Od velike je važnosti točno razumjeti konotaciju površinske kvalitete dijela i analizirati različite čimbenike procesa koji utječu na kvalitetu obrađene površine u procesu obrade, poboljšati kvalitetu površine i poboljšati performanse proizvoda.
Kvaliteta površine obrade odnosi se na mikro-neujednačenost strojne površine nakon strojne obrade, koja se također naziva hrapavost. Kvaliteta površine nakon obrade izravno utječe na fizička, kemijska i mehanička svojstva obrade. Performanse proizvoda, pouzdanost i trajnost ovise uglavnom o kvaliteti površine glavnih dijelova. Stoga je od velikog značaja ispravno razumjeti konotaciju površinske kvalitete dijela i analizirati različite čimbenike procesa koji utječu na kvalitetu obrađene površine u procesu obrade, poboljšanju kvalitete površine i poboljšanju performansi proizvoda.
1. Čimbenici koji utječu na kvalitetu obrađenih površina
1.1 Utjecaj performansi stroja na kvalitetu mehaničke površine
Utjecaj otpornosti na habanje na površinsku kvalitetu
Kontaktna površina između dvije kontaktne površine novo-oblikovanog trenutačnog parka dodiruje se na vrhu grube površine u početnoj fazi. Stvarni prostor za dodir mnogo je manji od teorijskog dodirnog područja, a u kontaktnim dijelovima postoji vrlo veliki jedinični stres stvarajući stvarni kontakt. Plastična deformacija, elastična deformacija i otkazivanje smicanja između vrhova pojavljuju se na tom području, što uzrokuje teške trošenje.
Utjecaj čvrstoće umora na kvalitetu površine
U ulozi izmjeničnog opterećenja površinska hrapavost dijelova doline lako uzrokuje koncentraciju stresa, što dovodi do linija umora. Što je veća vrijednost površinske hrapavosti, što su dublje oznake površine, to je više polumjer osnovice, a što je lošiji otpor na padanje umora. Preostali stres ima veliki utjecaj na snagu umora dijela. Rezidualni vlačni stres površinskog sloja će proširiti pukotine umora i ubrzati neuspjeh umora. Preostalo naprezanje površinskog sloja može spriječiti širenje umora i odgađati pojavu oštećenja umora.
Učinak otpornosti na koroziju na kakvoću površine
Otpornost na koroziju dijelova ovisi u velikoj mjeri o hrapavosti površine. Što je veća vrijednost površinske hrapavosti, više se korozivne tvari nakupljaju u dolinama. Gore je otpornost na koroziju. Rezidualni vlačni stres površinskog sloja stvara pucanje korozije na stres, smanjujući otpornost na trošenje dijela, a preostali stlačeni pritisak može spriječiti pucanje korozije na stres.
1.2 Čimbenici koji utječu na površinsku grebenu
Čimbenici koji utječu na površinsku greben u obradi
1 Refleksija geometrije alata Kada se alat pomiče u odnosu na obradak, ostaje preostalo područje reznog sloja na obrađenom površinu. Njegov oblik je odraz geometrije alata. 2 Priroda materijala za obrađivanje Prilikom obrade plastičnih materijala, plastična ekstruzija metalne ekstruzije rezača, kombinirana s djelovanjem kidanja rezača radi odjeljivanja radnog dijela od obradaka, povećava hrapavost površine. 3 Količina rezanja Kod obrađivanja krhkih materijala, brzina rezanja ima malo utjecaja na hrapavost; pri obradi plastičnih materijala, izgrađeni rub ima veliki utjecaj na hrapavost.
Faktori mljevenja koji utječu na površinsku greben
Glavni čimbenici koji utječu na hrapavost površine mljevenja su: veličina brusnog kotača, tvrdoća brusnog kotača, namatanje mljevenih kotača, brzina mljevenja, radijalno brušenje, brzina uvlačenja i broj brušenja, brzina uvlačenja obratka i aksijalna brzina napajanja, maziva za hlađenje itd.
1.3. Čimbenici koji utječu na fizička i mehanička svojstva površinskog sloja
Hladno hladjenje površinskog sloja
Plastična deformacija uzrokovana snagom rezanja u procesu strojne obrade uzrokuje izobličenje i iskrivljavanje karaktera, rezanje i klizanje između kristalnih žitarica, produljenje i fibrilacija žitarica proizvoda, pa čak i drobljenje, što će sve uzrokovati tvrdoću i čvrstoću površinski sloj metala. Da bi se poboljšalo, taj fenomen je poznat kao hladno kaljenje (ili jačanje). Glavni čimbenici koji utječu na otvrdnjavanje rada su: povećava se radijus tupog ruba reznog ruba, povećava se ekstruzijski učinak na površinu površinskog sloja, povećava se plastična deformacija, a povećava se hlađenje. Izdržljivost nožice alata povećava se, povećava se trenje između bokova i obrađene površine, a plastična deformacija se povećava, što dovodi do povećanja hladnog otvrdnjavanja. Kako se brzina rezanja povećava, vrijeme djelovanja između alata i radnog dijela se skraćuje, dubina plastične deformacije se smanjuje, a dubina rashladnog sloja se smanjuje. Nakon što se povećava brzina rezanja, također se skraćuje toplina rezanja na površinskom sloju izradaka, što će povećati stupanj hlađenja. Kako se povećava brzina napajanja, povećava se snaga rezanja, povećava se plastična deformacija površinskog metala, a povećava se djelovanje hlađenja. Što je plastičnost materijala za obradu veća, to je izrazitija pojava hlađenja.
Promjena mikrostrukture materijala površinskog sloja
Kada toplina rezanja uzrokuje da se temperatura površine obrađuje prema prekoračenju temperature prijelaza faze, metalurška struktura površinskog metala će se promijeniti. Postoje tri vrste brušenja opekline, ugasivanje opekotina i žarenja opekotina. Postoje dva načina za poboljšanje sagorijevanja: jedan je da se što je više moguće smanji stvaranje brušenja; drugi je poboljšati uvjete hlađenja i pokušati stvoriti toplinu manje prijenosa na obrađenu površinu. Ispravan odabir brusnog kotača, razuman izbor rezanja za poboljšanje uvjeta hlađenja.
Preostali stres površinskog sloja
Uzroci preostalog napona na površini su: Prvo, ostatak stresa javlja se u površinskom metalnom sloju tijekom rezanja, a preostali vlačni stres nastaje u unutarnjem sloju metala. Drugi je da se u procesu rezanja stvara velika količina rezne topline u području rezanja. Treće, metalurška struktura površinskog metala različitih metalurških organizacija se mijenja, a promjena specifičnog volumena površinskog metala neizbježno je ometena od metala pričvršćena na njega, tako da postoji preostali stres.
2. Mjere za poboljšanje kvalitete površine obrađenih obradaka
2.1 Razvoj znanstvenih i razumnih procesnih propisa temelj je za osiguravanje površinske kvalitete obradaka
Znanstveni i razumni procesni propisi osnova su za obradu obradaka. Samo formuliranjem znanstvenih i razumnih postupaka možemo pružiti znanstvenu i racionalnu metodu temeljenu na površinskoj kvaliteti strojnih obradaka, što omogućuje da se zadovolje kvaliteta površine strojnih dijelova. Zahtjev za znanstvenim i razumnim procesnim propisima je taj da procesni tijek bude kratak, a pozicioniranje mora biti točno. Prilikom odabira referentnog pozicioniranja, pokušajte poravnati referentnu poziciju s referentnom izvedbom.
2.2 Razumni odabir parametara rezanja je ključ koji osigurava kvalitetu obrade
Odabir razumnih parametara rezanja može učinkovito suzbiti nastajanje izgrađenog ruba, smanjiti visinu preostale površine teorijske obrade i osigurati kvalitetu površine obrađenog obratka. Izbor parametara rezanja uglavnom uključuje odabir kuta alata za rezanje, odabir brzine rezanja, odabir dubine rezanja i brzine uvlačenja. Ispitivanja su pokazala da odabir alata s većim kutom rake može učinkovito suzbiti nastajanje izgrađenog ruba pri obradi plastičnih materijala. To je zbog toga što se sila rezanja smanjuje, deformacija rezanja je mala, a duljina kontakata između alata i čipa povećava se kada se povećava kut nagiba alata. Skraćivanje smanjuje temelje za formiranje BUE.
2.3 Razumni odabir tekućine za rezanje je nužan uvjet da se osigura kvaliteta površine strojnog obratka
Odabir razumne tekućine za rezanje može poboljšati koeficijent trenja između radnog dijela i alata, smanjiti snagu rezanja i rezanje temperature, čime se smanjuje trošenje alata kako bi se osigurala kvaliteta obratka.
2.4 Odabir načina obrade za završni proces na glavnoj radnoj površini obradaka je presudan
Izbor konačnog načina rada glavne radne površine je presudno jer se preostali stres ostavljen od završnog radnog procesa na radnoj površini izravno utječe na performanse strojnog dijela. Završni radni postupak za odabir glavne radne površine dijela mora uzeti u obzir specifične radne uvjete i moguće oblike oštećenja glavne radne površine dijela.
Kvaliteta površine radnog dijela usko je povezana s njegovom izvedbom. Uporaba radnog dijela je zahtjev za projektiranje kako bi se osiguralo normalno rad stroja. Stoga, u procesu obrade obradaka treba razmotriti mnoge aspekte kao što su ekonomske koristi kako bi se osigurala obrada površine obradaka. Kvaliteta, ali i izbjegavanje povećanja troškova proizvodnje dijelova, uzrokujući nepotrebne gubitke. Samo razumijevanjem i savladavanjem čimbenika koji utječu na površinsku kakvoću mehaničke obrade možemo usvojiti odgovarajuće tehnološke mjere u proizvodnoj praksi kako bi se smanjili problemi kvalitete obrade uzrokovani nedostatkom površinske kvalitete dijelova, čime se poboljšavaju performansi, život i pouzdanost mehaničkih proizvoda.