У сфері обробки з ЧПК шорсткість поверхні є «невидимим мірилом» для вимірювання функціональності й естетичної цінності деталей - від антибактеріальних властивостей медичних пристроїв до надійності аерокосмічних ущільнень, відмінності текстур на мікрон-рівні часто визначають успіх чи невдачу продукту. З модернізацією потреб у точному виробництві, як збалансувати ефективність обробки з ключовими показниками шорсткості, такими як Ra (середня арифметична висота) і Rz (максимальна висота від -до -долини), стало головним завданням для інженерів, яке потрібно подолати. Сучасна технологія ЧПК успішно контролює обробку поверхні нижче 0,4 мкм за допомогою інтелектуальної оптимізації траєкторії інструменту, динамічного налаштування параметрів різання та процесів нано-полірування рівня, одночасно усуваючи поширені сліди інструменту та задирки під час традиційної обробки. У цій статті буде проаналізовано вплив шорсткості на прецизійні деталі з точки зору практичного застосування.
Що на практиці означає, якщо шорсткість більша чи менша? Іншими словами, який фізичний вплив це приносить? Наприклад, на що впливає вибір Ra3.2 або Ra1.6 для сполучної поверхні підшипника? Якщо ви звикли вибирати значення шорсткості відповідно до рекомендацій інструкції або досвіду, і ніколи не замислювалися над цим питанням. Тоді я сподіваюся, що ця стаття розкриє вашу думку.
Ми не будемо вибирати шорсткість випадково. Вибір конкретної шорсткості повинен відповідати певній функції та покращувати певні характеристики.
Для окремої деталі, крім впливу на зовнішній вигляд і дотик деталі, розмір шорсткості головним чином означає розмір концентрації напруги. З точки зору мікроскопа (як показано на попередньому малюнку), чим більша шорсткість, тим більша різниця у висоті ям і більше ярів. У зоні, що зазнає високих навантажень розтягуючої напруги, є концентрація напруги в ярах, що також є джерелом тріщин. Отже, якщо ви хочете підвищити втомну міцність, ви повинні вибрати невелику шорсткість.
Частіше шорсткість використовується для збігу двох деталей. Тут шорсткість може впливати на багато факторів, таких як коефіцієнт тертя, знос, деформація, теплопровідність, витік, адгезія тощо.
Чим менша шорсткість, тим менший коефіцієнт тертя і опір тертю. Між частинами, що швидко{1}}обертаються, наприклад між елементами кочення та доріжками кочення підшипників, потрібна невелика шорсткість.
При невеликій шорсткості мікроскопічні «малі піки» не будуть дуже високими або численними. Коли між двома частинами є вібрація або високий тиск, не буде змін жорсткості з’єднання та мікро-зміни відповідних розмірів через сплощення та деформацію стиснення піків, що також зменшить виникнення мікро-зношування від руху.(MID є провідним постачальником послуг з точної обробки деталей з ЧПУ, який зосереджується на наданні клієнтам рішень щодо шорсткості поверхні.)
Чим менша шорсткість, тим краще прилягання поверхні двох частин, тим кращий ефект теплопровідності, і тим вищі вимоги до шорсткості в деяких місцях, де потрібно покращити розсіювання тепла. Крім того, невеликі шорсткості також зменшать можливість витоку масла.
Для адгезії шорстка поверхня може забезпечити більшу площу поверхні для клею, що допомагає покращити міцність з’єднання, але якщо поверхня надто шорстка, загальна площа контакту може зменшитися, і повітря може затримуватись на поверхні з’єднання, тим самим послаблюючи міцність з’єднання. Тому вибирайте поміркованість.
Таким чином, вибір шорсткості варіюється від застосування до застосування. Це може не мати значення в деяких програмах і місцях, але це має вирішальне значення в випадках і застосуваннях, згаданих вище. Перш ніж вибрати шорсткість, варто подумати, яка моя мета.(来源:iMechanics机械)
