Ключові фактори, що впливають на шорсткість поверхні при точній обробці деталей з ЧПУ
Параметри різання
• Швидкість подачі – більша подача залишає більш товсті «горбики»; подвоєння подачі може збільшити Ra від 0,8 мкм → 1,6 мкм.
• Швидкість різання – занадто низька спричиняє-зростання краю (BUE) і розрив; занадто висока прискорює знос інструменту; обидва збільшують шорсткість.
• Глибина різання – важкі сліди чорнової обробки повинні бути видалені чистовим проходом на 0,05–0,1 мм або стрибками Ra > 50 %.
Геометрія та стан інструменту
• Радіус носа – більший радіус розподіляє навантаження стружки; зміна від 0,4 мм до 0,8 мм може зменшити Ra на 30 %.
• Передні кути та кути нахилу – гострий позитивний передній кут зменшує силу різання та сліди від вібрації.
• Зношування інструменту – боковий знос VB > 0,05 мкм перетворює дзеркальне покриття на 1,6 мкм Ra майже за одну ніч.
Матеріал-заготовки
• Твердість і пластичність – м’який 6061-T6 Al може розмазуватися, тоді як 316L твердіє при роботі та дає рвані вершини; обидва підвищують Ra, якщо швидкість/подача не збігаються.
• Мікро-структура – дрібно{1}}термооброблені сталеві машини-до 0,4 мкм Ra, оскільки-лита груба зернистість важко досягає 1,6 мкм.
Охолоджуюча рідина / мастило
• Охолоджуюча рідина з концентрацією 8% утримує зону різання нижче 200 градусів, пригнічуючи BUE та зварювання стружки; Сухе різання може додати 0,2–0,4 мкм до Ra.
• Високий-тиск охолоджуючої рідини-шпинделя (70 бар) розбиває стружку та запобігає вторинному подряпину.
Динаміка машини та приладдя
• Вибіг шпинделя > 2 мкм або знос підшипника створює стукіт; Ra може змінюватися від 0,8 мкм до 2,0 мкм навіть з ідеальним інструментом.
• Звис > 3 × діаметр на кінці-млин діє як камертон; сліди вібрації, видимі при 10-кратному збільшенні.
Залишкова площа та потік стружки
• Теоретична висота піку h ≈ f²/(8×R), де f=подача, R=радіус носа; зменшення подачі з 0,2 мм/об до 0,05 мм/об зменшує h у 16 разів.
• Невідповідні стружколоми дозволяють стружці подряпати щойно-зрізану поверхню, додаючи 0,1–0,3 мкм Ra.
Послідовність процесу
• Пропуск напів{1}}фінішного проходу 0,1 мм перед фінішним проходом 0,02 мм залишає 0,4 мкм Ra замість 0,2 мкм на сталі 45.
• Кінцевий напрям-фрезерування дає нижчий Ra, ніж звичайне фрезерування більшості алюмінієвих сплавів.
Правило{0}}-цільової карти
Ra 0,4 мкм → гостра вставка, 0,05 мм/оберт, 0,2 мм носовий радіан, 150 м/хв, залив охолоджуючої рідини, < 1 мкм біття-.
Ra 1,6 мкм → ОК, щоб розслабити подачу до 0,15 мм/об, носовий рад 0,4 мм, без спеціального тиску охолоджуючої рідини.
Ra 3,2 мкм → параметри чорнової обробки; фінішний пропуск не потрібен.
Підсумок
"Чистка поверхня – це не випадковість-це сума подачі, радіуса інструменту, швидкості, охолоджувальної рідини та жорсткості; контролюйте їх, і ви контролюєте Ra."
