Este foarte important să înțelegem corect conotația calității suprafeței piesei și să analizăm diferiții factori de proces care afectează calitatea suprafeței prelucrate în procesul de prelucrare, îmbunătățesc calitatea suprafeței și îmbunătățesc performanța produsului.
Calitatea suprafeței de prelucrat se referă la micro-inegalitatea unei suprafețe prelucrate după prelucrare, care este numită și rugozitate. Calitatea suprafeței după prelucrare afectează în mod direct proprietățile fizice, chimice și mecanice ale piesei de prelucrat. Performanța produsului, fiabilitatea și viața depind în mare măsură de calitatea suprafeței pieselor majore. Prin urmare, este foarte important să înțelegem corect conotația calității suprafeței piesei și să analizăm diferiții factori de proces care afectează calitatea suprafeței prelucrate în procesul de prelucrare, îmbunătățesc calitatea suprafeței și îmbunătățesc performanța produsului.
1. Factorii care afectează calitatea suprafețelor prelucrate
1.1 Efectul performanței mașinii asupra calității suprafeței mecanice
Efectul rezistenței la uzură asupra calității suprafeței
Suprafața de contact dintre două suprafețe de contact ale unei perechi de frecare nou formate este atinsă la vârful suprafeței aspre în stadiul inițial. Zona reală de contact este mult mai mică decât zona teoretică de contact și există o solicitare foarte mare a unității în porțiunile contactate, ceea ce face contactul real. Deformarea plastică, deformarea elastică și eșecul de forfecare între vârfuri apar în zonă, provocând uzură severă.
Efectul rezistenței la oboseală asupra calității suprafeței
În rolul sarcinii alternante, rugozitatea suprafeței părților valei determină cu ușurință concentrația de stres, rezultând în liniile de oboseală. Cu cât valoarea rugozității suprafeței este mai mare, cu cât sunt mai mari semnele de suprafață, cu atât este mai mare raza bazei și cu atât este mai mare rezistența la defecțiuni la oboseală. Stresul rezidual are o mare influență asupra rezistenței la oboseală a piesei. Stresul rezistent la întindere al stratului de suprafață va extinde fisurile de oboseală și va accelera eșecul de oboseală. Stresul rezidual al stratului de suprafață poate împiedica fisurarea oboselii să se extindă și să întârzie apariția deteriorării oboselii.
Efectul rezistenței la coroziune asupra calității suprafeței
Rezistența la coroziune a pieselor depinde într-o mare măsură de rugozitatea suprafeței. Cu cât valoarea rugozității suprafeței este mai mare, cu atât mai multe substanțe corozive se acumulează în văi. Mai rău este rezistența la coroziune. Tensiunea reziduală de tracțiune a stratului de suprafață va produce fisuri la coroziune, reducând rezistența la uzură a piesei, iar presiunea reziduală la comprimare poate preveni fisurările la coroziune.
1.2 Factorii care afectează rugozitatea suprafeței
Factorii care influențează duritatea suprafeței în prelucrarea mecanică
1 Reflexia geometriei instrumentului Când scula se mișcă în raport cu piesa de prelucrat, aceasta lasă o suprafață reziduală a stratului de tăiere pe suprafața prelucrată. Forma sa este o reflectare a geometriei sculei. 2 Natura materialului piesei de prelucrat La prelucrarea materialelor plastice, extrudarea din plastic a extrudării metalice de către tăietor, combinată cu acțiunea de rupere a tăietorului pentru a separa piesa de prelucrat de piesa de prelucrat, mărește rugozitatea suprafeței. 3 Cantitatea de tăiere La prelucrarea materialelor fragile, viteza de tăiere are un efect redus asupra rugozității; la prelucrarea materialelor plastice, muchia construită are o mare influență asupra rugozității.
Factorii de măcinare care afectează duritatea suprafeței
Principalii factori care afectează rugozitatea suprafeței de măcinare sunt: dimensiunea roții de șlefuit, duritatea roții de șlefuit, pansamentul de șlefuit, viteza de măcinare, radiația de șlefuire, viteza de avans și numărul de măcinare, rata de alimentare a piesei și viteza de avans axial, lubrifianții de răcire etc.
1.3 Factori care afectează proprietățile fizice și mecanice ale straturilor de suprafață
Strat de suprafață prin întărire la rece
Deformarea plastică cauzată de forța de tăiere în procesul de prelucrare cauzează denaturarea și distorsiunea caracterului, forfecarea și alunecarea între granulele de cristal, alungirea și fibrilația boabelor produsului și chiar zdrobirea, toate acestea determinând duritatea și rezistența stratul metalic de suprafață. Pentru a îmbunătăți, acest fenomen este cunoscut sub numele de întărire la rece (sau întărire). Principalii factori care influențează întărirea lucrului sunt: raza marginii tangente a marginea de tăiere crește, efectul de extrudare pe metalul stratului de suprafață crește, deformarea plastică crește, iar rigidizarea prin răcire crește. Uzura flancului sculei este mărită, frecarea dintre flanc și suprafața prelucrată este mărită, iar deformarea plastică este mărită, ducând la o întărire mai accentuată. Pe măsură ce crește viteza de tăiere, timpul de acțiune dintre sculă și piesa de prelucrat este scurtat, adâncimea deformării plastice este redusă și adâncimea stratului răcit este redusă. După ce viteza de tăiere este mărită, căldura de tăiere care acționează asupra stratului de suprafață al piesei de prelucrat este de asemenea scurtată, ceea ce va crește gradul de răcire. Odată cu creșterea ratei de alimentare, forța de tăiere crește, deformarea plastică a metalului de suprafață crește, iar efectul de răcire crește. Cu cât este mai mare plasticitatea materialului piesei de prelucrat, cu atât este mai sever fenomenul de răcire.
Microstructura materialului stratului de suprafață se modifică
Când căldura de tăiere determină ca temperatura suprafeței să fie procesată pentru a depăși temperatura de tranziție de fază, structura metalurgică a metalului de suprafață se va schimba. Există trei tipuri de arsuri de șlefuire, arsuri de stingere și arsuri de recoacere. Există două moduri de a îmbunătăți arderea de măcinare: una este reducerea generării de căldură de măcinare cât mai mult posibil; a doua este îmbunătățirea condițiilor de răcire și încercarea de a face căldura generată mai puțin transferată către piesa de prelucrat. Alegerea corectă a discului de șlefuit, o alegere rezonabilă a cantității de tăiere pentru a îmbunătăți condițiile de răcire.
Stresul rezidual al stratului de suprafață
Cauzele stresului de suprafață reziduală sunt: în primul rând, în timpul tăierii apare un strat rezidual în stratul de metal de suprafață, iar în stratul interior se produce tensiune reziduală. Al doilea este că în procesul de tăiere, o cantitate mare de căldură de tăiere este generată în zona de tăiere. În al treilea rând, structura metalurgică a metalelor de suprafață a diferitelor organizații metalurgice se schimbă, iar schimbarea volumului specific al metalului de suprafață este inevitabil împiedicată de metalul atașat la acesta, astfel încât să existe stres rezidual.
2. Măsuri de îmbunătățire a calității suprafeței pieselor prelucrate
2.1 Dezvoltarea unor reglementări științifice și rezonabile ale procesului este baza pentru asigurarea calității suprafeței piesei de prelucrat
Normele științifice și rezonabile ale procesului reprezintă baza pentru prelucrarea pieselor. Doar prin formularea unor procedee științifice și rezonabile putem oferi o bază științifică și rațională a metodei pentru calitatea suprafeței pieselor prelucrate, ceea ce face posibilă satisfacerea calității suprafeței pieselor prelucrate. Cerința privind reglementările științifice și rezonabile ale procesului este aceea că fluxul procesului ar trebui să fie scurt și poziționarea trebuie să fie exactă. Când selectați referința de poziționare, încercați să aliniați referința de poziționare cu referința de proiectare.
2.2 Selecția rezonabilă a parametrilor de tăiere este cheia pentru a asigura calitatea procesării
Alegerea unor parametri rezonabili de tăiere poate suprima în mod eficient formarea marginii construite, poate reduce înălțimea zonei reziduale de procesare teoretică și va asigura calitatea suprafeței prelucrării prelucrate. Alegerea parametrilor de tăiere include în principal selectarea unghiului uneltei de tăiere, selectarea vitezei de tăiere și selectarea adâncimii de tăiere și a vitezei de avans. Testele au arătat că selectarea unei unelte cu un unghi de rabatare mai mare poate suprima în mod eficient formarea marginii construite la prelucrarea materialelor plastice. Acest lucru se datorează faptului că forța de tăiere este redusă, deformarea tăierii este mică, iar lungimea de contact dintre instrument și cip este mărită atunci când unghiul de degajare a sculei crește. Scurtarea reduce fundamentul pentru formarea BUE.
2.3 Selecția rezonabilă a fluidului de tăiere este o condiție necesară pentru a asigura calitatea suprafeței piesei prelucrate
Alegerea unui fluid de tăiere rezonabil poate îmbunătăți coeficientul de frecare dintre piesa de prelucrat și unealtă, reducerea forței de tăiere și a temperaturii de tăiere, reducând astfel uzura sculei pentru a asigura calitatea piesei de prelucrat.
2.4 Selecția metodelor de procesare a procesului final pe suprafața principală de lucru a piesei de prelucrat este crucială
Alegerea metodei finale de lucru a suprafeței principale de lucru a piesei de prelucrat este crucială, deoarece tensiunea reziduală rămasă de procesul de lucru final pe suprafața de lucru va afecta în mod direct performanța părții mașinii. Procedura finală de lucru pentru selectarea suprafeței principale de lucru a piesei trebuie să țină cont de condițiile specifice de lucru și de eventualele forme de deteriorare a suprafeței principale de lucru a piesei.
Calitatea suprafeței piesei este strâns legată de performanța acesteia. Performanța de utilizare a piesei de prelucrat este o cerință de proiectare pentru asigurarea funcționării normale a mașinii. Prin urmare, în procesul de prelucrare a piesei de prelucrat, ar trebui să luăm în considerare multe aspecte, cum ar fi beneficiile economice pentru a asigura prelucrarea suprafeței piesei de prelucrat. Calitate, dar evita, de asemenea, creșterea costului de fabricație a pieselor, cauzând pierderi inutile. Numai prin înțelegerea și stăpânirea factorilor care afectează calitatea suprafeței prelucrării mecanice, putem adopta măsuri tehnologice corespunzătoare în practica de producție pentru a reduce problemele de calitate a procesării cauzate de defectele calității suprafeței pieselor, îmbunătățind astfel performanța, viața și fiabilitatea a produselor mecanice.