Przyczyny chropowatości powierzchni w obróbce skrawaniem
Chropowata obrobiona powierzchnia jest spowodowana głównie następującymi przyczynami:
Pierwszym z nich jest obszar resztkowy, czyli obszar, w którym główna krawędź skrawająca i pomocnicza krawędź skrawająca narzędzia pozostają na obrabianej powierzchni po skrawaniu.
Drugi to zadzior łuskowy. Niektóre metale z tworzyw sztucznych, takie jak stal niskowęglowa, stal średniowęglowa, stal nierdzewna, stop aluminium itp., podczas cięcia z małą lub średnią prędkością narzędziami ze stali szybkotnącej, będą wytwarzać rybie łuski na obrabianej powierzchni, które nazywa się zadziorem skali. Powstawanie łusek i kolców zwiększy chropowatość powierzchni części.
Następnie następuje nagromadzenie wiórów, które powstaje w wyniku gromadzenia się wiórów skrawających na powierzchni krawędzi skrawającej podczas procesu skrawania. W przypadku gromadzenia się wiórów wystająca część może wcinać się w przedmiot obrabiany zamiast w krawędź skrawającą i rysować rowki o różnej głębokości na obrabianej powierzchni; Gdy chipowy guz odpadnie, część jego fragmentów może przylegać do obrabianej powierzchni i tworzyć drobne zadziory. Oba te warunki spowodują wzrost chropowatości obrabianej powierzchni części.
Wreszcie są wibracje. Podczas skrawania system procesowy wytwarza okresowe wibracje z powodu niewystarczającej sztywności, które powodują zarysowanie pasków lub zmarszczek na obrabianej powierzchni i znacznie zwiększają wartość chropowatości powierzchni.
Czynniki wpływające na chropowatość powierzchni podczas obróbki skrawaniem
Jakie czynniki podczas obróbki skrawaniem będą powodować obszar resztkowy, gromadzenie się wiórów, kolce zgorzeliny i wibracje? Spójrzmy:
Pierwszym czynnikiem jest wielkość cięcia. Parametry skrawania obejmują prędkość posuwu i prędkość skrawania, wśród których szybkość posuwu ma największy wpływ na powierzchnię resztkową, a zwiększenie prędkości posuwu doprowadzi do zwiększenia powierzchni resztkowej. Wpływ prędkości skrawania na chropowatość powierzchni przejawia się głównie w powstawaniu kolców zgorzeliny i guzków wiórowych. Kiedy przedmiotem cięcia jest metal z tworzywa sztucznego, a prędkość cięcia jest bardzo niska, nie jest łatwo wytwarzać nagromadzenie wiórów; Gdy prędkość skrawania jest bardzo duża, korzystne jest zmniejszenie odkształcenia plastycznego, co zapobiega powstawaniu kolców zgorzeliny. Dlatego oba przypadki zmniejszą chropowatość powierzchni części. Podczas cięcia kruchych materiałów wpływ prędkości skrawania jest niewielki, ponieważ odkształcenie materiału jest niewielkie, więc wartość chropowatości powierzchni również maleje.
Drugim czynnikiem są parametry geometryczne narzędzia. Parametry geometryczne narzędzia obejmują głównie kształt ostrza i kąt narzędzia, wśród których promień łuku końcówki narzędzia, główny kąt ugięcia i pomocniczy kąt ugięcia mają duży wpływ na obszar resztkowy i wibracje. Generalnie, przy założeniu wystarczającej sztywności obrabiarki, gdy zwiększa się promień łuku ostrza narzędzia i maleje kąt ugięcia głównego i podkąta ugięcia, wartość chropowatości powierzchni jest mała. Jeśli jednak sztywność obrabiarki jest zbyt mała, promień łuku ostrza narzędzia jest zbyt duży lub główny kąt ugięcia jest zbyt mały, spowoduje to wibracje z powodu nadmiernej siły skrawania, co zwiększy wartość chropowatości powierzchni.
Trzecim czynnikiem jest materiał narzędzia używany do skrawania. Rozmiar promienia łuku krawędzi skrawającej i czas utrzymywania jej ostrości są różne w przypadku różnych materiałów narzędziowych. Narzędzia tnące niektórych materiałów, takich jak stal szybkotnąca, można ostrzyć, ale czas trzymania jest krótki, więc chropowatość powierzchni jest niewielka podczas cięcia z małą prędkością; Jednak w przypadku niektórych materiałów, takich jak węglik spiekany, promień łuku krawędzi po szlifowaniu jest większy, a wartość chropowatości powierzchni skrawającej jest mniejsza przy dużej prędkości. Dopóki dobrane zostaną odpowiednie materiały narzędziowe zgodnie z potrzebami obróbki, można zmniejszyć chropowatość obrabianej powierzchni.
Czwartym czynnikiem jest materiał obrabianego przedmiotu. Im wyższa plastyczność i mniejsza twardość materiału przedmiotu obrabianego, tym bardziej prawdopodobne jest wytwarzanie grudek gruzu, kolców zgorzeliny, twardości na zimno i innych zjawisk oraz tym większa chropowatość powierzchni. Dlatego chropowatość powierzchni cięcia stali wysokowęglowej, stali średniowęglowej oraz stali hartowanej i odpuszczanej jest mniejsza niż w przypadku cięcia stali niskowęglowej; Chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego ze stali jest mniejsza niż chropowatość powierzchni przedmiotu obrabianego z żeliwa.