Je velmi důležité správně pochopit konotaci povrchové kvality dílu a analyzovat různé procesní faktory, které ovlivňují kvalitu obráběného povrchu v procesu obrábění, zlepšují kvalitu povrchu a zlepšují výkonnost výrobku.
Kvalita povrchu obrábění se vztahuje k nerovnoměrnosti obráběného povrchu po obrábění, což se také nazývá nerovnost. Kvalita povrchu po zpracování přímo ovlivňuje fyzikální, chemické a mechanické vlastnosti obrobku. Výkon výrobku, spolehlivost a životnost závisí převážně na kvalitě povrchu hlavních dílů. Proto je velmi důležité správně pochopit konotaci povrchové kvality dílu a analyzovat různé procesní faktory, které ovlivňují kvalitu obráběného povrchu v procesu obrábění, zlepšují kvalitu povrchu a zlepšují výkonnost výrobku.
1. Faktory ovlivňující kvalitu obráběných povrchů
1.1 Vliv výkonu stroje na mechanickou kvalitu povrchu
Vliv odolnosti proti opotřebení na kvalitu povrchu
Kontaktní plocha mezi dvěma styčnými plochami nově tvarovaného třecího páru se dotýká vrcholu hrubého povrchu v počátečním stádiu. Skutečná kontaktní plocha je mnohem menší než teoretická kontaktní oblast a ve spojených částech dochází k velmi velkému namáhání jednotky, což činí skutečný kontakt. Plastová deformace, elastická deformace a špičková střižnost mezi vrcholy se vyskytují v oblasti, což způsobuje silné opotřebení.
Vliv pevnosti na únavu na kvalitu povrchu
V roli střídavého zatížení může drsnost povrchu údolních částí snadno způsobit koncentraci napětí, což vede k únava. Čím větší je hodnota drsnosti povrchu, tím hlouběji jsou povrchové značky, tím větší je poloměr základny a tím horší je odolnost proti únavovému selhání. Zbytková zátěž má velký vliv na únavovou pevnost dílu. Zbytkové napětí v tahu povrchové vrstvy rozšíří únavové trhliny a urychlí únava. Zbytkové namáhání povrchové vrstvy může zabránit roztažení únavové trhliny a zpoždění výskytu únavového poškození.
Vliv odolnosti proti korozi na kvalitu povrchu
Odolnost proti korozi dílů závisí do značné míry na drsnosti povrchu. Čím větší je hodnota drsnosti povrchu, tím více korozivních látek se hromadí v údolích. Horší je odolnost proti korozi. Zbytkové tahové zatížení povrchové vrstvy způsobí praskání koroze při stresu, což snižuje odolnost součásti proti opotřebení a zbytkové tlakové napětí může zabránit praskání koroze pnutí.
1.2 Faktory ovlivňující povrchovou drsnost
Faktory ovlivňující povrchovou drsnost při obrábění
1 Odraz geometrie nástroje Když se nástroj pohybuje vzhledem k obrobku, zanechává na obráběném povrchu zbytkovou plochu řezné vrstvy. Jeho tvar je odrazem geometrie nástroje. 2 Povaha materiálu obrobku Při zpracování plastových materiálů zvyšuje plastové vytlačování kovového vytlačování řezačkou v kombinaci s odtrhávacím účinkem řezného nástroje, aby se obrobek oddělil od obrobku, což zvyšuje drsnost povrchu. 3 Množství řezu Při obrábění křehkých materiálů má řezná rychlost malý vliv na drsnost; při zpracování plastových materiálů má zastavaná hrana velký vliv na drsnost.
Faktory broušení ovlivňující povrchovou drsnost
Hlavní faktory ovlivňující drsnost brusného povrchu jsou: velikost brusného kotouče, tvrdost brusného kotouče, obroušení brusného kotouče, rychlost broušení, radiální broušení, rychlost posuvu a počet broušení, rychlost posuvu obrobku a axiální posuv, chladicí maziva apod.
1.3 Faktory ovlivňující fyzikální a mechanické vlastnosti povrchových vrstev
Povrchová vrstva za studena
Plastická deformace způsobená řeznou silou v procesu obrábění způsobuje zkreslení a zkreslení charakteru, střih a posuvu mezi krystalovými zrny, prodloužení a fibrilaci zrn produktu a dokonce i drcení, které všechny způsobí tvrdost a pevnost povrch kovové vrstvy. Pro zlepšení je tento jev známo jako vytvrzování za studena (nebo posílení). Hlavní faktory ovlivňující vytvrzování v pracovním procesu jsou: poloměr tupého okraje řezné hrany se zvětšuje, extruzní účinek na kovové povrchové vrstvě se zvyšuje, plastická deformace se zvětšuje a chladicí kalení se zvětšuje. Opotřebení boku nástroje se zvyšuje, tření mezi bokem a obrobeným povrchem se zvětšuje a plastická deformace se zvětšuje, což vede ke zvýšení tuhnutí chlazení. Jak se zvyšuje řezná rychlost, zkracuje se doba působení nástroje a obrobku, redukuje se hloubka plastické deformace a hloubka chlazené vrstvy se zmenší. Po zvýšení řezné rychlosti se také zkracuje řezné teplo působící na povrchovou vrstvu obrobku, což zvýší stupeň chlazení. Se zvyšující se rychlostí posuvu se rovněž zvyšuje řezná síla, zvyšuje se plastická deformace povrchového kovu a zvyšuje se chladicí účinek. Čím větší je plasticita materiálu obrobku, tím silnější je chladicí jev.
Změna mikrostruktury materiálu povrchové vrstvy
Když řezné teplo způsobí, že teplota povrchu bude zpracována tak, aby překročila teplotu fázového přechodu, změní se metalurgická struktura povrchového kovu. Existují tři druhy popálenin, popáleniny a žíhání. Existují dva způsoby, jak zlepšit vypalování broušení: jednak je co nejvíce omezit tvorbu mlecího tepla; druhým je zlepšit podmínky chlazení a pokusit se, aby se generované teplo snížilo přenosem na obrobek. Správná volba brusného kotouče, přiměřená volba řezného množství pro zlepšení podmínek chlazení.
Zbytkové napětí na povrchu vrstvy
Příčiny zbytkového namáhání povrchu jsou: Nejprve se během řezání vyskytuje zbytkové napětí v povrchové vrstvě kovu a v kovové vrstvě vnitřní vrstvy dochází k zbytkovému namáhání v tahu. Druhým je skutečnost, že při řezání se v řezné zóně vytváří velké množství řezného tepla. Za třetí, metalurgická struktura povrchového kovu různých metalurgických organizací se mění a změna specifického objemu povrchového kovu je nezbytně bráněna kovem, který je k němu připevněn, takže dochází k zbytkovému napětí.
2. Opatření ke zlepšení povrchové kvality obráběných obrobků
2.1 Rozvoj vědeckých a přiměřených regulačních postupů je základem pro zajištění povrchové kvality obrobku
Vědecké a přiměřené procesní předpisy jsou základem pro zpracování obrobků. Pouze tím, že formulujeme vědecké a rozumné postupy, můžeme poskytnout vědeckou a racionální metodickou základnu pro kvalitu povrchu obráběných obrobků, což umožní splnit kvalitu povrchu obráběných obrobků. Požadavek na vědecké a přiměřené procesní předpisy je takový, že procesní tok by měl být krátký a umístění musí být přesné. Při výběru referenčního polohování se pokuste zarovnat referenční polohování s odkazem na návrh.
2.2 Rozumná volba řezných parametrů je klíčem k zajištění kvality zpracování
Výběr vhodných řezných parametrů může účinně potlačit tvorbu zastavěné hrany, snížit výšku teoretické zbytkové plochy zpracování a zajistit kvalitu povrchu zpracovaného obrobku. Výběr řezných parametrů zahrnuje především výběr úhlu řezného nástroje, výběr řezné rychlosti a výběr hloubky řezu a rychlosti posuvu. Zkoušky ukázaly, že volba nástroje s větším úhlem sklonu může účinně potlačit tvorbu stavěné hrany při obrábění plastových materiálů. Je to proto, že řezná síla je snížena, deformace řezu je malá a délka dotyku mezi nástrojem a čipem se zvyšuje, když se zvyšuje úhel sklonu nástroje. Zkrácení snižuje základy tvorby BUE.
2.3 Rozumná volba řezné kapaliny je nezbytnou podmínkou pro zajištění povrchové kvality obráběného obrobku
Volba vhodné řezné kapaliny může zlepšit koeficient tření mezi obrobkem a nástrojem, snížit řeznou sílu a teplotu řezu, čímž se sníží opotřebení nástroje, aby se zajistila kvalita obrobku.
2.4 Výběr metod zpracování pro konečný proces na hlavním pracovním povrchu obrobku je zásadní
Volba konečného pracovního způsobu hlavního pracovního povrchu obrobku je zásadní, protože zbytkové namáhání zanechané konečným pracovním procesem na pracovní ploše přímo ovlivňuje výkon části stroje. Konečný pracovní postup pro výběr hlavní pracovní plochy součásti musí zohledňovat konkrétní pracovní podmínky a možné formy poškození hlavní pracovní plochy dílu.
Kvalita povrchu obrobku úzce souvisí s jeho využitím. Využití obrobku je konstrukční požadavek na zajištění normálního provozu stroje. Proto při zpracování obrobku bychom měli zvážit mnoho aspektů, jako jsou ekonomické výhody pro zajištění zpracování povrchu obrobku. Kvalita, ale také zabraňovat zvyšování výrobních nákladů dílů, což způsobuje zbytečné ztráty. Pouze pochopením a zvládnutím faktorů ovlivňujících povrchovou kvalitu mechanického zpracování lze přijmout odpovídající technologická opatření ve výrobní praxi s cílem snížit problémy s kvalitou zpracování způsobené vadami kvality povrchu dílů, a tím zlepšit výkon, životnost a spolehlivost mechanických výrobků.