W świecie produkcji precyzyjnej frezowanie CNC (Computer Numerical Control) wyróżnia się jako proces kamienia węgielnego, umożliwiając tworzenie złożonych części z dużą dokładnością. Jednym z kluczowych aspektów, które określają jakość i funkcjonalność frezowanej części, jest chropowatość powierzchni. Jako wiodący dostawca usług mielenia CNC często pytam o osiągalną szorstkość powierzchni w naszych operacjach. Na tym blogu zagłębię się w czynniki wpływające na chropowatość powierzchni, osiągalne poziomy w różnych materiałach i sposób, w jaki zapewniamy najlepsze wyniki naszym klientom.
Zrozumienie chropowatości powierzchni
Chropowatość powierzchni odnosi się do mikroskopowych nieprawidłowości na powierzchni obrabianej części. Te nieprawidłowości mogą znacząco wpłynąć na wydajność części, w tym jej tarcie, odporność na zużycie, odporność na korozję i wygląd estetyczny. Zazwyczaj jest mierzony w mikrometrach (μM) lub mikroinchach (μIN), a wspólne parametry stosowane do kwantyfikacji chropowatości powierzchni obejmują RA (średnie arytmetyczne odchylenie profilu), RZ (średnia maksymalna wysokość profilu) i RQ (średnia kwadratowa odchylenie kwadratowe).
Czynniki wpływające na chropowatość powierzchni w mieleniu CNC
Kilka czynników może wpływać na chropowatość powierzchni osiągniętą w frezowaniu CNC. Zrozumienie tych czynników ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji procesu obróbki i osiągnięcia pożądanego wykończenia powierzchni.
Parametry cięcia
Parametry cięcia, takie jak prędkość cięcia, szybkość zasilacza i głębokość cięcia, odgrywają istotną rolę w określaniu chropowatości powierzchni. Wyższe prędkości cięcia na ogół powodują gładsze powierzchnie, ponieważ zmniejszają tworzenie krawędzi zabudowanej i minimalizują siły tnące. Jednak nadmierne prędkości cięcia mogą również prowadzić do zużycia narzędzia i przegrzania, które mogą zdegradować wykończenie powierzchni. Szybkość zasilacza, która jest odległością, którą narzędzie porusza na rewolucję, wpływa również na chropowatość powierzchni. Niższa szybkość zasilacza zwykle powoduje gładszą powierzchnię, ale może również zwiększyć czas obróbki. Głębokość cięcia lub ilość materiału usuniętego na każdym przejściu należy starannie wybierać w celu zrównoważenia szybkości usuwania materiału i wykończenia powierzchni.
Geometria narzędzia
Geometria narzędzia trawienia, w tym promień nosa narzędzia, kąt grabie i kąt boku, może również wpływać na chropowatość powierzchni. Większy promień nosa może wytwarzać gładszą powierzchnię, zmniejszając wysokość przegrzebka między sąsiednimi ścieżkami narzędzi. Kąt grabiego wpływa na siły tnące i tworzenie wiórów, podczas gdy kąt boku pomaga zapobiec ocieraniu narzędzia o powierzchnię obrabia. Wybór odpowiedniej geometrii narzędzia do określonej operacji obróbki jest niezbędna do osiągnięcia pożądanego wykończenia powierzchni.
Materiał obrabia
Właściwości materiału obrabianego, takie jak jego twardość, plastyczność i mikrostruktura, mogą również wpływać na chropowatość powierzchni. Trudniejsze materiały są na ogół trudniejsze do maszynki i mogą wymagać wyższych sił skrajnych, co może prowadzić do zwiększonej chropowatości powierzchni. Z drugiej strony materiały plastyczne mają tendencję do wytwarzania ciągłych wiórów, które mogą powodować tworzenie krawędzi zabudowanej i wpływać na wykończenie powierzchni. Mikrostruktura materiału, w tym wielkość ziarna i orientacja, może również wpływać na proces obróbki i wynikową chropowatość powierzchni.
Narzędzie i urządzenie
Warunek i dokładność maszynowego narzędzia, a także jakość urządzenia, mogą również wpływać na chropowatość powierzchni. Narzędzie maszynowe o wysokiej sztywności i precyzji może zapewnić bardziej stabilne warunki cięcia, co powoduje gładsze wykończenie powierzchni. Właściwe ustawianie jest niezbędne, aby obrabiać jest bezpiecznie utrzymywane na miejscu podczas obróbki, minimalizując wibracje i ugięcia, które mogą degradować wykończenie powierzchni.
Osiągalna chropowatość powierzchni w różnych materiałach
Osiągalną chropowatość powierzchni w frezowaniu CNC może się różnić w zależności od obróbki materiału. Oto kilka przykładów typowych wartości chropowatości powierzchni, które można osiągnąć we wspólnych materiałach:
Aluminium
Aluminium jest szeroko stosowanym materiałem w frezowaniu CNC ze względu na jego wysoki stosunek wytrzymałości do masy, dobrą maszynowalność i odporność na korozję. Przy odpowiednich parametrach cięcia i wyborze narzędzia wartości chropowatości powierzchni w zakresie od 0,4 do 1,6 μm RA można osiągnąć w aluminium.Pełny aluminiowy radiator obrabiany CNCjest typowym przykładem naszej usługi frezowania CNC dla części aluminiowych, w których możemy zapewnić wysokiej jakości wykończenie powierzchni, aby spełnić określone wymagania zastosowania.
Stal nierdzewna
Stal nierdzewna jest popularnym wyborem dla zastosowań, które wymagają wysokiej wytrzymałości, odporności na korozję i estetyczną atrakcyjność. Jednak stal nierdzewna jest trudniejsza do maszyny niż aluminium ze względu na jej wysoką twardość i cechy trudne do pracy. Dzięki odpowiednim narzędziom tnącemu i strategiom obróbki wartości chropowatości powierzchni w zakresie 0,8 do 3,2 μm RA można osiągnąć w stali nierdzewnej. NaszCNC obróbka stali nierdzewnejUsługa została zaprojektowana w celu optymalizacji procesu obróbki dla części ze stali nierdzewnej, zapewniając gładkie i spójne wykończenie powierzchni.
Plastikowy
Tworzywa sztuczne są szeroko stosowane w różnych branżach ze względu na ich lekki, niski koszt i doskonały odporność chemiczna. Frezowanie CNC może być używane do wyżywienia szerokiej gamy tworzyw sztucznych, w tym akrylu, poliwęglanu i nylonu. Osiągnąca chropowatość powierzchni w tworzyw sztucznych zależy od rodzaju plastiku i zastosowanych parametrów obróbki. Zasadniczo wartości chropowatości powierzchni w zakresie 0,2 do 1,0 μm RA można osiągnąć w tworzywach tworzyw sztucznych. NaszCNC PlasticService oferuje bardzo precyzyjne obróbkę części tworzyw sztucznych o doskonałych wykończeniach powierzchni.
Techniki poprawy chropowatości powierzchni w mieleniu CNC
Aby osiągnąć pożądaną chropowatość powierzchni w mieleniu CNC, można zastosować kilka technik. Techniki te mogą pomóc zoptymalizować proces cięcia, zmniejszyć siły skrawania i zminimalizować nieprawidłowości powierzchniowe.
Optymalizacja ścieżki narzędzia
Optymalizacja ścieżki narzędzia może znacznie poprawić chropowatość powierzchni obrabianej części. Stosując odpowiednie strategie ścieżki narzędzi, takie jak zygzak, kontur lub ścieżki spiralne, można zminimalizować wysokość przegrzebka między sąsiednimi ścieżkami narzędzi, co powoduje gładsze wykończenie powierzchni. Dodatkowo, stosowanie mniejszej odległości między ścieżkami narzędzi może również zmniejszyć chropowatość powierzchni.
Monitorowanie zużycia narzędzia
Zużycie narzędzi może mieć znaczący wpływ na chropowatość powierzchni. Gdy narzędzie się nosi, krawędź tnąca staje się matowa, co powoduje zwiększenie sił skrajnych i chropowatości powierzchni. Regularne monitorowanie zużycia narzędzia i wymiana zużytych narzędzi w odpowiednim czasie może pomóc utrzymać spójne wykończenie powierzchni w całym procesie obróbki.
Chłód i smarowanie
Zastosowanie płynu chłodzącego i smarowania podczas procesu obróbki może pomóc w zmniejszeniu sił tnącach, rozproszenia ciepła i zapobiegania tworzeniu się krawędzi zabudowanej. Chłodwy i smary mogą również poprawić wykończenie powierzchni, wypłukując wiórki i zanieczyszczenia ze strefy cięcia. Wybór odpowiedniego płynu chłodzącego i smaru do konkretnej operacji obróbki jest niezbędny do osiągnięcia najlepszych wyników.
Procesy po maszynarstwie
W niektórych przypadkach mogą być wymagane procesy po maszynie do łamania, takie jak szlifowanie, polerowanie lub lakierowanie, aby osiągnąć pożądaną szorstkość powierzchni. Procesy te można wykorzystać do usunięcia nieregularności powierzchni i poprawy wykończenia powierzchniowej części obrabianej. Jednak procesy po bagiepie mogą również zwiększyć koszt i czas realizacji procesu produkcyjnego, więc należy je stosować tylko w razie potrzeby.
Zapewnienie jakości i konsystencji chropowatości powierzchni
Jako dostawca usług mielenia CNC jesteśmy zobowiązani do zapewnienia jakości i spójności chropowatości powierzchni osiągniętej w naszych operacjach obróbki. Używamy zaawansowanych maszyn do mielenia CNC wyposażonych w bardzo precyzyjne wrzeciona i narzędzia tnące w celu zapewnienia dokładnej i powtarzalnej obróbki. Nasi doświadczeni mechanicy starannie wybierają parametry cięcia i geometrię narzędzi na podstawie określonych wymagań każdego projektu i ściśle monitorują proces obróbki, aby zapewnić, że pożądane wykończenie powierzchni zostanie osiągnięte.
Ponadto mamy kompleksowy system kontroli jakości, aby zapewnić, że wszystkie części spełniają wymagane specyfikacje. Używamy zaawansowanych urządzeń metrologicznych, takich jak profilometry powierzchniowe i koordynowane maszyny pomiarowe (CMM), do pomiaru chropowatości powierzchni i innych właściwości wymiarowych części obrabianych. Nasz zespół kontroli jakości prowadzi regularne kontrole w całym procesie produkcyjnym w celu identyfikacji i rozwiązywania problemów, które mogą wpływać na wykończenie powierzchni.
Skontaktuj się z nami w celu uzyskania potrzeb mielenia CNC
Jeśli szukasz niezawodnego dostawcy usług mielenia CNC, który może dostarczać części wysokiej jakości o doskonałych wykończeniach powierzchni, nie szukaj dalej. Nasz zespół ekspertów ma wiedzę i doświadczenie, aby zoptymalizować proces obróbki i osiągnąć pożądaną chropowatość powierzchni dla konkretnej aplikacji. Niezależnie od tego, czy potrzebujesz jednego prototypu, czy dużego przebiegu produkcyjnego, możemy zapewnić najlepsze rozwiązania, które zaspokoją Twoje potrzeby.
Skontaktuj się z nami już dziś, aby omówić swoje wymagania CNC Frezowanie i uzyskać bezpłatną wycenę. Z niecierpliwością czekamy na współpracę z Tobą, aby ożywić twoje pomysły.
Odniesienia
- Boothroyd, G. i Knight, WA (2006). Podstawy obróbki i maszyn. CRC Press.
- Kalpakjian, S., i Schmid, SR (2010). Inżynieria produkcyjna i technologia. Pearson.
- Trent, Em i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.