Параметри на грубост на површината за CNC обработка

Параметри на грубост на површината за CNC обработка
Џек Лај Експерт за CNC обработка

Специјализирани за CNC глодање, CNC вртење, 3D печатење, уретанско лиење, брзо алатирање, обликување со инјектирање, лиење метал,


Компјутерска нумеричка контрола или CNC обработка е техника на субтрактивно производство која користи CNC машини за производство на сложени геометрии со многу прецизни толеранции. Овој производствен процес обично вклучува употреба на компјутерски контролирана работна алатка за отстранување на материјалот од залихите на материјал и за производство на саканиот производ. Додека CNC обработката може да произведе делови кои се многу прецизни по димензии, процесот произведува делови кои имаат специфична текстура. Оваа текстура се нарекува грубост на површината и е многу важна за функционалноста, перформансите и издржливоста на произведениот дел.

Површинска грубост

Површинска грубост, или едноставно грубост, е мерка за неправилностите на површината. Тоа е најизмерениот и најквантифицираниот аспект на финишот на површината, и ова е причината поради која повеќето техничари ја нарекуваат грубоста на површината како завршна обработка.

По CNC обработката, грубоста на обработениот дел влијае на примената, работата и животниот век на делот. Грубоста на површината влијае на триењето, барањата за подмачкување, абењето и кинењето, како и меѓусебната поврзаност, парењето, концентрациите на стресот и нивото на бучава. Според тоа, вредноста на грубоста на површината е најважна и треба да се преземат дополнителни мерки на претпазливост при вршење на CNC обработка. Вредноста на грубоста на површината на обработениот дел не е случајна, туку се контролира додека се врши CNC обработка. За делот е наведена стандардна вредност во индустријата, обично во опсег од 25um до 0,05um. Сепак, намалувањето на вредноста на грубоста на површината може да ја направи CNC обработката поскапа и неефикасна.

Површинска завршница – единици

Површинската завршница на обработениот дел е опишана со помош на некои параметри кои се нарекуваат површински завршни единици. Овие единици им помагаат на дизајнерските инженери, како и на техничарите да ја разберат посакуваната завршница на површината. Овие единици се:

Просечна грубост, Ра

Најчеста единица за квантифицирање на грубоста е просечната грубост (Ra). Просечна грубост (Ra) е аритметички просек помеѓу врвот на профилот на грубост и средната линија. Со оглед на тоа што е аритметички просек, просечната грубост го елиминира ефектот на какви било оддалечени во форма на повремени шила.

Сепак, различни профили на грубост може да имаат иста просечна грубост, затоа за целосно да се опише завршницата на површината, потребни ни се некои дополнителни параметри.

Максимална длабочина на грубост, Rmax

Максимална грубост Длабочината е највисокото вертикално растојание помеѓу врвот и најниското корито во избраната должина на примерокот. Бидејќи е највисока вредност, максималната длабочина на грубоста не е точен опис на грубоста на површината бидејќи секоја гребнатина може да резултира со зголемена вредност на грубоста на површината од вистинската вредност.

Средна грубост, Rz

Оваа единица за завршна обработка на површината се претпочита низ Европа пред просечната грубост. Наместо да се мери растојанието помеѓу врвот и средната линија, средната грубост го мери растојанието помеѓу неколкуте највисоки висини на врвовите и длабочините на профилот на грубост во должината на примерокот и потоа ја просекува вредноста. Овој параметар, сепак, не е точен бидејќи се потпира на највисоките врвови и длабочини.

Корен среден квадрат, RMS

Средниот квадрат на коренот, како што покажува името, е единицата за завршна обработка на површината која е слична на параметарот на просечната грубост, но наместо да се просекува растојанието, го зема просекот од квадратот на растојанието помеѓу висината на врвот и средната должина, а потоа го зема квадратен корен од вредноста. Оваа вредност ја претставува грубоста на површината во форма на синусоидален бран, секој го претставува растојанието од средната линија.

Средниот квадрат на коренот е, сепак, приближување на грубоста на површината и не е вистинска претстава за завршната завршница на површината. Се однесува на просечната грубост Ra, со фактор 1,1.

Табела за конверзија

Ra (микрометри)Ра (микроинчи)RMS (микроинчи)CLA (N)Rt (микрони)НДолжина на отсекување (инчи)
0.02511.110.310.003
0.0522.220.520.01
0.144.440.830.01
0.288.881.240.01
0.41617.6162.050.01
0.83232.5324.060.03
1.66364.3638.070.03
3.2125137.51251380.1
6.32502752502590.1
12.550055050050100.1
25.0100011001000100110.3
50.0200022002000200120.3

Површинска завршница – Техники на мерење

Следниве методи може да се користат за мерење на грубоста на површината:

Директен метод

Овој метод користи игла, држена нормално на површината, за мерење на грубоста на површината. Пенкалото директно го генерира профилот на грубост и од овој профил може да се пресметаат вредностите на различни површински единици.


Техника без контакт

Како што сугерира името, техниката на мерење без контакт, за разлика од директниот метод, користи светлина или звук за да го генерира профилот на грубост. Наместо игла, овој процес користи оптички и вокални сензори. Светлосен или звучен бран е бомбардиран на површината што потоа го рефлектира, овој рефлектирачки бран може да помогне да се процени профилот на грубоста на површината.

Техника на споредба

Овој метод користи споредба на примерок со позната површинска грубост со примероци со непозната грубост на површината. Потоа, техничарот може да ја спореди грубоста на површината на двата примероци користејќи различни визуелни техники и да ги анализира за да му додели вредност на материјалот. Оваа техника генерално не е точна поради големата зависност од човековата субјективност.

Техника во процес

Употребата на електромагнетна индукција за мерење на грубоста на површината се нарекува техника во процесот. Магнетната индукција се користи за мерење на растојанието помеѓу врвовите и длабочините на профилот на грубост. Сепак, овој метод е корисен само за магнетни материјали.