proporcionalmente.

 

0,8 μmRa

Alcançar este alto nível de acabamento superficial requer um controle muito rígido durante a produção e é, portanto, relativamente caro. Este acabamento é frequentemente usado em peças com concentrações de tensão e às vezes é usado em rolamentos onde o movimento e as cargas são ocasionais e leves.

Em termos de custo, a escolha deste alto nível de acabamento aumentará os custos de produção em aproximadamente 5% para ligas de alumínio padrão como a 3.1645, e esse custo aumenta ainda mais à medida que a peça se torna mais complexa.

 Possíveis configurações de uma superfície

 

0,4 μmRa

Este acabamento superficial mais fino (ou “mais suave”) é indicativo de um acabamento superficial de alta qualidade e é adequado para peças sujeitas a alta tensão ou estresse, bem como para componentes de rotação rápida, como rolamentos e eixos. Como o processo de produção deste acabamento superficial é relativamente complexo, ele só é selecionado quando a suavidade é um fator crítico.

Em termos de custo, para ligas de alumínio padrão (como 3.1645), a escolha desta rugosidade superficial aumentará os custos de produção em aproximadamente 11-15%. E à medida que a complexidade da peça aumenta, os custos necessários aumentarão ainda mais.

 

Horário da postagem: 10 de dezembro de 2024
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