Stel je eens voor dat je een nauwkeurig vervaardigd metaal onderdeel vasthoudt met een spiegelachtige afwerking die glad aanvoelt.beeld een ander onderdeel met een licht ruw oppervlak dat betrouwbare wrijving biedtDeze onderscheidende tastbare ervaringen zijn het gevolg van een cruciale productieparameter: de ruwheid van het oppervlak.de oppervlakte ruwheid heeft niet alleen invloed op het uiterlijk van een onderdeel, maar ook rechtstreeks invloed op de functionaliteitHoe kunnen we de oppervlakte ruwheid begrijpen en beheersen? Hoe moeten we de juiste oppervlakte afwerking kiezen voor specifieke projectvereisten?Dit artikel biedt een diepgaande analyse van de oppervlakte ruwheid in CNC-bewerking om te helpen bij het maken van superieure producten.

De oppervlakte ruwheid meet de microscopische onregelmatigheden op het oppervlak van een onderdeel.Grotere afwijkingen resulteren in ruwe oppervlakkenDeze afwijkingen hebben geen betrekking op macroscopische vormfouten, maar op microscopische pieken en dalen.

Bij CNC-bewerking is oppervlakkrapheid cruciaal omdat het rechtstreeks van invloed is op de interactie van componenten met hun omgeving.Verbetering van slijtvastheidDaarom is het begrijpen en beheersen van de oppervlakte ruwheid de sleutel tot het garanderen van een optimale onderdeel prestaties.

De ruwheid van het oppervlak heeft op verschillende manieren een aanzienlijke invloed op de prestaties en functionaliteit van het onderdeel:

• Frictie en slijtage:Een gladder oppervlak heeft een lagere wrijvingscoëfficiënt, waardoor slijtage wordt verminderd.gladde oppervlakken zijn essentieel voor het verlengen van de levensduur en het verbeteren van de operationele efficiëntie.
• Afdichtingsprestaties:De ruwheid van het oppervlak heeft invloed op de afdichtingsefficiëntie: ruwe oppervlakken kunnen lekken veroorzaken, terwijl gladde oppervlakken een betere afdichting bieden.
• Vermoeidheid:Ruwe oppervlakken kunnen spanningsconcentraties veroorzaken, waardoor vermoeidheid scheuren en verspreiding versnellen, waardoor de levensduur van onderdelen wordt verkort.
• Aanhangsel van de coating:De ruwheid van het oppervlak beïnvloedt de bindsterkte van coatings, verven of kleefstoffen.maar overmatige ruwheid kan leiden tot onevenwichtige toepassing of schillen.
• Esthetiek:De ruwheid van het oppervlak heeft een directe invloed op het uiterlijk: gladde oppervlakken bieden meestal een betere glans en visuele aantrekkingskracht, terwijl ruwe oppervlakken saai lijken.met een gewicht van niet meer dan 50 kg, vereist een zorgvuldige beschouwing van de oppervlakte ruwheid.

De meest voorkomende oppervlakkrapheid wordt gemeten met "gemiddelde ruwheid", meestal uitgedrukt als "Ra." De waarde van Ra is het rekenkundig gemiddelde van absolute afstanden tussen oppervlakteprofielpunten en een middellijn.Eenvoudig gezegd geven lagere Ra-waarden een gladder oppervlak aan, terwijl hogere waarden ruwe afwerkingen aangeven.

Andere gebruikelijke parameters voor oppervlaktehoogte zijn:

• Rz:Maximale hoogte van het profiel, meting van de verticale afstand tussen de hoogste piek en de laagste vallei binnen de beoordelingslengte.
• RP:De hoogte van de piek, waarbij de verticale afstand van de hoogste piek tot de middellijn wordt gemeten.
• Rv:Diepte van de vallei, meting van de verticale afstand van de laagste vallei tot de middellijn.
• Rmax:Maximale profielhoogte, die de grootste verticale afstand tussen pieken en valleien binnen de beoordelingslengte vertegenwoordigt.
• RMS:Root mean square roughness, het berekenen van de wortel mean square van afstanden van profielpunten tot de middellijn.

Om de ruwheid van het oppervlak beter te begrijpen, is het belangrijk om deze algemene termen te kennen:

• Ra (arithmetische gemiddelde ruwheid):Het rekenkundig gemiddelde van de absolute afstanden van profielpunten tot de middellijn is de meest gebruikte oppervlaktebuigzaamheidsparameter.
• Rz (maximale ruwheid van de hoogte):De verticale afstand tussen de hoogste piek en de laagste vallei binnen de beoordelingslengte.
• Rp (maximale piekhoogte):De verticale afstand van de hoogste piek tot de middellijn binnen de beoordelingslengte.
• Rv (maximale daldiepte):De verticale afstand van de laagste vallei tot de middellijn binnen de beoordelingslengte.
• Rmax (maximale profielhoogte):De grootste verticale afstand tussen pieken en dalen binnen de beoordelingslengte.
• RMS (gemiddeld ruwheid van de wortel):De wortel van het gemiddelde vierkant van de afstanden van profielpunten tot de middellijn.

Voor de keuze van een geschikte oppervlaktebuigzaamheid moeten verschillende factoren in aanmerking worden genomen:

• Deelfunctionaliteit:Verschillende functies vereisen verschillende rauwheidsniveaus. Schuifcomponenten hebben gladde oppervlakken nodig om wrijving te verminderen, terwijl toepassingen met hoge wrijving ruwe afwerking vereisen.
• Materiaal:Verschillende materialen vertonen verschillende bewerkingskenmerken. Sommige materialen bereiken gemakkelijker gladde oppervlakken, terwijl andere beter geschikt zijn voor ruwe afwerking.
• Bewerkingsproces:Door het nauwkeurig slijpen en polijsten wordt een zeer glad oppervlak gecreëerd, terwijl door het zandblazen een ruwere textuur ontstaat.
• Kosten:In het algemeen verhogen gladde oppervlakken de kosten, dus economische overwegingen moeten de functionele vereisten in evenwicht brengen.
• Na-verwerking:Als onderdelen aanvullende behandelingen vereisen, zoals coating of verf, moet rekening worden gehouden met de invloed van de oppervlakte ruwheid op deze processen.

De gemeenschappelijke oppervlaktebuigzaamheidsbereiken omvatten:

• 3.2 μm Ra:Geschikt voor de meeste onderdelen met zichtbare bewerkingsvlekken maar een gladde aanraking
• 1.6 μm Ra:Geschikt voor onderdelen die een matige schaafheid vereisen, met minder bewerkingsmerken en een gladder gevoel bij schuifonderdelen en afdichtingen.
• 00,8 μm Ra:Voor onderdelen van hoge precisie met minimaal zichtbare bewerkingsmerken en zeer gladde oppervlakken, geschikt voor precisieinstrumenten en optische elementen.
• 0.4 μm Ra:Voor ultra-hoge precisiecomponenten met spiegelvormige afwerking en geen zichtbare bewerkingsmerken, toegepast in high-end consumentenelektronica en luchtvaartonderdelen.

Verschillende CNC-processen bereiken verschillende ruwheidsbereiken:

Opmerking: Deze waarden zijn ongeveer; de werkelijke oppervlaktebuigzaamheid is afhankelijk van het materiaal, het gereedschap en de snijparameters.

Verscheidene methoden om de oppervlakte ruwheid te controleren:

• Het kiezen van geschikte processen:Bij nauwkeurig slijpen ontstaat een glad oppervlak, terwijl bij zandblazen een ruwe textuur ontstaat.
• Aanpassing van snijparameters:De snelheid van het snijden, de snelheid en de diepte van de voeding hebben invloed op de ruwheid.
• De juiste gereedschappen kiezen:Het materiaal, de geometrie en de scherpte van het gereedschap beïnvloeden de oppervlakkigheid.
• Gebruik van koelmiddelen:Koelmiddelen verminderen de snijtemperatuur en slijtage van het gereedschap, waardoor de oppervlakte wordt verbeterd.
• Na-verwerking:Bijkomende behandelingen zoals zandblazen, polijsten of platteren kunnen de oppervlaktrapheid verder veranderen.

Behalve de directe CNC-beheersing van het proces, verbeteren verschillende oppervlaktebehandelingen de prestaties en het uiterlijk van het onderdeel:

• Zandblasing:De hoge snelheid van het slijpmiddel verwijdert de boringen en oxidatie en zorgt voor een uniforme ruwheid, waardoor de kleefkracht en het uiterlijk van de coating worden verbeterd.
• Anodisatie:De elektrochemische oxidatie creëert beschermende lagen op aluminium/titanium, waardoor de slijtvastheid/corrosiebestendigheid wordt verbeterd en de kleurgeving mogelijk wordt gemaakt.
• met een vermogen van niet meer dan 50 WChemische metaalafzetting zonder elektriciteit verbetert de slijtvastheid/corrosieweerstand en de lasbaarheid.
• Elektroplatering:Elektrolytische metaalafzetting verhoogt de slijt-/corrosiebestendigheid en geleidbaarheid.
• Verf:Oppervlaktecoating voor bescherming, decoratie of bijzondere functies verbetert de corrosie/ slijtvastheid en weerbestendigheid.
• Polieren:Door mechanische/chemische verwijdering van microprotrusies worden gladde oppervlakken gecreëerd die de glans vergroten en de wrijving verminderen.

De oppervlakte ruwheid kan worden gemeten met behulp van:

• Contactprofilometers:Precise stylusinstrumenten die verticale verplaatsing langs oppervlakken meten~hoge nauwkeurigheid, maar mogelijk oppervlaktebeschadigend.
• Voor de vervaardiging van de volgende apparaten:Optische/laserscanners die oppervlakteprofielen vastleggen, niet-destructief maar iets minder nauwkeurig.
• Vergelijkende apparaten voor oppervlaktrauwheid:Visuele vergelijking met gestandaardiseerde ruwheidsmonsters is eenvoudig maar minder nauwkeurig.
• Draagbare ruwheidstesteren:Compacte, mobiele apparaten die doorgaans gebruikmaken van contactmeting, ideaal voor veldinspecties.