Công nghệ gia công CNC có độ chính xác và độ chính xác cao, có thể tạo ra các chi tiết tinh xảo với dung sai nhỏ tới 0,025 mm. Phương pháp gia công này thuộc loại gia công trừ, nghĩa là trong quá trình gia công, các bộ phận cần thiết được hình thành bằng cách loại bỏ vật liệu. Do đó, các vết cắt nhỏ sẽ vẫn còn trên bề mặt của các bộ phận đã hoàn thiện, dẫn đến độ nhám bề mặt nhất định.
Độ nhám bề mặt là gì?
Độ nhám bề mặt của các chi tiết thu được bằnggia công CNClà chỉ số về độ mịn trung bình của kết cấu bề mặt. Để định lượng đặc tính này, chúng tôi sử dụng nhiều tham số khác nhau để xác định nó, trong đó Ra (độ nhám trung bình số học) là tham số được sử dụng phổ biến nhất. Nó được tính toán dựa trên những khác biệt nhỏ về chiều cao bề mặt và độ dao động thấp, thường được đo dưới kính hiển vi tính bằng micron. Điều đáng chú ý là độ nhám bề mặt và độ hoàn thiện bề mặt là hai khái niệm khác nhau: mặc dù công nghệ gia công có độ chính xác cao có thể cải thiện độ mịn của bề mặt bộ phận, nhưng độ nhám bề mặt đặc biệt đề cập đến đặc điểm kết cấu của bề mặt bộ phận sau khi gia công.
Làm thế nào để chúng ta đạt được độ nhám bề mặt khác nhau?
Độ nhám bề mặt của các chi tiết sau gia công không được tạo ra ngẫu nhiên mà được kiểm soát chặt chẽ để đạt đến một giá trị tiêu chuẩn cụ thể. Giá trị tiêu chuẩn này được đặt trước nhưng không phải là thứ có thể được gán tùy ý. Thay vào đó, cần tuân theo các tiêu chuẩn giá trị Ra được công nhận rộng rãi trong ngành sản xuất. Ví dụ, theo ISO 4287, trongQuy trình gia công CNC, phạm vi giá trị Ra có thể được chỉ định rõ ràng, từ 25 micron thô đến 0,025 micron cực kỳ mịn để phù hợp với nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Chúng tôi cung cấp bốn cấp độ nhám bề mặt, cũng là những giá trị điển hình cho các ứng dụng gia công CNC:
3,2 mm Ra
Ra1,6 μm Ra
Ra0,8 μm Ra
Ra0,4 μm Ra
Các quy trình gia công khác nhau có các yêu cầu khác nhau về độ nhám bề mặt của các bộ phận. Chỉ khi các yêu cầu ứng dụng cụ thể được chỉ định thì giá trị độ nhám thấp hơn mới được chỉ định vì việc đạt được giá trị Ra thấp hơn đòi hỏi nhiều thao tác gia công hơn và các biện pháp kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt hơn, thường làm tăng chi phí và thời gian. Do đó, khi cần độ nhám cụ thể, các hoạt động xử lý sau thường không được chọn trước vì các quá trình xử lý sau khó kiểm soát chính xác và có thể có ảnh hưởng xấu đến dung sai kích thước của bộ phận.
Trong một số quy trình gia công, độ nhám bề mặt của một bộ phận có tác động đáng kể đến chức năng, hiệu suất và độ bền của nó. Nó liên quan trực tiếp đến hệ số ma sát, độ ồn, độ mài mòn, sinh nhiệt và hiệu suất liên kết của bộ phận. Tuy nhiên, tầm quan trọng của các yếu tố này sẽ khác nhau tùy thuộc vào kịch bản ứng dụng cụ thể. Do đó, trong một số trường hợp, độ nhám bề mặt có thể không phải là yếu tố quan trọng, nhưng trong các trường hợp khác, chẳng hạn như độ căng cao, ứng suất cao, môi trường rung động cao và nơi cần có độ khít chính xác, chuyển động trơn tru, xoay nhanh hoặc như một thiết bị cấy ghép y tế. Trong các thành phần, độ nhám bề mặt là rất quan trọng. Nói tóm lại, các điều kiện ứng dụng khác nhau có những yêu cầu khác nhau về độ nhám bề mặt của các bộ phận.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ tìm hiểu sâu hơn về các cấp độ nhám và cung cấp cho bạn tất cả thông tin bạn cần biết khi chọn giá trị Ra phù hợp cho ứng dụng của mình.
3,2 mRa
Đây là thông số chuẩn bị bề mặt được sử dụng rộng rãi, phù hợp với nhiều bộ phận và mang lại độ mịn vừa đủ nhưng vẫn có vết cắt rõ ràng. Trong trường hợp không có hướng dẫn đặc biệt, tiêu chuẩn độ nhám bề mặt này thường được áp dụng theo mặc định.
Dấu gia công 3,2 μm Ra
Đối với các bộ phận cần chịu được ứng suất, tải trọng và độ rung, giá trị độ nhám bề mặt tối đa được khuyến nghị là 3,2 micron Ra. Trong điều kiện tải nhẹ và tốc độ di chuyển chậm, giá trị độ nhám này cũng có thể được sử dụng để khớp với các bề mặt chuyển động. Để đạt được độ nhám như vậy, cần phải cắt tốc độ cao, tiến dao mịn và lực cắt nhẹ trong quá trình xử lý.
1,6 µm Ra
Thông thường, khi chọn tùy chọn này, các vết cắt trên chi tiết sẽ khá nhạt và khó nhận thấy. Giá trị Ra này rất phù hợp cho các bộ phận được lắp chặt, các bộ phận chịu ứng suất và các bề mặt chuyển động chậm và chịu tải nhẹ. Tuy nhiên, nó không phù hợp với các bộ phận quay nhanh hoặc bị rung lắc mạnh. Độ nhám bề mặt này đạt được bằng cách sử dụng tốc độ cắt cao, bước tiến mịn và vết cắt nhẹ trong các điều kiện được kiểm soát chặt chẽ.
Về mặt chi phí, đối với hợp kim nhôm tiêu chuẩn (chẳng hạn như 3.1645), việc lựa chọn phương án này sẽ làm tăng chi phí sản xuất khoảng 2,5%. Và khi độ phức tạp của chi tiết tăng lên thì chi phí cũng sẽ tăng theo.
0,8 mm Ra
Để đạt được mức độ hoàn thiện bề mặt cao này đòi hỏi phải có sự kiểm soát rất chặt chẽ trong quá trình sản xuất và do đó, tương đối đắt tiền. Lớp hoàn thiện này thường được sử dụng trên các bộ phận có nồng độ ứng suất cao và đôi khi được sử dụng trên các ổ trục nơi chuyển động và tải trọng không thường xuyên và nhẹ.
Về mặt chi phí, việc chọn mức độ hoàn thiện cao này sẽ làm tăng chi phí sản xuất khoảng 5% đối với các hợp kim nhôm tiêu chuẩn như 3.1645, và chi phí này sẽ tăng hơn nữa khi bộ phận trở nên phức tạp hơn.
0,4 mm Ra
Lớp hoàn thiện bề mặt mịn hơn (hoặc “mượt mà” hơn) này cho thấy bề mặt hoàn thiện có chất lượng cao và phù hợp với các bộ phận chịu lực căng hoặc ứng suất cao cũng như các bộ phận quay nhanh như vòng bi và trục. Bởi vì quá trình tạo ra bề mặt hoàn thiện này tương đối phức tạp nên nó chỉ được chọn khi độ mịn là yếu tố quan trọng.
Xét về giá thành, đối với hợp kim nhôm tiêu chuẩn (như 3.1645), việc chọn độ nhám bề mặt mịn này sẽ làm tăng chi phí sản xuất khoảng 11-15%. Và khi độ phức tạp của bộ phận tăng lên, chi phí cần thiết sẽ tăng thêm.
Thời gian đăng: 10-12-2024