Обработка на станках с ЧПУ: факторы, влияющие на шероховатость поверхности деталей, обработанных на станках с ЧПУ

Определение шероховатости

Поверхность деталей, обработанных с помощью механического числового программного управления, не может быть абсолютно плоской и гладкой. Фактически, существует определенная степень макро- и микрогеометрической погрешности, которая обычно выражается значением шероховатости, поэтому шероховатость поверхности является показателем, отражающим микрогеометрическую погрешность. Значение шероховатости поверхности представляет собой высоту крошечного пика и впадины и их расстояние между ними. В прошлом шероховатость поверхности Обработанные детали с ЧПУ была названа отделкой поверхности. Шероховатость поверхности, как важный показатель качества поверхности деталей, обработанных на станках с ЧПУ, не только напрямую определяет изысканный внешний вид деталей, обработанных на станках с ЧПУ, но и оказывает большое влияние на качество сборки станка и срок службы деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Параметры геометрии инструмента

Главный угол отклонения Kr, вторичный угол отклонения Kr' и радиус дуги вершины инструмента re оказывают основное влияние на шероховатость поверхности геометрических параметров инструмента. Когда первичный и вторичный углы отклонения малы, высота остаточной поверхности деталей, обработанных с ЧПУ, также мала, поэтому шероховатость поверхности может быть уменьшена; чем меньше вторичный угол отклонения, тем ниже шероховатость поверхности, но уменьшение вторичного угла отклонения, вероятно, вызовет вибрацию, поэтому Уменьшите вторичный угол отклонения в соответствии с жесткостью станка. Влияние радиуса вершины инструмента re на шероховатость поверхности: когда жесткость позволяет, шероховатость поверхности уменьшится при увеличении re. Увеличение re является хорошим способом уменьшения шероховатости поверхности деталей, обработанных с ЧПУ. Таким образом, уменьшение главного угла отклонения Kr и вторичного угла отклонения Kr', а также увеличение радиуса дуги режущей кромки инструмента может уменьшить высоту остаточной области, тем самым уменьшая шероховатость поверхности деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Физические факторы

Учитывая физическую сущность процесса резки, закругленные углы режущего инструмента и последующее выдавливание и трение вызывают пластическую деформацию металлического материала, что серьезно ухудшает шероховатость поверхности деталей, обработанных на станке с ЧПУ. Когда ленточная стружка образуется при обработке пластикового материала на станке с ЧПУ, на передней поверхности легко образуется нарост высокой твердости. Он может заменить переднюю поверхность и режущую кромку для резки, так что геометрический угол инструмента и величина обратного резания могут быть изменены. Контур нароста очень нерегулярен, из-за чего поверхность детали, обработанной на станке с ЧПУ, выглядит с постоянно меняющейся глубиной и шириной. Некоторые наросты внедряются в поверхность деталей, обработанных на станке с ЧПУ, что увеличивает шероховатость поверхности.
Вибрация при обработке на станках с ЧПУ приводит к увеличению значения параметра шероховатости поверхности деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

Инструментальный материал

Когда материал инструмента имеет высокое сродство с молекулами металла материала, обрабатываемого с помощью ЧПУ, материал, обрабатываемый с помощью ЧПУ, легко связывается с инструментом, образуя наросты и чешуйки. Поэтому шероховатость поверхности будет большой, если связь серьезная или трение серьезное, и наоборот. Просто небольшой. При обработке на станке с ЧПУ тех же деталей с ЧПУ разные материалы инструментов получают разную шероховатость поверхности, например, при обработке на станке с ЧПУ чугунных деталей, лезвиям из твердого сплава трудно достичь шероховатости Ra1.6; в то время как кубический нитрид бора марок BN-S30 или BN-K20 имеет низкий коэффициент трения материала инструмента и превосходную высокотемпературную термическую стабильность и износостойкость, поэтому шероховатость чугуна, обработанного на станке с ЧПУ, может достигать Ra0.8-Ra1.6.

Износ инструмента

Износ инструмента делится на три стадии: начальный износ, нормальный износ и сильный износ. Поскольку на поверхности инструмента будут некоторые заусенцы, нерегулярные микровыступы, микротрещины и т. д., на начальной стадии резания износ относительно сильный, что приводит к большому изменению шероховатости поверхности; затем он переходит в нормальный износ, и процесс резания относительно стабилен, поэтому изменение шероховатости поверхности уменьшается; по мере увеличения степени износа инструмент переходит в стадию сильного износа, скорость износа боковой поверхности инструмента резко возрастает, система имеет тенденцию становиться нестабильной, вибрация увеличивается, а изменение шероховатости поверхности также резко возрастает.

Влияние свойств материала деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ

При обычной обработке пластмасс на станках с ЧПУ из-за выдавливания и трения инструмента о обработанную на станке с ЧПУ поверхность происходит пластическая деформация, и в конечном итоге значение шероховатости поверхности Обработанные детали с ЧПУ будет больше; в то время как пластическая деформация хрупких материалов мала во время обработки с ЧПУ, что позволяет легко достичь шероховатости поверхности. Требования к степени. Чтобы уменьшить значение шероховатости поверхности обработки с ЧПУ, материал часто закаливают и отпускают или нормализуют перед резкой обработкой с ЧПУ, чтобы получить однородную и мелкозернистую структуру и высокую твердость.