- 12月 9, 2022
上篇的文章我们已经知道了什么是表面粗糙度/光洁度。本文将介绍影响表面光洁度的因素以及如何在数控加工中选择不同的表面粗糙度。
影响表面光洁度的 5 个因素
当两个物体的表面接触时，表面光洁度的质量对它们的工作效果和使用寿命有重大影响。以下是影响表面光洁度的一些因素：
1. 温度
体积受温度影响。当温度升高时，金属会膨胀，而聚合物会变形。因此，部件的表面光洁度会受到被切割材料的温度的影响。温度高于每种材料在切割过程中的最佳温度，往往会导致表面不平整，增加表面粗糙度，特别是在利用机械方法加工时。
2. 切割技术
金属刀片传统上被用于切割仪器和机械。另一方面，激光和高压水已成为传统机械切割工艺的替代品。总的来说，新技术产生了更显著的成果，包括光滑的表面处理。与传统切割技术相比，激光切割有许多优势，如更高的切割精度和减少粗糙表面。水流切割机也有好处，如在小零件中进行更高性能的表面处理。
3. 材料去除率和进给率
材料去除率 (MRR) 是每单位时间去除的材料量。它显示从工件上去除一定量的材料需要多长时间。进给定义为刀具在单位时间内通过的每个刀具点沿工件移动或进入工件的距离。这两个方面都会影响表面光洁度的质量。
4. 切削工具
一个部件的表面光洁度是由用于切割刀具的方式和质量决定的。切削速度、进给率都可以在切削机上修改。这些变量是根据被切割的材料类型和被制造的部件的尺寸来改变的，以避免表面过于粗糙。
5. 切削深度和切削速度
垂直于加工表面，切削深度是每次走刀时刀具切削刃进入工件材料的深度。切削速度是刀具的切削刃在给定时间内移动穿过工件表面的速度。如果切削速度过高，刀具可能会因过热而变钝。如果延长切削速度，则加工时间会变长，从而导致生产率下降。
如何测量表面粗糙度？
表面粗糙度是量化表面不规则数量的一种方式。Ra 参数表示在给定区域测量的所有表面高度的算术平均值。如上所述，它们分为三个特征：粗糙度、波纹度和平面度。这些因素会影响表面特征。
因此，有几种测量表面粗糙度的方法。测量技术的主要类型有直接测量、比较测量、非接触测量和过程测量。
1. 直接测量法
此过程通过垂直于表面绘制笔尖并沿表面绘制来评估表面光洁度。另一种评估磁性材料表面粗糙度的方法是电感。在这种方法中，电感拾音器使用电磁辐射来测量到测试表面的距离。直接测量法可用于比较粗糙度水平的参数值。
2. 比较测量法
由与待评估表面相同的设备、工艺和材料创建的表面粗糙度样本用于比较技术。视觉和触觉将样品与已知的表面粗糙度进行比较。由于过程的主观性，此技术最适用于非关键应用程序。
3. 非接触测量法
使用声音或光，而不是在接触方法中使用手写笔。光学仪器分为许多类别，包括共焦和白光干涉。电子显微镜技术也被使用，但所使用的设备受到其小视野的限制。
4. 过程测量法
此方法允许在加工或其他过程中对表面进行连续监测，这可以为操作员提供有价值的反馈。此外，过程测量方法可能会提供比其他方法更准确的结果，因为它们在更接近实际应用的条件下测量表面。
其次，声波也可用于确定表面光洁度。在超声波散射中将超声波脉冲发送到表面。超声波在测试设备中被转换和反射。因此，使用反射波计算表面粗糙度。
此外，光也可以通过将激光束照射到表面然后测量反射光的强度来测量表面粗糙度。表面越粗糙，光线越分散，反射光强度越低。
CNC数控加工如何选择合适的表面粗糙度？
CNC 加工是一种精确的制造方法，可以生产公差低至 0.01 毫米甚至更低的产品。但是机加工过程可能会在最终产品的表面留下切割痕迹。加工后零件的表面粗糙度是很多个标准。
采取步骤以确保获得特定的粗糙度。这意味着表面的粗糙度值是预先确定的。根据 ISO 4287 的规定，具体的 Ra 值被视为制造业的行业标准。
在 CNC 加工期间，这些是可以提供的值。它们用于各种制造和后处理程序，尺寸范围从 25 um 到 0.025 um。Ra 值越低，所需的加工工作量/操作就越多，因此质量控制也就越多。
下面列出了一些 Ra 值：
3.2 μm Ra
这是商用机器的典型饰面。对于大多数消费零件和光滑表面来说是可以接受的；但是，有明显的切割痕迹。
1.6 μm Ra
采用这种方案，切痕通常只是稍微明显。这个Ra值适用于缓慢移动和轻度承重的表面，建议用于紧密的配件和受力部件。
0.8 μm Ra
这种高端表面光洁度需要对细节一丝不苟，这增加了费用。这对于承受高应力的部件至关重要。
0.4 μm Ra
这种程度的表面粗糙度需要进行最多的工作，并且只有当平滑度是首要任务时才应提出要求。
结论
实现精确的表面粗糙度似乎不是很容易，而且可能成本很高。这时，你可以找到一个专业的加工团队来帮助你应对这一挑战。在这里，作为一站式加工制造商，韦克将以成本效益高的解决方案来处理您的项目，达到严格的表面处理标准。
