CNC machining getur búið til hluta með ströngum þolkröfum og nákvæmum hlutum úr ýmsum málmum eða plasti, og er ein besta vinnsluaðferðin fyrir sérsniðna hluta og frumgerð. Við CNC vinnslu er hráefni valið og nákvæmlega fjarlægt til að framleiða næstum netlaga hluta. Þessi tegund af vinnsluferli er venjulega einnig kallað frádráttarframleiðsla. Þar sem CNC tólið fjarlægir stöðugt hráefni meðan á vinnsluferlinu stendur, verða augljós verkfæramerki framleidd á yfirborði hlutans. Til að skilgreina þykkt þessara verkfæramerkja köllum við það yfirborðsgrófleika CNC vinnsluhluta og skiptum því í ýmsar grófleikastig. Á sama tíma, eftir CNC vinnslu nákvæmni málmhluta, gerum við venjulega nokkra meðferð á yfirborði hlutanna til að bæta slitþol þeirra, tæringarþol, einangrun, skraut eða aðrar sérstakar virknikröfur. Yfirborðsmeðferð er ferlið við að mynda yfirborðslag með tilbúnum hætti með vélræna, eðlisfræðilega og efnafræðilega eiginleika sem eru ólíkir undirlaginu með tiltekinni vinnslutækni á yfirborði undirlagsins.
Eftir að yfirborð hlutarins hefur verið unnið með CNC lítur það slétt út, en það er ójafnt þegar það er skoðað með stækkunargleri. Í daglegu lífi hefur fólk tilhneigingu til að kalla það „yfirborðsfrágang“ en í raun kallar alþjóðlegi sameinaður staðall það „yfirborðsgrófleiki“. Yfirborðsgrófleiki vísar til ójafnvægis lítilla valla og örsmáa tinda og dala sem vélað yfirborð hefur. Fjarlægðin (bylgjufjarlægðin) milli tveggja tinda eða tveggja dala er mjög lítil (undir 1 mm), sem tilheyrir smásjárfræðilegri rúmfræðigreiningarvillu. Því minni sem yfirborðsgrófleiki er, því sléttari er yfirborðið.
Yfirborðsgrófleiki myndast almennt af vinnsluaðferðinni sem notuð er og öðrum þáttum, svo sem núningi milli tólsins og yfirborðs hlutans við CNC vinnslu, plastaflögun yfirborðslagsins þegar flísin er aðskilin og hátíðni titringurinn í ferli kerfi. Vegna mismunandi vinnsluaðferða og vinnustykkisefna eru dýpt, þéttleiki, lögun og áferð ummerkjanna sem eftir eru á unnu yfirborðinu mismunandi.
Áhrif yfirborðsgrófs á hluta
Yfirborðsgrófleiki er nátengdur samsvörunareiginleikum, slitþol, þreytustyrk, snertistífleika, titringi og hávaða vélrænna hluta og hefur mikilvæg áhrif á endingartíma og áreiðanleika vélrænna vara. Eftir að hlutarnir eru unnar eru fínar vinnsluspor á yfirborðinu og því minni sem yfirborðsgrófleiki er, því sléttari er yfirborðið. Sérstök áhrif yfirborðsgrófs á hluta geta átt við eftirfarandi atriði.
1. Yfirborðsgrófleiki hefur áhrif á slitþol hluta. Því grófara sem yfirborðið er, því minna sem virkt snertiflöturinn er á milli hliðarflatanna, því meiri þrýstingur og því hraðar slitnar.
2. Grófleiki yfirborðs hefur áhrif á stöðugleika passaeiginleika. Fyrir úthreinsun passa, því grófara yfirborðið, því auðveldara er að klæðast því, þannig að bilið eykst smám saman meðan á vinnuferlinu stendur; styrk tengingarinnar.
3. Yfirborðsgrófleiki hefur áhrif á þreytustyrk hluta. Það eru stór trog á yfirborði grófra hluta, sem eru viðkvæm fyrir álagsstyrk eins og skörpum skorum og sprungum og hafa þannig áhrif á þreytustyrk hluta.
4. Yfirborðsgrófleiki hefur áhrif á tæringarþol hluta. Gróft yfirborð getur auðveldlega valdið því að ætandi gas eða vökvi komist inn í innra lag málmsins í gegnum smásæja dalina á yfirborðinu, sem veldur yfirborðstæringu.
5. Yfirborðsgrófleiki hefur áhrif á þéttingu hluta. Gróft yfirborð getur ekki passað vel og gas eða vökvi lekur í gegnum eyðurnar á milli snertifletanna.
6. Yfirborðsgrófleiki hefur áhrif á snertistífleika hluta. Snertistífleiki er hæfni samskeytis yfirborðs hluta til að standast snertiaflögun undir áhrifum utanaðkomandi krafts. Stífleiki vélar ræðst að miklu leyti af stífleika snertingar á milli hlutanna.
7. Hafa áhrif á mælingarnákvæmni hluta. Yfirborðsgrófleiki mælds yfirborðs hlutans og mæliyfirborðs mælitækisins mun hafa bein áhrif á nákvæmni mælingar, sérstaklega við nákvæmni mælingar.
Að auki mun grófleiki yfirborðsins hafa mismikil áhrif á húðun, hitaleiðni og snertiviðnám hluta, endurkasts- og geislunargetu, viðnám gegn vökva- og gasflæði og straumflæði á yfirborði leiðara.
Einkunnastaðall og val á yfirborðsgrófleika
Yfirborðsgrófleiki CNC vinnsluhluta er ekki tilviljunargildi, vegna þess að yfirborðsgrófleiki er stjórnanlegur og þarf aðeins að forstilla fyrir vinnslu. Hins vegar, undir venjulegum kringumstæðum, hafa margir hlutar ekki sérstakar kröfur um yfirborðsgrófleika, nema þær séu nauðsynlegar í sumum tilteknum atvinnugreinum, svo sem sumir snúningshlutar, titringssenur, læknisfræðilegar ígræðslur bíða.
Mismunandi notkunarsvið krefjast mismunandi grófleika yfirborðs. Nánar tiltekið hvernig á að velja yfirborðsgrófleika fyrir hlutana þína. Það fyrsta sem við þurfum að hafa í huga er að yfirborð hlutarins ætti ekki aðeins að uppfylla virknikröfur heldur einnig að huga að efnahagslegri skynsemi. Fyrir sérstakt val er hægt að ákvarða það með hliðstæðum hætti með tilvísun í núverandi teikningar af svipuðum hlutum. Undir þeirri forsendu að uppfylla virknikröfur hlutans ætti að velja stærri yfirborðsgrófleika færibreytugildi eins mikið og mögulegt er til að draga úr vinnslukostnaði. Almennt séð hafa vinnuyfirborðið, pörunaryfirborðið, þéttingaryfirborðið, núningsyfirborðið með miklum hreyfihraða og háum einingarþrýstingi hlutanna miklar kröfur um slétt yfirborð og færibreytugildið ætti að vera minna. Fyrir yfirborð sem ekki er að vinna, yfirborð sem ekki passar og yfirborð með litla víddarnákvæmni geta færibreytugildin verið stærri til að draga úr vinnslukostnaði.
Samkvæmt ISO2632/1-1975 vinnslugrófleikastaðall, sem nú er í AN-Prototype CNC vinnsluverkstæðinu, innleiðum við eftirfarandi fjögur yfirborðsgrófleikagildi til að framleiða hágæða hluta fyrir viðskiptavini.
Ra=3.2um. Þetta er sjálfgefið yfirborðsáferð fyrir CNC vélaða hluta og er hentugur fyrir flesta hluta. Yfirborð Ra3.2um hlutanna er mjög slétt, en samt sjást skurðarmerki og það hentar vel fyrir atriði sem verða fyrir titringi, álagi og miklu álagi.
Ra=1.6 um. Þetta stig er tiltölulega góður yfirborðsgrófleiki, unnið við settar aðstæður, en þó sjást lítilsháttar skurðarmerki. Hlutar í þessum flokki passa vel að öðrum íhlutum og henta fyrir hægfara og létthlaðna aðstæður, ekki fyrir hraðan snúning eða mikinn titring. Ef ál 6061 er tekið sem dæmi, þá er framleiðslukostnaður Ra1.6um um 5% hærri en Ra3.2 og eykst hann með því að hlutarnir eru flóknir.
Ra=0.8um. Þetta er yfirborðsáferð á háu stigi sem þarf að framleiða við strangt stjórnað skilyrði og er auðveldara að framleiða með sívalningum, miðjulausum eða yfirborðsslípum. Hlutar af þessu stigi virka venjulega í senum með létt álag eða sjaldgæfar hreyfingar. Ef ál 6061 er tekið sem dæmi, þá er framleiðslukostnaður Ra0.8um um 10% hærri en Ra3.2 og eykst hann með því að hlutarnir eru flóknir.
Ra=0.4 um. Þessi einkunn er hágæða yfirborðsgrófleiki. Hlutar þessarar einkunnar þurfa venjulega smerilfægingu eða slípun. Fyrir atriði sem krefjast mjög sléttra yfirborðs er nauðsynlegt að velja Ra0.4um, eins og innri vegg legur eða læknisfræðilegar ígræðslur. Ef ál 6061 er tekið sem dæmi, þá er framleiðslukostnaður Ra0.4um um 15% hærri en Ra3.2 og eykst með því að hlutarnir eru flóknir.
Yfirborðsgrófleiki Algeng vandamál
Mat og mælingar á yfirborðsgrófleika. Mat á grófleika er aðallega skipt í eigindlegar og megindlegar matsaðferðir. Hið svokallaða eigindlega mat er að bera saman yfirborðið sem á að prófa við þekkt yfirborðsgrófleikasamanburðarsýni og dæma einkunn þess með sjónrænni skoðun eða með smásjá; og Magnbundið mat er að mæla helstu færibreytur grófleika mælds yfirborðs með ákveðnum mæliaðferðum og samsvarandi tækjum, þessar breytur eru Ra, Rq, Rz, Ry. Eins og er, eru algengustu mælingaraðferðirnar á yfirborðsgrófleika aðallega sýnishornssamanburðaraðferð, ljóshlutaaðferð, truflunaraðferð, pennaaðferð osfrv.
Merking yfirborðsgrófleikabreyta Ra, Rq, Rz, Ry. Ra er reiknað meðalfrávik útlínunnar, það er reiknað meðaltal summan af algildum mældra útlínurfrávika innan sýnatökulengdarinnar. Rq er rótmeðalkvaðratfrávik sniðsins: rótmeðalkvaðratgildi sniðsins á móti innan sýnatökulengdarinnar. Rz er 10 punkta hæð smásjár grófleika: summan af meðalgildum fimm stærstu útlínutoppshæða og fimm stærstu útlínurdaladýptarinnar innan sýnatökulengdarinnar. Ry er hámarkshæð sniðsins: hámarksfjarlægð milli topplínu sniðsins og miðlínu botnlínu sniðdalsins innan sýnatökulengdarinnar.
Þættir sem hafa áhrif á grófleika yfirborðs. Það eru margir þættir sem hafa áhrif á yfirborðsgrófleika hluta, þar á meðal eru stærstu þættirnir skurðarhraði, dýpt skurðar, magn skurðar, rúmfræðilegt horn skurðarverkfæris, titringur skurðarverkfæris, hörku unnu efnis, stífni vinnustykkis, festing. og vélar við CNC vinnslu Stífleiki, notkun skurðarvökva osfrv.
Yfirborðsmeðferð á CNC véluðum hlutum
Á sviði CNC nákvæmni vinnslu, fyrir hluta sem krefjast tiltölulega mikils styrks og seigju, eru vinnuafköst þeirra og endingartími nátengd yfirborðseiginleikum þeirra og ekki er hægt að ná betri yfirborðseiginleikum einfaldlega með því að treysta á efni. Það er mjög óhagkvæmt, en í raunverulegri vinnslu verður frammistaða þess að vera í samræmi við staðlaða. Á þessum tíma verðum við að grípa til ýmissa yfirborðsmeðferðartækni. Yfirborðsmeðferð er ferlið við að mynda yfirborðslag á yfirborði undirlags tilbúnar með tiltekinni vinnslutækni sem er frábrugðin vélrænum, eðlisfræðilegum og efnafræðilegum eiginleikum undirlagsins. Að auki, fyrir CNC vinnslu nákvæmni málmhluta, til að mæta slitþol, tæringarþol, einangrun, skraut, auka endingartíma hlutanna eða bæta við öðrum sérstökum aðgerðum, tökum við almennt upp sérstaka yfirborðsmeðferð til að uppfylla kröfur. Fyrir yfirborðsmeðhöndlun vélbúnaðarhluta sjáum við almennt anodizing, rafhúðun, raffægingu, umbreytingarhúð, passivering, vírteikningu, sandblástur, málningu og duftúðun osfrv.
Anodizing, rafefnafræðileg oxun málma eða málmblöndur. Ál og málmblöndur þess mynda lag af oxíðfilmu (einangrun) á álafurðinni (skaut) við samsvarandi raflausn og sérstakar vinnsluaðstæður undir áhrifum straums. Anodizing, ef ekki annað er tilgreint, vísar venjulega til brennisteinssýru anodizing. Til að sigrast á göllum yfirborðshörku álblöndu, slitþols osfrv., auka umfang notkunar og lengja endingartímann, hefur yfirborðsmeðferðartækni orðið ómissandi hluti af notkun álblöndur og rafskautsoxunartækni er mest notaða og hagkvæmasta. af. Núna eru tvær megingerðir rafskauts: tegund II brennisteinssýru anodizing og tegund III harð anodizing (harð húðun)
Anodizing af tegund II brennisteinssýru er algengasta anodizing aðferðin. Brennisteinssýru anodizing ferli kvikmyndir eru fáanlegar í þykkt á bilinu 0.0001″-.001″. Húðin sem fékkst hafði heildarþykkt upp á 67% skarpskyggni í undirlagið og 33% aukningu á upprunalegri stærð hlutans. Það er sérstaklega hentugur fyrir forrit sem krefjast hörku og slitþols.
Hins vegar er hugsanleg tilvist ætandi sýruleifa óæskileg þegar hlutar verða fyrir töluverðu álagi, eins og flugvélahlutir. Gljúpa brennisteinssýrufilmunnar fyrir lokun er sérstakur kostur við litaða yfirborðsmeðferð á áli og málmblöndur þess.
Gljúpt súrál gleypir litarefni vel og síðari lokun hjálpar til við að koma í veg fyrir litatap við notkun. Þrátt fyrir að litaðar anodized filmur séu nokkuð hraðar eru þær tilhneigingar til að bleikja þegar þær verða fyrir langvarandi beinu sólarljósi. Sumir litanna eru: svartur, rauður, blár, grænn, borgargrár, sléttubrún og gull. Hluta er hægt að meðhöndla efnafræðilega eða vélrænt fyrir anodizing til að ná mattri (endurskinslaus) áferð.
Ávinningur af anodizing brennisteinssýru:
- Ódýrara en aðrar tegundir rafskauts með tilliti til efna sem notuð eru, hitunar, orkunotkunar og tímalengd til að fá æskilega þykkt.
- Hægt er að klára fleiri málmblöndur.
- Harðari en króm anodizing.
- Skýrari frágangur gerir litun í fjölbreyttari litum.
- Úrgangsförgun er auðveldari en krómanodizing, sem einnig hjálpar til við að draga úr kostnaði.
Brennisteinssýru anodizing forrit:
- Hernaðarvopn
- Optískir íhlutir
- Vökvakerfi lokar
- Vélrænn vélbúnaður
- Tölvu- og rafeindahólf
Harð rafskaut af tegund III (harð feld), en hún er venjulega framkvæmd í raflausnum sem byggir á brennisteinssýru, er þykkari og þéttari en hefðbundnari brennisteinssýruanodizing. Harð húðun er hentug fyrir álhluta í mjög slípiefni sem krefjast yfirburða slitþols eða í ætandi umhverfi sem krefst þykkari, harðari og endingarbetra húðunar. Það er líka dýrmætt þar sem þörf er á aukinni rafeinangrun. Þar sem anodizing harðfeldi getur farið upp í nokkra þúsundustu í sumum tilfellum, gerir þetta þessa tegund rafskauts ákjósanlegt til að bjarga slitnum eða vanbúnum íhlutum.
Harðir anodizing eiginleikar:
- Ekki leiðandi
- Bættu slitþol
- Getur lagað slitið yfirborð á áli
- Bættu yfirborð hluta fyrir rennibrautir
- Hægt að lita svart; aðrir litir eru minna skrautlegir
- Yfirborðsmeðferð er erfiðari en verkfærastál
Harð anodizing forrit:
- Cam
- Gears
- Lokar
- Piston
- Rennihlutar
- Lamir vélbúnaður
- Snúningshlutar
- Einangrunarplata
- Sprengiheldur skjöldur
Rafhúðun.
Rafhúðun er ferlið við að setja eitt eða fleiri lög af málmi á hluta með því að leiða jákvætt hlaðinn straum í gegnum lausn sem inniheldur uppleystar málmjónir (skaut) og neikvætt hlaðinn straum í gegnum hlutann sem á að húða (bakskaut). Á rætur sínar að rekja til Forn-Egypta, myndu þeir húða málma og málmleysingja með gulli eða ferli sem kallast „gylling“, fyrsta þekkta yfirborðsmeðferðin. Sumir málmar eru beittir jafnari en aðrir, en rafmagnsnotkun þýðir að málmurinn sem settur er út flæðir auðveldara að stórstraumssvæðum eða brúnum hlutans. Þessi tilhneiging er sérstaklega áberandi með flóknum formum eða þegar reynt er að plata innra hluta eða auðkennishluta hluta. Auk þess að nota staka málma er hægt að rafhúða málmblöndur efna eins og tini og blý eða sink og járn samtímis til að ná tilætluðum sérsniðnum eiginleikum.
Rafgreiningarfæging.
Rafslípun er ferlið við að slétta og/eða bjarta málmflöt í óblandaðri sýru eða basískum lausnum. , stillt til að framkvæma það á ryðfríu stáli eða öðrum nikkelríkum málmblöndur. Þó að það sé hægt að gera það á mörgum grunnmálmum sem forhúðunaraðgerð, er það venjulega gert á ryðfríu stáli sem lokafrágangur. Það veitir efnafræðilega og eðlisfræðilega hreint yfirborð og fjarlægir hvers kyns vélrænan yfirborðsgrófleika sem getur verið skaðleg við að framleiða einsleitt og gryfjulaust húðað yfirborð eða framtíðarframmistöðu og útlit ryðfríu stáli vara. Það hjálpar til við að afgrata unnar brúnir og göt og fjarlægir innbyggt járn úr framleiðsluferlinu. Straumurinn er mestur á ytri brúnum og hornum hlutans sem eru sérstaklega sléttar.
Aðgerðarleysi.
Passivation er notuð til að bæta yfirborðsástand ryðfríu stáli með því að leysa upp járn sem er innbyggt í yfirborðið með mótun, vinnslu eða öðrum framleiðsluskrefum. Járn mun tærast ef ekki er hakað við og oft koma stórir eða litlir ryðblettir á ryðfríu stáli. Til að koma í veg fyrir þetta í fullunnum hlutum eru þeir aðgerðarlausir. Þessi meðferð felur í sér að hlutum úr ryðfríu stáli er dýft í saltpéturssýrulausn sem er laus við oxandi sölt í nokkurn tíma, sem mun leysa innfellda járnið upp og endurheimta upprunalega tæringarþolna yfirborðið með því að mynda þunnt gagnsæ oxíðfilmu. Aðgerð er notuð sem hreinsunaraðgerð fyrir steypur, stimplingar og fullunna vélarhluta með því að dýfa hlutunum í kaf.
Eiginleikar og kostir:
- Veitir frábært hreinsiflöt
- Ryðfrítt stál mun ekki ryðga og mislitast við notkun
- Undirbúningur yfirborðs fyrir aðra áferð eins og grunn eða spreymálningu
- Ryðfrítt stál þarf ekki að vera húðað fyrir hámarks ryðvörn
- Óvirkt ryðfrítt stál mun ekki hvarfast við önnur efni vegna járnmengunar
Burstað.
Yfirborðsburstameðferð er yfirborðsmeðferð sem myndar línur á yfirborði vinnustykkisins með því að mala vörur til að ná fram skreytingaráhrifum. Vegna þess að bursta yfirborðsmeðferðin getur endurspeglað áferð málmefna hefur það verið elskað af fleiri og fleiri notendum og hefur orðið meira og meira notað. Vinnsluaðferðin við yfirborðsteikningu ætti að velja mismunandi vinnsluaðferðir í samræmi við kröfur um teikniáhrif og stærð og lögun mismunandi yfirborðs vinnustykkisins. Það eru tvær leiðir til að teikna: handteikningu og vélrænni teikningu
Sandblasting
Ferlið við að þrífa og grófa yfirborð undirlagsins með áhrifum háhraða sandflæðis. Þjappað loft er notað sem kraftur til að mynda háhraða þota geisla til að úða úðaefninu (kopargrýti, kvarssandi, korund, járnsandi, Hainan sand) á yfirborð vinnustykkisins sem á að vinna á miklum hraða, þannig að útlit eða lögun ytra yfirborðs vinnustykkisins breytist. Vegna áhrifa og skurðaráhrifa slípiefnisins á yfirborð vinnustykkisins getur yfirborð vinnustykkisins fengið ákveðna hreinleika og mismunandi grófleika, þannig að hægt sé að bæta vélrænni eiginleika yfirborðs vinnustykkisins, þannig að að bæta þreytuþol vinnustykkisins, auka það og húðun Viðloðunin á milli laga lengir endingu húðunarfilmunnar og er einnig gagnleg fyrir jöfnun og skreytingu lagsins.
Púðurhúð
Duftúðun notar fyrirbærið kórónulosun til að láta dufthúðina aðsogast á vinnustykkið. Ferlið við duftúðun er: duftúðabyssan er tengd við neikvæða rafskautið, vinnustykkið er jarðað (jákvæð rafskaut), dufthúðin er send til úðabyssunnar með duftveitukerfinu í gegnum þjappað loftgasið og háan spennu sem myndast af háspennu rafstöðueiginleikarafallinu er bætt framan á úðabyssuna. Vegna kórónulosunar myndast þétt hleðsla í nágrenni þess. Þegar duftinu er úðað úr stútnum myndar það hringrás sem myndar hlaðna málningarögn. Það dregist af rafstöðueiginleikanum að vinnustykkinu með gagnstæða pólun. Eftir því sem úðað duft eykst mun hleðslan því meira sem það safnast upp, þegar það nær ákveðinni þykkt, vegna rafstöðueiginleika fráhrindunar, mun það ekki halda áfram að gleypa, þannig að allt vinnustykkið mun fá ákveðna þykkt af dufthúð, og þá duft verður brætt, jafnað og storknað með hita, það er, á yfirborði vinnustykkisins Myndar harða húðunarfilmu.