В областта на машинната обработка с ЦПУ грапавостта на повърхността е „невидим критерий“ за измерване на функционалността и естетическата стойност на частите - от антибактериалните свойства на медицинските устройства до надеждността на аерокосмическите уплътнения, микрон-разликите в текстурата често определят успеха или провала на даден продукт. С надграждането на нуждите от прецизно производство, как да се балансира ефективността на машинната обработка с ключови индикатори за грапавост като Ra (средна аритметична височина) и Rz (максимална пикова-до -височина на вдлъбнатина) се превърна в основно предизвикателство за инженерите, което трябва да преодолеят. Съвременната CNC технология успешно контролира покритието на повърхността под 0,4 μm чрез интелигентно оптимизиране на траекторията на инструмента, динамично регулиране на параметрите на рязане и процеси на полиране на нано-ниво, като същевременно елиминира обичайните следи от инструменти и неравности при традиционната обработка. Тази статия ще анализира влиянието на грапавостта върху прецизните части от гледна точка на практически приложения.
Какво означава на практика грапавината да е по-голяма или по-малка? С други думи, какво физическо въздействие носи? Например, за свързващата повърхност на лагера, какво влияе изборът на Ra3.2 или Ra1.6? Ако сте свикнали да избирате стойността на грапавостта според ръчната препоръка или опит и никога не сте мислили за този въпрос. Тогава се надявам тази статия да отвори ума ви.
Няма да изберем небрежност. Изборът на конкретна грапавост трябва да отговаря на определена функция и да подобри определена производителност.
За отделна част, в допълнение към влиянието върху външния вид и докосването на частта, размерът на грапавостта означава главно размера на концентрацията на напрежение. От микроскопична гледна точка (както е показано на предишната снимка), колкото по-голяма е грапавостта, толкова по-голяма е разликата във височината на ямите и повече дерета. В зоната, подложена на високи натоварвания на опън, има концентрация на напрежението в улеите, което също е източник на пукнатини. Така че, ако искате да подобрите якостта на умора, трябва да изберете малка грапавост.
По-често грапавостта се използва за съвпадение между две части. Тук грапавостта може да повлияе на много фактори, като коефициент на триене, износване, деформация, топлопроводимост, изтичане, адхезия и др.
Колкото по-малка е грапавостта, толкова по-малък е коефициентът на триене и съпротивлението на триене. Необходима е малка грапавост между бързо-въртящите се части, като например между търкалящите се елементи и каналите на лагерите.
При малка грапавост микроскопичните "малки пикове" няма да са много високи или многобройни. Когато има вибрации или високо налягане между двете части, няма да има промяна в твърдостта на връзката и микро-промяна в съвпадащите размери поради сплескването и компресионната деформация на върховете, което също ще намали появата на износване от микро-движение.(MID е водещ доставчик на услуги за прецизна обработка на части с ЦПУ, фокусиран върху предоставянето на клиенти на решения за грапавостта на повърхността.)
Колкото по-малка е грапавостта, толкова по-добро е прилягането на повърхността на двете части, толкова по-добър е ефектът на топлопроводимост и толкова по-високи са изискванията за грапавост на някои места, където трябва да се подобри разсейването на топлината. В допълнение, малка грапавост също ще намали възможността за изтичане на масло.
За адхезия грапавата повърхност може да осигури повече повърхностна площ за лепилото, което спомага за подобряване на здравината на свързване, но ако повърхността е твърде грапава, общата контактна площ може да бъде намалена и въздухът може да бъде уловен на повърхността на съединението, като по този начин отслабва силата на свързване. Така че изберете умерено.
В обобщение, изборът на грапавост варира от приложение до приложение. Може да няма значение в някои приложения и местоположения, но е от решаващо значение в случаите и приложенията, споменати по-горе. Преди да изберете грапавостта, си струва да помислите каква е целта ми.(来源:iMechanics机械)
