Технология обработки с ЧПУ обладает высокой степенью точности и точности и позволяет производить мелкие детали с допусками всего 0,025 мм. Этот метод обработки относится к категории субтрактивного производства, что означает, что в процессе обработки необходимые детали формируются путем удаления материалов. Поэтому на поверхности готовых деталей остаются крошечные следы резки, что приводит к определенной степени шероховатости поверхности.
Что такое шероховатость поверхности?
Шероховатость поверхности деталей, полученная методомобработка с ЧПУявляется показателем средней крупности фактуры поверхности. Чтобы количественно оценить эту характеристику, мы используем различные параметры для ее определения, среди которых Ra (среднеарифметическая шероховатость) является наиболее часто используемым. Он рассчитывается на основе крошечных различий в высоте поверхности и небольших колебаний, обычно измеряемых под микроскопом в микронах. Стоит отметить, что шероховатость поверхности и чистота поверхности — это два разных понятия: хотя технология высокоточной обработки может улучшить гладкость поверхности детали, шероховатость поверхности конкретно относится к текстурным характеристикам поверхности детали после механической обработки.
Как добиться различной шероховатости поверхности?
Шероховатость поверхности деталей после механической обработки не генерируется случайным образом, а строго контролируется для достижения определенного стандартного значения. Это стандартное значение задано заранее, но его нельзя назначить произвольно. Вместо этого необходимо следовать стандартам значений Ra, широко признанным в обрабатывающей промышленности. Например, согласно ISO 4287, вПроцессы обработки с ЧПУ, диапазон значений Ra может быть четко указан: от грубых 25 микрон до очень мелких 0,025 микрон, чтобы удовлетворить различные требования применения.
Мы предлагаем четыре класса шероховатости поверхности, которые также являются типичными значениями для обработки на станках с ЧПУ:
3,2 мкм Ра
Ra1,6 мкм Ra
Ra0,8 мкм Ra
Ra0,4 мкм Ra
Различные процессы обработки предъявляют разные требования к шероховатости поверхности деталей. Только когда указаны конкретные требования применения, будут указаны более низкие значения шероховатости, поскольку достижение более низких значений Ra требует большего количества операций обработки и более строгих мер контроля качества, что часто увеличивает затраты и время. Поэтому, когда требуется определенная шероховатость, операции постобработки обычно не выбираются в первую очередь, поскольку процессы постобработки трудно точно контролировать и они могут отрицательно повлиять на размерные допуски детали.
В некоторых процессах обработки шероховатость поверхности детали оказывает существенное влияние на ее функциональность, производительность и долговечность. Это напрямую связано с коэффициентом трения, уровнем шума, износом, выделением тепла и характеристиками сцепления детали. Однако важность этих факторов будет варьироваться в зависимости от конкретного сценария применения. Таким образом, в некоторых случаях шероховатость поверхности может не быть критическим фактором, но в других случаях, например, в условиях высокого напряжения, высокого напряжения, высокой вибрации, а также там, где требуется точная посадка, плавное движение, быстрое вращение или в качестве медицинского имплантата. В компонентах решающее значение имеет шероховатость поверхности. Короче говоря, разные условия применения предъявляют разные требования к шероховатости поверхности деталей.
Далее мы более подробно рассмотрим классы шероховатости и предоставим вам всю информацию, необходимую для выбора правильного значения Ra для вашего применения.
3,2 мкмРа
Это широко используемый параметр подготовки поверхности, который подходит для многих деталей и обеспечивает достаточную гладкость, но при этом остаются заметные следы резки. При отсутствии специальных указаний этот стандарт шероховатости поверхности обычно принимается по умолчанию.
Метка обработки Ra 3,2 мкм
Для деталей, которым необходимо выдерживать напряжение, нагрузку и вибрацию, рекомендуемое максимальное значение шероховатости поверхности составляет 3,2 микрона Ra. При небольшой нагрузке и низкой скорости движения это значение шероховатости также можно использовать для сопоставления движущихся поверхностей. Для достижения такой шероховатости во время обработки требуется высокоскоростная резка, тонкая подача и небольшое усилие резания.
1,6 мкм Ра
Обычно при выборе этого варианта следы разрезов на детали будут достаточно светлыми и незаметными. Это значение Ra хорошо подходит для плотно прилегающих деталей, деталей, подверженных нагрузкам, а также поверхностей, которые медленно движутся и слабо нагружаются. Однако он не подходит для деталей, которые быстро вращаются или испытывают сильную вибрацию. Такая шероховатость поверхности достигается за счет использования высоких скоростей резания, точной подачи и легкого резания в строго контролируемых условиях.
С точки зрения стоимости для стандартных алюминиевых сплавов (например, 3.1645) выбор этого варианта увеличит производственные затраты примерно на 2,5%. А по мере увеличения сложности детали соответственно будет увеличиваться и стоимость.
0,8 мкм Ра
Достижение такого высокого уровня качества поверхности требует очень жесткого контроля во время производства и, следовательно, относительно дорого. Эта отделка часто используется на деталях с концентрацией напряжений, а иногда и на подшипниках, где движения и нагрузки являются случайными и легкими.
С точки зрения стоимости, выбор такого высокого уровня отделки увеличит производственные затраты примерно на 5% для стандартных алюминиевых сплавов, таких как 3.1645, и эта стоимость увеличивается еще больше по мере усложнения детали.
0,4 мкм Ра
Эта более тонкая (или «более гладкая») поверхность свидетельствует о высоком качестве обработки поверхности и подходит для деталей, подвергающихся высоким напряжениям или нагрузкам, а также для быстро вращающихся компонентов, таких как подшипники и валы. Поскольку процесс изготовления такой отделки поверхности относительно сложен, его выбирают только тогда, когда гладкость является решающим фактором.
С точки зрения стоимости, для стандартных алюминиевых сплавов (таких как 3.1645) выбор такой мелкой шероховатости поверхности увеличит производственные затраты примерно на 11-15%. А по мере увеличения сложности детали требуемые затраты будут расти и дальше.
Время публикации: 10 декабря 2024 г.