1. 거칠기의 개념
부품이 가공된 후, 공구, 빌드업 에지 및 스케일 버는 작업물 표면에 크거나 작은 봉우리와 골짜기를 발생시킵니다. 이러한 봉우리와 골짜기의 높이는 매우 작고 일반적으로 확대경으로만 볼 수 있습니다. 이 미세한 기하학적 모양 특징을 표면 거칠기라고 합니다.
2. 거칠기 평가 매개변수
Ra/Rz/Ry 세 개의 코드와 숫자로 표현됩니다. 기계 도면에는 해당 표면 품질 요구 사항이 있습니다. 일반적으로 표면 거칠기 Ra를 갖는 표면<0.8um is called: mirror surface.
윤곽선 편차 Ra의 산술 평균: 샘플링 길이 L 내의 윤곽선 편차의 절대값의 산술 평균
미시적 불균일성 10점 높이 Rz : 샘플링 길이 l 내의 가장 큰 5개 윤곽 피크 높이의 평균값과 가장 큰 5개 윤곽 밸리 깊이의 평균값의 합
등고선 최대 높이 Ry : 샘플링 길이 L 내에서 등고선 피크 상단선과 등고선 밸리 하단선 사이의 거리
3. 거칠기 측정 및 표시
표면 거칠기는 Ra, Rz, Ry의 값을 전자 기기나 광학 기기로 측정하여 정량적으로 평가할 수 있습니다. 실제 생산에서는 인간의 시각과 촉각을 기반으로 가공된 표면과 샘플을 비교하여 거칠기를 식별하는 경우가 많습니다.
표시 방법: 기호를 사용하여 파트 도면에서 가공된 표면의 특징을 표시합니다. 기본 기호입니다. 이 기호만 사용하는 것은 의미가 없습니다. 매개변수 값을 추가하면 어떤 방법으로든 표면을 얻을 수 있음을 의미합니다.
4. 다양한 기계적 가공 공정을 통해 얻은 거칠기 등급
표면조도의 수치 및 표면특성, 표면조도를 구하는 방법 및 적용예는 아래 표를 참조하시기 바랍니다.
5. 표면 거칠기가 기계 부품 성능에 미치는 영향
표면 거칠기는 부품의 품질에 큰 영향을 미치며, 주로 부품의 내마모성, 적합성, 피로 저항성, 공작물 정확도 및 내식성에 중점을 둡니다.
5.1. 마찰과 마모에 미치는 영향. 표면 거칠기가 부품의 마모에 미치는 영향은 주로 피크와 피크에 반영됩니다. 두 부품 간의 접촉은 실제로 일부 피크의 접촉입니다. 접촉 지점의 압력이 매우 높아 재료가 플라스틱 모양으로 흐를 수 있습니다. 표면이 거칠수록 마모가 더 심합니다.
5.2 매칭 특성에 대한 영향. 두 구성 요소 간의 매칭에는 간섭 맞춤과 틈새 맞춤의 두 가지 형태만 있습니다. 간섭 맞춤의 경우 조립 중에 표면의 피크가 평평하게 압착되어 간섭이 감소하고 구성 요소의 연결 강도가 낮아집니다. 틈새 맞춤의 경우 피크가 지속적으로 매끄러워짐에 따라 틈새가 커집니다. 따라서 표면 거칠기는 매칭 특성의 안정성에 영향을 미칩니다.
5.3 피로 저항에 대한 효과. 부품 표면이 거칠수록 압입이 깊어지고, 홈의 곡률 반경이 작아지고, 응력 집중에 더 민감해집니다. 따라서 부품의 표면 거칠기가 클수록 응력 집중에 더 민감하고 피로 저항이 낮아집니다.
5.4 내식성에 미치는 영향. 부품의 표면 거칠기가 클수록 홈이 깊어집니다. 이런 식으로 먼지, 열화된 윤활유, 산성 및 알칼리성 부식성 물질이 이러한 홈에 쉽게 축적되어 재료의 내부 층으로 침투하여 부품의 부식을 심화시킵니다. 따라서 표면 거칠기를 줄이면 부품의 내식성을 향상시킬 수 있습니다.
6. 표면 마감을 개선하는 방법
두 가지 주요 유형이 있습니다. 해당 프로세스 추가 및 기존 프로세스 개선
상응하는 공정 추가: 연마, 연삭, 스크래핑, 압연 등의 공정을 추가하면 마감을 개선할 뿐만 아니라 정밀도도 향상시킬 수 있습니다. 또한 국내외에서 모두 활용 가능한 초음파 압연 기술은 전통적인 압연의 냉간 가공 경화와 다른 금속 소성 유동성을 결합하여 거칠기를 2-3 수준까지 개선하고 재료의 종합적 성능 특성을 향상시킬 수 있습니다.
원래 프로세스의 개선 사항:
6.1 절삭 속도의 합리적인 선택. 절삭 속도 V는 표면 거칠기에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 중탄소강 및 저탄소강과 같은 플라스틱 소재를 가공할 때, 절삭 속도가 낮을수록 스케일이 생기기 쉽고, 중간 속도는 빌드업 에지를 형성하기 쉬워 거칠기가 증가합니다. 이 속도 영역을 피하면 표면 거칠기 값이 감소합니다. 따라서 절삭 속도를 높이기 위한 조건을 지속적으로 만드는 것은 항상 공정 수준을 개선하는 데 중요한 방향이었습니다.
6.2 이송 속도의 합리적인 선택. 이송 속도의 크기는 작업물의 표면 거칠기에 직접적인 영향을 미칩니다. 일반적으로 이송 속도가 작을수록 표면 거칠기가 작아지고 작업물 표면이 더 매끄러워집니다.
6.3 공구 기하학적 매개변수의 합리적인 선택. 레이크 각도와 백 각도. 레이크 각도를 늘리면 절단 시 재료의 압출 변형과 마찰을 줄일 수 있으며, 전체 절단 저항도 줄여 칩 제거에 도움이 됩니다. 레이크 각도가 일정할 때 백 각도가 클수록 절삭 날의 무딘 반경이 작아지고 블레이드가 더 날카로워집니다. 또한 백 툴 페이스와 가공 표면 및 전이 표면 사이의 마찰과 압출을 줄여 표면 거칠기 값을 줄이는 데 도움이 됩니다. 공구 팁 호 r의 반경을 늘리면 표면 거칠기 값을 줄일 수 있습니다. 공구의 2차 레이크 각도 Kr을 줄이면 표면 거칠기 값도 줄일 수 있습니다.
6.4 적합한 공구 소재를 선택합니다. 열전도성이 좋은 공구를 선택하여 절삭 열을 적시에 전달하고 절삭 영역에서 소성 변형을 줄여야 합니다. 또한 공구는 가공되는 소재와 친화성이 없도록 화학적 특성이 좋아야 합니다. 친화성이 너무 크면 빌드업 엣지와 스케일이 생성되기 매우 쉬워 표면 거칠기가 지나치게 됩니다. 표면이 카바이드나 세라믹 소재로 코팅되어 있으면 절삭 중에 블레이드에 산화 보호막이 형성되어 블레이드와 가공 표면 사이의 마찰 계수를 줄일 수 있으므로 표면 마감을 개선하는 데 유익합니다.
6.5 공작물 소재의 성능을 개선합니다. 소재의 인성은 가소성을 결정합니다. 인성이 좋을수록 소성 변형 가능성이 커집니다. 가공 중에는 부품의 표면 거칠기가 커집니다.
6.6 올바른 절삭유를 선택하십시오. 절삭유를 올바르게 선택하면 표면 거칠기를 크게 줄일 수 있습니다. 절삭유에는 냉각, 윤활, 칩 제거 및 세척 기능이 있습니다. 공작물, 공구 및 칩 간의 마찰을 줄이고, 많은 절삭 열을 제거하고, 절삭 영역의 온도를 낮추고, 미세한 칩을 제때 제거할 수 있습니다.