Es de gran importancia comprender correctamente la connotación de la calidad superficial de la pieza y analizar los diversos factores del proceso que afectan la calidad de la superficie mecanizada en el proceso de mecanizado, mejorar la calidad de la superficie y mejorar el rendimiento del producto.
La calidad de la superficie de mecanizado se refiere a la micro-irregularidad de una superficie maquinada después del mecanizado, que también se denomina rugosidad. La calidad de la superficie después del procesamiento afecta directamente las propiedades físicas, químicas y mecánicas de la pieza de trabajo. El rendimiento del producto, la fiabilidad y la vida útil dependen en gran medida de la calidad de la superficie de las piezas principales. Por lo tanto, es de gran importancia comprender correctamente la connotación de la calidad superficial de la pieza y analizar los diversos factores de proceso que afectan la calidad de la superficie mecanizada en el proceso de mecanizado, mejorar la calidad de la superficie y mejorar el rendimiento del producto.
1. Factores que afectan la calidad de las superficies maquinadas
1.1 Efecto del rendimiento de la máquina en la calidad mecánica de la superficie
Efecto de la resistencia al desgaste en la calidad de la superficie
La superficie de contacto entre dos superficies de contacto de un par de fricción recién moldeado se toca en el pico de la superficie rugosa en la etapa inicial. El área de contacto real es mucho más pequeña que el área de contacto teórico, y hay una tensión de la unidad muy grande en las partes contactadas, lo que hace que el contacto real. La deformación plástica, la deformación elástica y la falla por cizallamiento entre los picos se producen en el área, causando un desgaste severo.
Efecto de la resistencia a la fatiga en la calidad de la superficie
En el papel de carga alternante, la rugosidad de la superficie de las partes del valle fácilmente causa concentración de tensión, lo que resulta en líneas de fatiga. Cuanto mayor sea el valor de rugosidad de la superficie, cuanto más profundas sean las marcas de la superficie, mayor será el radio de la base y peor será la resistencia a la fatiga. La tensión residual tiene una gran influencia en la resistencia a la fatiga de la pieza. El esfuerzo de tracción residual de la capa superficial expandirá las grietas por fatiga y acelerará la falla por fatiga. La tensión residual de la capa superficial puede evitar la expansión de la fatiga y retrasar la aparición de daños por fatiga.
Efecto de la resistencia a la corrosión en la calidad de la superficie
La resistencia a la corrosión de las piezas depende en gran medida de la rugosidad de la superficie. Cuanto mayor es el valor de rugosidad de la superficie, más sustancias corrosivas se acumulan en los valles. Lo peor es la resistencia a la corrosión. El esfuerzo de tensión residual de la capa superficial producirá agrietamiento por corrosión bajo tensión, reduciendo la resistencia al desgaste de la pieza, y la tensión de compresión residual puede evitar el agrietamiento por corrosión bajo tensión.
1.2 Factores que afectan la rugosidad superficial
Factores que afectan la rugosidad superficial en el mecanizado
1 Reflexión de la geometría de la herramienta Cuando la herramienta se mueve con respecto a la pieza de trabajo, deja un área residual de la capa de corte en la superficie mecanizada. Su forma es un reflejo de la geometría de la herramienta. 2 La naturaleza del material de la pieza de trabajo Cuando se procesan materiales plásticos, la extrusión de plástico de la extrusión de metal por el cortador, combinada con la acción desgarradora del cortador para separar la pieza de trabajo de la pieza de trabajo, aumenta la rugosidad de la superficie. 3 Cantidad de corte Al mecanizar materiales frágiles, la velocidad de corte tiene poco efecto sobre la rugosidad; al procesar materiales plásticos, el borde acumulado tiene una gran influencia en la rugosidad.
Factores de molienda que afectan la rugosidad superficial
Los principales factores que afectan la rugosidad de la superficie de molienda son: tamaño de la muela abrasiva, dureza de la muela abrasiva, desgaste de la muela, velocidad de molienda, velocidad de avance y número de molienda, velocidad de avance de la pieza y velocidad de avance axial, lubricantes refrigerantes, etc.
1.3 Factores que afectan las propiedades físicas y mecánicas de las capas superficiales
Capa superficial endurecimiento en frío
La deformación plástica causada por la fuerza de corte en el proceso de mecanizado causa distorsión y distorsión del carácter, cizallamiento y deslizamiento entre los granos de cristal, alargamiento y fibrilación de los granos del producto, e incluso aplastamiento, todo lo cual causará la dureza y la fuerza de el metal de la capa superficial. Para mejorar, este fenómeno se conoce como endurecimiento en frío (o fortalecimiento). Los principales factores que influyen en el endurecimiento del trabajo son: el radio del borde romo del filo aumenta, el efecto de extrusión sobre el metal de la capa superficial aumenta, la deformación plástica aumenta y el endurecimiento por frío aumenta. Se incrementa el desgaste del flanco de la herramienta, aumenta la fricción entre el flanco y la superficie mecanizada, y aumenta la deformación plástica, lo que aumenta el endurecimiento por enfriamiento. A medida que aumenta la velocidad de corte, el tiempo de acción entre la herramienta y la pieza de trabajo se acorta, la profundidad de deformación plástica se reduce y la profundidad de la capa refrigerada se reduce. Después de aumentar la velocidad de corte, el calor de corte que actúa sobre la capa superficial de la pieza de trabajo también se acorta, lo que aumentará el grado de enfriamiento. A medida que aumenta la velocidad de alimentación, la fuerza de corte también aumenta, la deformación plástica del metal de la superficie aumenta y el efecto de enfriamiento aumenta. Cuanto mayor es la plasticidad del material de la pieza de trabajo, más severo es el fenómeno de enfriamiento.
Cambios en la microestructura del material de la capa superficial
Cuando el calor de corte hace que la temperatura de la superficie a procesar exceda la temperatura de transición de fase, la estructura metalúrgica de la superficie del metal cambiará. Hay tres tipos de quemaduras por abrasión, quemaduras y quemaduras por recocido. Hay dos formas de mejorar la quemadura por trituración: una es reducir la generación de calor abrasivo tanto como sea posible; el segundo es mejorar las condiciones de enfriamiento y tratar de hacer que el calor generado se transfiera menos a la pieza de trabajo. La elección correcta de la muela abrasiva, una elección razonable de la cantidad de corte para mejorar las condiciones de enfriamiento.
Estrés residual de la capa superficial
Las causas de la tensión residual superficial son: Primero, se produce una tensión residual en la capa de metal de la superficie durante el corte, y se produce una tensión de tracción residual en el metal de la capa interna. El segundo es que en el proceso de corte, se genera una gran cantidad de calor de corte en la zona de corte. En tercer lugar, la estructura metalúrgica de la superficie del metal de las diferentes organizaciones metalúrgicas cambia, y el cambio del volumen específico de la superficie del metal se ve inevitablemente obstaculizado por el metal adherido a él, de modo que existe tensión residual.
2. Medidas para mejorar la calidad de la superficie de las piezas mecanizadas
2.1 El desarrollo de regulaciones científicas y razonables del proceso es la base para garantizar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo
Las regulaciones científicas y razonables del proceso son la base para el procesamiento de las piezas de trabajo. Solo mediante la formulación de procedimientos científicos y razonables podemos proporcionar una base de método científico y racional para la calidad de la superficie de las piezas mecanizadas, lo que permite cumplir con la calidad superficial de las piezas mecanizadas. El requisito para las regulaciones científicas y razonables del proceso es que el flujo del proceso debe ser corto y el posicionamiento debe ser preciso. Al seleccionar la referencia de posicionamiento, intente alinear la referencia de posicionamiento con la referencia de diseño.
2.2 La selección razonable de los parámetros de corte es la clave para garantizar la calidad del procesamiento
Elegir parámetros de corte razonables puede suprimir eficazmente la formación de bordes acumulados, reducir la altura del área residual de procesamiento teórico y garantizar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo procesada. La elección de los parámetros de corte incluye principalmente la selección del ángulo de la herramienta de corte, la selección de la velocidad de corte y la selección de la profundidad de corte y la velocidad de alimentación. Las pruebas han demostrado que la selección de una herramienta con un ángulo de inclinación mayor puede evitar la formación del borde acumulado al mecanizar materiales plásticos. Esto se debe a que se reduce la fuerza de corte, la deformación del corte es pequeña y la longitud de contacto entre la herramienta y el chip aumenta cuando aumenta el ángulo de inclinación de la herramienta. El acortamiento reduce la base para la formación de BUE.
2.3 La selección razonable de fluido de corte es una condición necesaria para garantizar la calidad de la superficie de la pieza de trabajo mecanizada
Elegir un fluido de corte razonable puede mejorar el coeficiente de fricción entre la pieza de trabajo y la herramienta, reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte, reduciendo así el desgaste de la herramienta para garantizar la calidad de la pieza de trabajo.
2.4 La selección de métodos de procesamiento para el proceso final en la superficie de trabajo principal de la pieza de trabajo es crucial
La elección del método de trabajo final de la superficie de trabajo principal de la pieza de trabajo es crucial porque la tensión residual dejada por el proceso de trabajo final en la superficie de trabajo afectará directamente el rendimiento de la parte de la máquina. El procedimiento de trabajo final para seleccionar la superficie de trabajo principal de una pieza debe tener en cuenta las condiciones de trabajo específicas y las posibles formas de daño de la superficie de trabajo principal de la pieza.
La calidad de la superficie de la pieza de trabajo está estrechamente relacionada con su rendimiento de uso. El rendimiento de uso de la pieza de trabajo es un requisito de diseño para garantizar el funcionamiento normal de la máquina. Por lo tanto, en el proceso de procesamiento de la pieza de trabajo, debemos considerar muchos aspectos tales como los beneficios económicos para asegurar el procesamiento de la superficie de la pieza de trabajo. Calidad, pero también evite aumentar el costo de fabricación de las piezas, causando pérdidas innecesarias. Solo entendiendo y dominando los factores que afectan la calidad superficial del procesamiento mecánico, podemos adoptar las medidas tecnológicas correspondientes en la práctica de producción para reducir los problemas de calidad de procesamiento causados por defectos en la calidad superficial de las piezas, mejorando el rendimiento, la vida útil y la confiabilidad de los productos mecánicos.