خشکی سطح مدت ها با جذابیت بصری یک قطعه مرتبط بوده است. با این حال، در تولید دقیق، به عنوان یک معیار عملکردی حیاتی که بر جنبه های کاربردی متعدد تأثیر می گذارد، عمل می کند.کارشناسان تولید می گویند که خشکی سطح به طور قابل توجهی بر ضریب اصطکاک تاثیر می گذارد، مقاومت در برابر لباس، طول عمر خستگی و اثربخشی روان کننده.
به عنوان مثال، یک شاخه چرخان در داخل لوله کشی نیاز به یک سطح بسیار صاف دارد تا اصطکاک را به حداقل برساند و از شکست زودرس جلوگیری کند.سطوحی که برای رنگ آمیزی یا چسبندگی مورد استفاده قرار می گیرند ممکن است نیاز به خشکی کنترل شده برای اطمینان از چسبندگی مناسب پوشش داشته باشند.بنابراین انتخاب خشکی سطح مناسب بر اساس نیازهای خاص برنامه بسیار مهم است.
جهت گیری اولیه بافت سطحی، که به عنوان "اتجاه بافت" شناخته می شود، توسط فرآیندهای ماشینکاری و الگوهای حرکت ابزار تعیین می شود.این جهت بر الگوهای فرسایش و توزیع روغن تاثیر می گذاردبرای مثال، در لاغرهای کششی، بافت موازی با جهت کششی، فیلم های روان کننده را به طور موثر حفظ می کند و اصطکاک و فرسایش را کاهش می دهد.جهت گیری عمودی بافت ممکن است فیلم های روان کننده را مختل کند، افزایش اصطکاک
کنترل ارتفاع از قله تا دره و جهت بافت سنگ بنای اطمینان از عملکرد قطعات است که با مشخصات طراحی مطابقت دارد.نشان دهنده یک جنبه اصلی کنترل کیفیت ماشینکاری CNC.
برای تبدیل توصیفات ذهنی "رطوبت" به استانداردهای عینی و قابل تکرار، مهندسان از پارامترهای خاص استفاده می کنند.نشان دهنده میانگین ریاضی انحرافات پروفایل سطح از خط مرکزیاین یک شاخص کلی قابل اعتماد از بافت سطح را فراهم می کند و به عنوان مشخصات پیش فرض در اکثر نقشه های فنی عمل می کند.
با این حال، مقادیر Ra تمام ویژگی های سطح را به طور کامل مشخص نمی کنند. سطوح دارای خراش های گاه به گاه یا شکاف های عمیق ممکن است به دلیل اثرات متوسط، مقادیر گمراه کننده Ra را نشان دهند.این محدودیت منجر به توسعه ارزش های Rz شد.، که متوسط حداکثر ارتفاع بین قله ها و دره ها را اندازه گیری می کنند.که باعث می شود آن را به ویژه برای مهر و موم سطوح که در آن نقص های میکروسکوپی می تواند باعث نشت.
مهندسان خشکی سطح مورد نیاز را بر روی نقشه های فنی مشخص می کنند، در حالی که ماشین آلات با استفاده از پروفایلومترها مطابقت را تأیید می کنند.انتخاب مقادیر مناسب Ra شامل تعادل الزامات عملکرد با هزینه های تولید استبرای دستیابی به سطوح صاف تر (قیمت های پایین تر Ra) معمولاً نیاز به سرعت ماشینکاری آهسته تر، برش های ظریف تر،و اغلب فرآوری بعدی اضافی مانند خرد کردن یا پولیش کردن همه افزایش زمان و هزینه تولید.
| مقدار Ra (μm) | توضیحات | کاربردهای معمول | هزینه نسبی |
|---|---|---|---|
| 3.2 μm | سطح ماشینی استاندارد با نشانه های ابزار قابل مشاهده | اجزای ساختاری، براکت ها، قطعات که تحت فشار یا اصطکاک زیاد قرار نمی گیرند | خط پایه |
| 1.6 μm | نرم به لمس با نشانه های ابزار کوچک | قطعات نزدیک، سطوح حرکت با سرعت کم با بار سبک، میله های پیستون هیدرولیک | سطح پایه + ~ 2.5% |
| 0.8 μm | سطح با کیفیت بالا با حداقل نشانه های قابل مشاهده | قطعات حساس به غلظت استرس، دنده های دقیق، قطعات متحرک متناوب | سطح پایه + ~ 5٪ |
| 0.4 μm | سطح بسیار ظریف و بازتاب دهنده که معمولاً نیاز به پولیش دارد | اسکناس های با سرعت بالا، سیلندر های پنوماتیک، قطعات نوری، قالب های دقیق | سطح پایه + ~11 تا 15% |
جدول نشان می دهد که چگونه کاهش ارزش Ra با افزایش هزینه های نسبی ارتباط دارد.بنابراین انتخاب خشکی سطح نیاز به بررسی دقیق هر دو الزامات عملکرد و محدودیت های بودجه برای شناسایی نقاط تعادل بهینه دارد.
به دست آوردن خشکی سطح مطلوب نتیجه کنترل دقیق متغیرهای مرتبط با هم است.تسلط بر این عوامل برای تولید قطعات با کیفیت بالا که هم نیازهای کاربردی و هم بودجه را برآورده می کنند ضروری استعناصر اصلی تاثیرگذار شامل پارامترهای برش، هندسه ابزار و تنظیمات ماشین است.
پارامترهای برش مهمترین گروه متغیر تأثیرگذار بر خشکی سطح را نشان می دهند که شامل سرعت تغذیه، سرعت برش و عمق برش است، که هر کدام تأثیر قابل توجهی در پایان سطح نهایی دارند.
جدا کردن هندسه ورودی بسیار مهم است. ابزارها با شعاع های بینی بزرگتر، شکاف های گسترده تر و کم عمق تری را تولید می کنند که سطوح صاف تری را تولید می کنند.تیز بودن ابزار به همان اندازه مهم است، به طور قابل ملاحظه ای تخریب سطح.
ویژگی های مواد مانند سختی و انعطاف پذیری بر واکنش های ماشینکاری تأثیر می گذارد. مواد نرم تر ممکن است تمایلات لکه دار را نشان دهند.در حالی که مواد بسیار سخت باعث تسریع فرسایش ابزار می شوند.
هر گونه لرزش یا چرخش در طول ماشینکاری به طور مستقیم به سطوح قطعات منتقل می شود، ایجاد نقص.ماشین آلات CNC به خوبی نگهداری شده در ترکیب با محکم کردن قطعه کار و حداقل افزایشی ابزار برای دستیابی به سطوح ظریف ضروری است.
برای عملی کردن این دانش، این پنج تکنیک اساسی را در نظر بگیرید:
تسلط بر کنترل خشکی سطح در چرخش CNC یک جنبه اساسی از تولید مدرن را نشان می دهد، نه تنها بر زیبایی شناسی بلکه بر عملکرد اصلی قطعات، قابلیت اطمینان و طول عمر تاثیر می گذارد.کلید این است که به پایان سطح به عنوان یک نتیجه قابل کنترل به جای یک فکر بعدی توجه کنیدبا درک روابط حیاتی بین پارامترهای مانند Ra و Rz، مهندسان می توانند الزامات را با دقت مشخص کنند.
این فرآیند شامل تعادل های دقیق است. اگرچه سطوح فوق العاده صاف ممکن است ایده آل به نظر برسند، اما زمان و هزینه را افزایش می دهند.موثرترین روش انتخاب خشکی سطح است که نیازهای کاربردی را بدون مهندسی بیش از حد برآورده می کنداین نیاز به درک عمیق از عوامل کلیدی تاثیرگذار در سرعت برش، سرعت تغذیه، هندسه ابزار و ثبات ماشین دارد.تولید کنندگان می توانند قطعات قابل اطمینان را در برنامه های کاربردی از گیرنده های با اصطکاک بالا تا لگن های با اصطکاک پایین به طور مداوم تولید کنند.، اطمینان از کیفیت و هزینه موثر.
به طور خلاصه، کنترل خشکی سطح چرخش CNC نشان دهنده یک فناوری جامع است که نیاز به دانش نظری و تجربه عملی از مهندسان و ماشین آلات دارد.فقط با توجه به عملکرد متعادل، هزینه و بهره وری تولید می تواند تولید کنندگان به طور مداوم قطعات را ارائه دهد که انتظارات مشتری را برآورده می کند یا فراتر می رود.