Ανάλυση των Κοινών Διαδικασιών Επεξεργασίας Επιφανειών στην Μηχανική CNC

Ανάλυση κοινών διαδικασιών επεξεργασίας επιφάνειας σε μηχανήματα CNC

Η τραχύτητα της επιφάνειας των μεταποιημένων με CNC εξαρτημάτων αναφέρεται στην μέση ακανόνιστη υφή της επιφάνειας τους μετά την επεξεργασία.που μετρά τη μικροσκοπική ακρίβεια της επιφάνειας του υλικούΗ τραχύτητα της επιφάνειας δεν επηρεάζει μόνο άμεσα την εμφάνιση του εξαρτήματος, αλλά επηρεάζει επίσης σημαντικά τις φυσικές του ιδιότητες και τις επιδόσεις κατά την εφαρμογή.

Για να επιτευχθεί η ιδανική ποιότητα της επιφάνειας, οι τεχνικοί επιλέγουν τα κατάλληλα εργαλεία και βελτιστοποιούν τις παραμέτρους μηχανικής όπως ο ρυθμός τροφοδοσίας, η ταχύτητα κοπής,και βάθος κοπής για αποτελεσματικό έλεγχο της τραχύτητας της επιφάνειας, διασφαλίζοντας ότι το μέρος πληροί τις απαιτήσεις λειτουργικότητας, αξιοπιστίας και διάρκειας ζωής.

Συνηθισμένες βαθμίδες τραχύτητας επιφάνειας και οι εφαρμογές τους στη μηχανική CNC

Στην επεξεργασία CNC, η τραχύτητα της επιφάνειας των εξαρτημάτων δεν σχηματίζεται τυχαία, αλλά ελέγχεται ειδικά με βάση τις διαφορετικές απαιτήσεις εφαρμογής.Διαφορετικές περιπτώσεις χρήσης έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για την τραχύτητα της επιφάνειας για τη διασφάλιση της ακρίβειας συναρμολόγησηςΠαρακάτω παρατίθενται διάφορες κοινές βαθμίδες τραχύτητας επιφάνειας και τα εφαρμοστέα εύρη τους:

• Ra 3,2 μm
  Αυτή είναι η πιο κοινή εμπορική επιφάνεια επεξεργασίας, κατάλληλη για τα περισσότερα καταναλωτικά εξαρτήματα.Τα ορατά σημάδια εργαλείου είναι παρόντα με γυμνό μάτι και συνήθως χρησιμοποιούνται ως προεπιλεγμένο πρότυπο τραχύτητας για την μηχανική CNCΗ κατηγορία αυτή είναι κατάλληλη για μέρη που υπόκεινται σε μέτρια δονήσεις, φορτίο και άγχος και χρησιμοποιείται συχνά για την επικάλυψη επιφανειών που υποφέρουν από ελαφρύτερα φορτία και πιο αργή κίνηση.

• Ra 1,6 μm
  Αυτό είναι ένα πρότυπο που χρησιμοποιείται στη μηχανική βιομηχανία για γενικά μέρη που δεν απαιτούν υψηλή ομαλότητα επιφάνειας.Χρησιμοποιείται συνήθως για γενικά μηχανικά στοιχεία ή δομικά μέρη με χαμηλές απαιτήσεις απόδοσηςΔεν είναι κατάλληλο για περιβαλλοντικά περιβάλλοντα υψηλής ταχύτητας περιστροφής ή υψηλών δονήσεων.

• Ra 0,8 μm
  Αν και το κόστος είναι σχετικά υψηλό, είναι κατάλληλο για βασικά εξαρτήματα σε περιοχές άγχους,συνηθισμένα σε εξαρτήματα αυτοκινήτων και καταναλωτικά ηλεκτρονικάΗ κατηγορία αυτή είναι επίσης κατάλληλη για μέρη ρουλεμάν που υφίστανται ελαφρά φορτία και διαλείπουσα κίνηση.

• Ra 0,4 μm
  Αυτή η ποιότητα επιφάνειας είναι κοντά σε ένα καθρέφτη και χρησιμοποιείται κυρίως για εξαρτήματα ακριβείας που απαιτούν εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια επιφάνειας, αισθητική και ομαλότητα.Είναι κατάλληλο για μέρη περιστροφής υψηλής ταχύτητας (eΗ ποιότητα αυτή απαιτεί συνήθως πιο ακριβή επεξεργασία και αυστηρότερο έλεγχο ποιότητας.σημαντική αύξηση του κόστους παραγωγής και των κύκλων παραγωγής.

Ανάλυση κοινών διαδικασιών επεξεργασίας επιφάνειας σε μηχανήματα CNC

Βάσει των ειδικών αναγκών εφαρμογής και των χαρακτηριστικών του υλικού, οι σχεδιαστές προϊόντων επιλέγουν διαφορετικές μεθόδους επεξεργασίας επιφάνειας CNC.Παρακάτω παρατίθενται κοινές μεθόδους επεξεργασίας επιφάνειας τόσο για μεταλλικά όσο και για μη μεταλλικά υλικά:

1.Μηχανικές διαδικασίες επεξεργασίας επιφάνειας

• 1.1 Φυσική επιφάνεια (χωρίς επεξεργασία)
  Αναφέρεται στη φυσική κατάσταση της επιφάνειας ενός εργαστηρίου μετά την επεξεργασία CNC, συνήθως με ορατά σημάδια εργαλείου ή μικρά ελαττώματα, με μέση τραχύτητα περίπου Ra 3,2 μm.Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η μεταγενέστερη γυάλωση ή άλεση μπορεί να επηρεάσει τις διαμετρικές ανοχές του μέρους..

• 1.2 Αμμοβόληση
  Μια οικονομική και πρακτική μέθοδος επεξεργασίας επιφάνειας για μεταλλικά μέρη με χαμηλές απαιτήσεις ομαλότητας.απομακρύνοντας ελαττώματα και δημιουργώντας μια ομοιόμορφη ματ ή παγωμένη υφή.

• 1.3 Τελειοποίηση με βούρτσισμα
  Μία λεπτή μέθοδος τελικής επεξεργασίας που δημιουργεί μια ομοιόμορφη, μονοδιάστατη υφή στην επιφάνεια χρησιμοποιώντας λεπτές βούρτσες ή μέσο άλεσης.,Διατηρεί το φυσικό χρώμα του μετάλλου ενώ παράγει μια μοναδική υφή.

• 1.4 Σκουρδευτική αμμοποιία
  Επίσης γνωστή ως αθραυστική αμμοκροτήση, αυτή η διαδικασία χρησιμοποιεί σωματίδια άμμου υψηλής ταχύτητας για την αφαίρεση των επιφανειακών μολυσματικών ουσιών, των στρωμάτων οξειδίων ή για την επεξεργασία υφής και την προετοιμασία της προστίξης.Είναι κατάλληλο για διάφορα μέταλλα και σκληρά υλικά.

• 1.5 Λάμψη
  Χρησιμοποιεί γυαλιστήρια τροχούς ή ενώσεις για να επιτύχει ένα γυαλιστερό φινίρισμα στα εξαρτήματα, παράγοντας ένα αποτέλεσμα καθρέφτη.και καταναλωτικά αγαθά υψηλής ποιότητας για να ενισχύσουν την αισθητική, καθαρότητα και αντοχή στη διάβρωση.

• 1.6 Κουρδίζοντας
  Μία μέθοδος στην οποία τα εργαλεία με μοτίβα εφαρμόζονται στην περιστρεφόμενη επιφάνεια του εργαστηρίου για να δημιουργηθούν τακτικές υφές κατά της ολίσθησης.χάλυβα, και αλουμινίου σε αισθητικά και λειτουργικά σχέδια.

• 1.7 Στρίψιμο
  Χρησιμοποιεί γουρούνι ή άλλα ακαθαρτικά για να αφαιρέσει μικρομετρικές ποσότητες υλικού από την επιφάνεια για να επιτύχει υψηλότερο επίπεδο ομαλότητας και ακρίβειας.Είναι κατάλληλο για μέρη που χρειάζονται περαιτέρω αφαίρεση της επιφανειακής μόλυνσης ή βελτίωση της τραχύτητας.

2.Χημικές διαδικασίες επεξεργασίας επιφάνειας

• 2.1 Παθητικοποίηση
  Μια τυποποιημένη χημική επεξεργασία για τον ανοξείδωτο χάλυβα και άλλα μέταλλα, που περιλαμβάνει βύθιση σε ένα ειδικό διάλυμα για την αφαίρεση ελεύθερου σιδήρου από την επιφάνεια και τη δημιουργία ενός ομοιόμορφου προστατευτικού φιλμ,βελτίωση της αντοχής στη διάβρωση.

• 2.2 Επεξεργασία με χρωμάτες
  Το εργαλείο βυθίζεται σε χρωμικό οξύ ή άλλα χημικά διαλύματα για να σχηματίσει ένα προστατευτικό φιλμ μετατροπής, ενισχύοντας την προσκόλληση,ηλεκτρική μόνωση, και αντοχή στη διάβρωση.

• 2.3 Ζυθοποιία
  Περιλαμβάνει βύθιση χάλυβα ή άλλων υπόστρωτων σε λιωμένο ψευδάργυρο για να σχηματιστεί ένα στρώμα κράματος ψευδάργυρου-σιδήρου και ένα καθαρό στρώμα ψευδάργυρου.Αυτή η οικονομικά αποδοτική διαδικασία αποτρέπει την οξείδωση και τη σκουριά και είναι κατάλληλη για την μεγάλης κλίμακας παραγωγή εξαρτημάτων.

• 2.4 Επιχρισμός με μαύρο οξείδιο
  Περιλαμβάνει βύθιση σιδηρομεταλλών σε διάλυμα αλατιού οξείδωσης για να σχηματιστεί χημικά ένα προστατευτικό στρώμα από μαύρο οξείδιο του σιδήρου.που παρέχει τόσο αντοχή στη διάβρωση όσο και ματ φινίρισμα.

• 2.5 Λούστρωση με ατμό
  Χρησιμοποιείται για πλαστικά εξαρτήματα (όπως PC και ακρυλικό) για την επίτευξη υψηλής λάμψης και διαφάνειας μέσω χημικού ατμού που λιώνει την επιφάνεια.ιατρικά όργανα, και άλλα προϊόντα που απαιτούν υψηλή αισθητική ελκυστικότητα ή διαβίβαση του φωτός.

3.Ηλεκτροχημικές διαδικασίες επεξεργασίας επιφάνειας

• 3.1 Ανωδίαση
  Χρησιμοποιείται κυρίως για μέρη αλουμινίου, η ανωδίαση περιλαμβάνει μια ηλεκτρολυτική διαδικασία για την πάχυνση του φυσικού στρώματος οξειδίου, βελτιώνοντας την αντοχή στη διάβρωση, την αντοχή στην φθορά και την σκληρότητα της επιφάνειας,ενώ επίσης υποστηρίζει τη βαφήΧρησιμοποιείται ευρέως σε καταναλωτικά ηλεκτρονικά και βιομηχανικούς εξοπλισμούς.

• 3.2 Ηλεκτροπληγή
  Μια διαδικασία κατά την οποία τα ιόντα του μετάλλου εναποτίθενται στην επιφάνεια ενός εργαστηρίου χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα, σχηματίζοντας μια ομοιόμορφη μεταλλική επικάλυψη.και διακοσμητική εμφάνισηΤα κοινά υλικά επικάλυψης περιλαμβάνουν χαλκό, νικέλιο, χρυσό και ασήμι.

• 3.3 Χωρίς ηλεκτρικό νικελικό επικάλυμμα
  Επίσης γνωστή ως χημική επικάλυψη νικελίου, η διαδικασία αυτή περιλαμβάνει χημική μείωση για την κατάθεση ενός ομοιόμορφου στρώματος κράματος νικελίου-φωσφόρου σε χάλυβα, αλουμίνιο ή άλλα υπόστρωμα.Προσφέρει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και ομοιόμορφη κάλυψη, ειδικά για μέρη με πολύπλοκες γεωμετρικές διαστάσεις.

• 3.4 Ηλεκτρολυτική γυάλωση
  Περιλαμβάνει ανωτική διάλυση για την αφαίρεση μικροσκοπικών προεξοχών στην επιφάνεια, καθιστώντας την πιο λεία και λαμπερή, ενισχύοντας παράλληλα την καθαρότητα και την αντοχή στη διάβρωση.Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται ευρέως για μέρη που απαιτούν υψηλά πρότυπα υγιεινής, όπως ιατρικά προϊόντα και εξοπλισμός επεξεργασίας τροφίμων.

• 3.5 Επιχρισμός σε σκόνη
  Περιλαμβάνει την ηλεκτροστατική ψεκασμό θερμοστεγόντων ή θερμοπλαστικών σκόνης σε μεταλλική επιφάνεια, η οποία στη συνέχεια στεγνώνεται υπό θερμότητα ή υπεριώδες φως για να σχηματιστεί ένα ισχυρό προστατευτικό φιλμ.Αυτή η μέθοδος προσφέρει εξαιρετική διακοσμητική, ανθεκτικές στη διάβρωση και φιλικές προς το περιβάλλον ιδιότητες, κατάλληλες για διάφορα μεταλλικά περιβλήματα και δομικά στοιχεία.

4.Επεξεργασία θερμικής επιφάνειας

• 4.1 Επενθύμιση
  Περιλαμβάνει τη θέρμανση του μέταλλου στην θερμοκρασία ανακρυσταλλώσεώς του και στη συνέχεια την αργή ψύξη του (συνήθως με άμμο ή ψύξη με φούρνο) για τη μείωση της σκληρότητας, τη βελτίωση της αντοχής και της ευελιξίας,και βελτιώνουν τις μεταγενέστερες ιδιότητες ψύξης.

• 4.2 Θερμική επεξεργασία
  Μια σειρά εργασιών που περιλαμβάνουν θέρμανση, κράτηση και ψύξη για την αλλαγή της μικροδομής ενός υλικού, βελτιώνοντας έτσι τις μηχανικές του ιδιότητες, όπως αντοχή, σκληρότητα και αντοχή στην φθορά.Χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή καλούπιων και δομικών εξαρτημάτων.

• 4.3 Επενδύσεις
  Περιλαμβάνει την επαναθέρμανση ενός σβησμένου μετάλλου σε μια κατάλληλη θερμοκρασία, τη διατήρησή του για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, και στη συνέχεια το ψύξη αργά για να εξισορροπήσει τη δύναμη και την αντοχή,αποτρέποντας την υπερβολική εύθραυσή του υλικού.

• 

Πώς να επιλέξετε τη σωστή επεξεργασία επιφάνειας για μηχανικά μέρη CNC;

Για να εξασφαλιστεί ότι η επιλεγμένη επεξεργασία επιφάνειας πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού και τα σενάρια εφαρμογής, θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι βασικοί παράγοντες:

1. Χαρακτηριστικά του υλικού
   Τα διάφορα υλικά ανταποκρίνονται διαφορετικά στις επιφανειακές επεξεργασίες.Το ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιεί συχνά παθητικοποίηση για ενισχυμένη αντοχή στη διάβρωση, και ο χάλυβας άνθρακα είναι πιο κατάλληλος για μαύρο οξείδιο ή ζεστή γαλβάνωση.

2. Λειτουργικές απαιτήσεις
   Επιλέξτε διαδικασίες με βάση τη λειτουργικότητα του εξαρτήματος. Για παράδειγμα, μπορεί να επιλεγούν το ανωτισμό ή η ηλεκτροπληγή για εξαρτήματα που εκτίθενται σε διαβρωτικά περιβάλλοντα, η καρβουρίσση ή η θέρμανση για συνθήκες υψηλής φθοράς,και χαλκό, ασημένιο ή χρυσό ηλεκτρική επικάλυψη για τα μέρη που απαιτούν βελτιωμένη αγωγιμότητα.

3. Απαιτήσεις για την εμφάνιση
   Η επεξεργασία της επιφάνειας επηρεάζει την οπτική εμφάνιση του προϊόντος.Επιλέξτε το κατάλληλο αποτέλεσμα με βάση την τοποθέτηση του προϊόντος ή τις απαιτήσεις του πελάτη.

4. Έλεγχος κόστους
   Οι διάφορες διαδικασίες έχουν διαφορετικά κόστη. Για παράδειγμα, η επίστρωση σε σκόνη προσφέρει καλή απόδοση κόστους στην μαζική παραγωγή.και απαιτήσεις απόδοσης για την επιλογή της βέλτιστης λύσης.

5. Απαιτήσεις για χρόνο προετοιμασίας
   Οι διαδικασίες όπως η ανωδίαση και η ηλεκτροπετάχτηση έχουν γενικά μεγαλύτερο χρόνο κύκλου, ενώ οι μηχανικές επεξεργασίες όπως η γυαλίστη είναι σχετικά ταχύτερες.Οι πιο γρήγορες διαδικασίες θα πρέπει να έχουν προτεραιότηταΩστόσο, εάν υπάρχει αρκετός χρόνος και απαιτείται υψηλή ακρίβεια, μπορούν να επιλεγούν πιο λεπτομερείς διαδικασίες.

Μέθοδοι μέτρησης της τραχύτητας της επιφάνειας επεξεργασίας CNC

Για να επαληθευθεί ότι η επιφάνεια ενός εξαρτήματος πληροί τα απαιτούμενα πρότυπα ποιότητας και επιδόσεων, χρησιμοποιούνται διάφορες τεχνικές μέτρησης για την εκτίμηση της τραχύτητας, της υφής, του χρώματος, της ποιότητας και της ποιότητας.και την ποιότητα της μηχανικής από διαφορετικές απόψειςΟι κοινές μεθόδους περιλαμβάνουν:

1. Οπτική επιθεώρηση
   Η πιο άμεση και αποτελεσματική αρχική μέθοδος ελέγχου, η οποία περιλαμβάνει τη χρήση γυμνού οφθαλμού ή μεγεθυντικού φακού για τον εντοπισμό προφανών ελαττωμάτων, όπως γρατζουνιές, τρύπες ή τρύπες.

2. Προφίλομετρητής
   Μια μέτρηση με βάση την επαφή που χρησιμοποιεί ένα ανιχνευτή για να κινηθεί κατά μήκος της επιφάνειας και να καταγράψει το μικρό προφίλ του μέρους.και συνέπεια επεξεργασίαςΕίναι εξαιρετικά ακριβές και κατάλληλο για μέρη που απαιτούν αυστηρά πρότυπα ποιότητας επιφάνειας.

3. Όργανο μέτρησης τραχύτητας επιφάνειας
   Αυτό το όργανο, το οποίο έχει σχεδιαστεί ειδικά για τη μέτρηση μικροσκοπικών παρατυπιών στην επιφάνεια, υπολογίζει παραμέτρους τραχύτητας όπως Ra, Rz και άλλα, παρέχοντας αντικειμενικά, αριθμητικά αποτελέσματα.Είναι μία από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες τυποποιημένες μεθόδους για την αξιολόγηση της ποιότητας της επιφάνειας των μηχανισμένων μεθόδων CNC.