Dalam pemesinan CNC, kekasaran permukaan bukan hanya tentang bagaimana bahagian kelihatan -ia secara langsung memberi kesan bagaimana ia berfungsi. Permukaan kasar pada galas boleh menyebabkan pakaian berlebihan, sementara permukaan yang terlalu lancar pada cengkaman mungkin menjadikannya licin. Untuk pereka dan pengeluar, Memilih kekasaran permukaan yang betul (diukur olehNilai RA) Mengimbangi prestasi, kos, dan masa pengeluaran. Panduan ini memecah kekasaran permukaan apa, cara mencapai gred RA yang berbeza, Gred mana yang akan dipilih untuk projek anda, dan contoh dunia nyata untuk mengelakkan kesilapan yang mahal.
Apakah kekasaran permukaan dalam pemesinan CNC?
Pertama, Mari Kosongkan Kekeliruan: kekasaran permukaan dankemasan permukaan tidak sama.
- Kekasaran permukaan: The tiny, irregular peaks and valleys on a part’s surface right after CNC machining. It’s measured by Ra (Average Roughness), which calculates the average distance between the highest peaks and lowest valleys (in microns, μm—1 μm = 0.001 mm).
- Kemasan permukaan: The final look/feel of a part after post-processing (Mis., Anodizing, sandblasting, atau elektroplating). Post-processing can improve appearance, but it doesn’t erase the base surface roughness from machining.
Why Ra Matters
Even small changes in Ra affect a part’s performance:
- Friction: A rough surface (high Ra) mewujudkan lebih banyak geseran untuk bergerak seperti gear. Permukaan licin (RA rendah) mengurangkan geseran tetapi boleh terlalu licin untuk genggaman.
- Pakai: Permukaan kasar haus lebih cepat. Contohnya, Aci dengan RA 3.2 μm akan memakai galas 2x lebih cepat daripada satu dengan RA 0.8 μm.
- Sesuai: Bahagian yang ketat (Mis., omboh dalam silinder) memerlukan RA yang rendah untuk mengelakkan jamming atau kebocoran.
Contoh
Pembuat peranti perubatan menggunakan a 3.2 μm RA selesai untuk pemegang alat pembedahan. Permukaan kasar sukar dibersihkan (bakteria terperangkap di lembah), Jadi mereka beralih ke 1.6 μm ra. Permukaan yang lebih lancar lebih mudah dibersihkan, Dan ia masih memberikan cengkaman yang cukup untuk pakar bedah.
Gred RA Utama untuk Pemesinan CNC: Apa yang mereka maksudkan & Bila Menggunakannya
Industri pembuatan (setiap standard sepertiISO 4287) Menggunakan nilai RA khusus untuk pemesinan CNC. Empat gred yang paling biasa - dari kasar hingga licin -adalah 3.2 μm, 1.6 μm, 0.8 μm, dan 0.4 μm. Berikut adalah pecahan terperinci masing -masing, termasuk kos, Gunakan kes, dan petua pemesinan.
Jadual perbandingan gred RA
| Nilai RA | Visual/rasa | Aplikasi terbaik | Keperluan pemesinan | Kesan kos (vs. 3.2 μm ra) |
|---|---|---|---|---|
| 3.2 μm | Tanda potong yang kelihatan; sedikit kasar ke sentuhan | – Bahagian pengguna (Mis., Komponen mainan plastik, kurungan mudah) – Bahagian dengan tekanan/beban ringan (Mis., Rak-rak berat) – Kemasan lalai untuk kebanyakan bahagian yang tidak kritikal | Kelajuan tinggi, makanan halus, pemotongan ringan | Kos asas (0% peningkatan) |
| 1.6 μm | Tanda potong yang sedikit kelihatan; lebih lancar ke sentuhan | – Bahagian yang ketat (Mis., gear kecil, trek pintu gelangsar) – Bahagian dengan getaran ringan (Mis., komponen motor elektrik kecil) – Bahagian makanan yang selamat (lebih mudah dibersihkan daripada 3.2 μm) | Kelajuan tinggi yang dikawal, makanan yang sangat halus, Kekuatan pemotongan minimum | +2.5% (Aluminium standard); lebih tinggi untuk bahagian yang kompleks |
| 0.8 μm | Tanda potong yang tidak kelihatan; sangat lancar | – Bahagian-bahagian yang diketengahkan (Mis., Kurungan sayap kapal terbang) – Galas ringan (pergerakan sekali -sekala) – Bahagian yang memerlukan cat/pelekat (permukaan licin membantu ikatan) | Kawalan kelajuan/suapan yang ketat; Pelbagai cahaya berlalu | +5% (Aluminium standard); meningkat dengan kerumitan |
| 0.4 μm | Selesai hampir-cermin; Tiada tanda yang kelihatan | – Bahagian tekanan tinggi (Mis., enjin engkol enjin) – Komponen berputar cepat (Mis., galas berkelajuan tinggi, aci) – Implan perubatan (permukaan licin menghalang kerengsaan tisu) | Pelbagai pas halus; alat khusus (Mis., Pemotong berlian); Kawalan kualiti yang ketat | +11-15% (Aluminium standard); jauh lebih tinggi untuk bahagian yang kompleks |
Kajian kes dunia sebenar: Memilih RA untuk peralatan penghantaran kereta
Pengilang kereta menguji tiga nilai RA untuk gear penghantaran:
- 3.2 μm ra: Gear membuat bunyi dan memakai selepas itu 50,000 km.
- 1.6 μm ra: Bunyi dikurangkan, tetapi memakai masih berlaku di 80,000 km.
- 0.8 μm ra: Bunyi minimum, bebas haus sehingga 150,000 km.
Pengilang memilih 0.8 μm ra -walaupun ia ditambah 5% kepada kos, ia mengurangkan tuntutan jaminan oleh 40%.
Cara mencapai nilai RA yang anda inginkan
Mendapatkan RA yang betul bukan hanya nasib - bergantung pada alat pemesinan, tetapan, dan bahan. Inilah yang perlu anda ketahui:
1. Pilih alat pemotong yang betul
- RA tinggi (3.2 μm): Kilang akhir karbida standard berfungsi dengan baik. Mereka murah dan pantas.
- RA rendah (0.4 μm): Gunakan tajam, alat berkualiti tinggi (Mis., karbida berlian atau bersalut). Alat membosankan meninggalkan permukaan kasar.
2. Tetapan pemesinan tune
- Kelajuan (Rpm): Kelajuan yang lebih tinggi = permukaan yang lebih lancar (Mengurangkan getaran alat). Untuk aluminium, Gunakan 3,000-5,000 rpm untuk 3.2 μm ra; 5,000-8,000 rpm untuk 0.4 μm ra.
- Kadar suapan: Makanan yang lebih perlahan = permukaan yang lebih lancar. Untuk 3.2 μm ra, Gunakan 100-200 mm/min; untuk 0.4 μm ra, jatuh ke 50-100 mm/min.
- Kedalaman potong: Pemotongan cetek (0.1-0.2 mm) biarkan kurang kekasaran daripada luka yang mendalam (0.5+ mm).
3. Perkara Bahan
Bahan lembut (Mis., aluminium, plastik) lebih mudah dilicinkan daripada bahan keras (Mis., keluli, Titanium):
- Aluminium: Boleh mencapai 0.4 μm RA dengan alat standard.
- Keluli: Memerlukan alat bersalut dan kelajuan yang lebih perlahan untuk dipukul 0.8 μm ra.
- Titanium: Memerlukan alat khusus untuk mendapatkan di bawah 1.6 μm ra.
Contoh
Sebuah kedai cuba untuk bahagian mesin titanium ke 0.8 μm RA dengan alat karbida standard. Permukaannya terlalu kasar (1.2 μm ra). Mereka beralih ke alat bersalut titanium dan memperlahankan kadar suapan-akhir-akhir ini memukul 0.8 μm ra.
CNC Milling vs.. Berpaling: Bagaimana mereka mempengaruhi kekasaran permukaan
CNC Milling (memotong dengan alat berputar) dan CNC beralih (berputar bahagian semasa memotong) menghasilkan kekasaran permukaan yang berbeza -walaupun dengan sasaran RA yang sama. Inilah sebabnya:
| Proses | Bagaimana ia berfungsi | Nota kekasaran permukaan | Terbaik untuk |
|---|---|---|---|
| CNC Milling | Alat berputar dan bergerak di bahagian. Meninggalkan permukaan "kerang" (dari putaran alat). | – Lebih sukar untuk mendapatkan RA yang sangat rendah (0.4 μm) Kerana kerang. – Kerang lebih kelihatan di permukaan rata yang besar. | Bahagian kompleks dengan lubang, slot, atau bentuk 3D (Mis., Blok enjin, kurungan). |
| CNC beralih | Bahagian berputar; Alat tetap bergerak. Meninggalkan licin, Corak bulat. | – Lebih mudah untuk mendapatkan RA yang rendah (0.4 μm) kerana hubungan alat yang konsisten. – Permukaan yang lebih lancar di bahagian silinder (Mis., aci, bolt). | Bahagian silinder (Mis., galas, pin, paip). |
Kajian kes: Pengilangan vs. Menghidupkan batang
Pengeluar memerlukan a 10 aci keluli mm dengan 0.8 μm ra.
- Penggilingan: Mengambil 3 lulus untuk memukul 0.8 μm ra; permukaan mempunyai kerang pengsan.
- Berpaling: Hit 0.8 μm ra dalam 1 lulus; permukaan licin dan seragam.
Mereka memilih berpaling untuk batang - lebih cepat dan menghasilkan permukaan yang lebih baik.
Bilakah untuk mengelakkan over-smoothing (Dan menjimatkan wang)
RA rendah (Mis., 0.4 μm) Kedengarannya hebat, Tetapi ia tidak semestinya perlu. Membuang masa dan wang yang terlalu smoothing:
- Bahagian yang tidak bergerak: Kurungan hiasan tidak memerlukan 0.4 μm RA -3.2 μm berfungsi dengan baik dan kos kurang.
- Genggaman/pemegang: Permukaan terlalu lancar (0.4 μm ra) licin. A 1.6 μm RA selesai memberikan cengkaman yang lebih baik pada kos yang lebih rendah.
- Bahagian pasca diproses: Sekiranya anda mengadili bahagian, 3.2 μm ra sudah cukup -anodize akan menyembunyikan tanda kasar.
Contoh
Syarikat perabot yang dirancang untuk digunakan 0.8 μm ra untuk kaki kerusi kayu (CNC-machined). Mereka menyedari kaki akan dicat, Jadi mereka beralih ke 3.2 μm ra. Mereka menyelamatkan 5% setiap kaki dan cat menutup tanda kasar dengan sempurna.
Perspektif Teknologi Yigu mengenai kekasaran permukaan pemesinan CNC
Di Yigu Technology, Kami percayakekasaran permukaan (Ra) adalah keseimbangan fungsi dan kos. Terlalu banyak pelanggan overspecify (Mis., 0.4 μm ra untuk kurungan tidak kritikal) dan membayar tambahan tanpa faedah. Kami membantu mereka memadankan RA untuk kegunaan bahagian mereka: contohnya, Pelanggan membuat alat alat taman beralih dari 1.6 μm ke 3.2 μm ra, penjimatan 2.5% per unit tanpa kerugian dalam cengkaman. Kami juga berkongsi petua pemesinan -seperti menggunakan giliran untuk bahagian silinder -untuk memukul sasaran RA lebih cepat. Kekasaran permukaan bukan hanya nombor; Ini mengenai membuat bahagian yang berfungsi dengan baik tanpa melanggar bank.
Soalan Lazim
- Bolehkah saya mendapatkan nilai RA yang lebih rendah daripada 0.4 μm untuk pemesinan CNC?
Ya, Tetapi jarang dan mahal. Nilai seperti 0.2 μm atau 0.1 μm memerlukan proses khusus (Mis., melepasi atau mengasah) Selepas pemesinan CNC. Ini menambah 20-50% kepada kos dan hanya digunakan untuk bahagian-bahagian ultra-ketepatan (Mis., Komponen enjin aeroangkasa atau implan perubatan mewah). - Mengapa CNC bertukar lebih baik daripada penggilingan untuk bahagian silinder yang lancar?
Beralih ke bahagian yang berputar pada kelajuan yang konsisten, Oleh itu, alat pemotong membuat hubungan dengan permukaan -tiada kerang seperti penggilingan. Untuk a 10 aci mm, Beralih boleh memukul 0.4 μm ra dalam 1 lulus, Semasa memerlukan keperluan 3+ berlalu dan masih meninggalkan kerang yang lemah. - Adakah pasca pemprosesan (seperti anodisasi) Meningkatkan kekasaran permukaan?
Tidak ada pemprosesan pemprosesan penampilan tetapi tidak mengurangkan asas RA. Anodizing a 3.2 bahagian aluminium μm ra akan menjadikannya kelihatan berkilat, Tetapi puncak dan lembah yang mendasari (3.2 μm) masih ada. Sekiranya anda memerlukan permukaan licin, anda mesti mesinnya ke pemprosesan pos pertama RA yang rendah tidak dapat menetapkan asas kasar.