En el camp del mecanitzat CNC, la rugositat superficial és un "paràmetre invisible" per mesurar la funcionalitat i el valor estètic de les peces - des de les propietats antibacterianes dels dispositius mèdics fins a la fiabilitat dels segells aeroespacials, les diferències de textura a nivell de micres- sovint determinen l'èxit o el fracàs d'un producte. Amb l'actualització de les necessitats de fabricació de precisió, com equilibrar l'eficiència del mecanitzat amb indicadors clau de rugositat com ara Ra (alçada mitjana aritmètica) i Rz (altura màxima del pic-a-la vall) s'ha convertit en un repte bàsic que han de superar els enginyers. La moderna tecnologia CNC ha controlat amb èxit l'acabat de la superfície per sota de 0,4 μm mitjançant l'optimització intel·ligent de la trajectòria de l'eina, l'ajust dinàmic dels paràmetres de tall i els processos de polit a nano-nivell, alhora que elimina les marques d'eines i les rebaves habituals en el mecanitzat tradicional. Aquest article analitzarà l'impacte de la rugositat en peces de precisió des de la perspectiva de les aplicacions pràctiques.
Què vol dir a la pràctica si la rugositat és més gran o menor? En altres paraules, quin impacte físic comporta? Per exemple, per a la superfície d'acoblament del coixinet, què afecta triar Ra3.2 o Ra1.6? Si esteu acostumats a triar el valor de rugositat segons la recomanació o experiència manual, i mai no heu pensat en aquesta pregunta. Aleshores espero que aquest article us pugui obrir la ment.
No triarem una rugositat casualment. La selecció d'una rugositat específica ha de ser per complir una determinada funció i millorar un determinat rendiment.
Per a una sola peça, a més d'afectar l'aspecte i el tacte de la peça, la mida de la rugositat significa principalment la mida de la concentració de tensió. Des d'una perspectiva microscòpica (com es mostra a la imatge anterior), com més gran és la rugositat, més gran és la diferència d'alçada de les fosses i més barrancs. A la zona sotmesa a altes càrregues d'esforç de tracció, hi ha concentració de tensions als barrancs, que també és l'origen de les esquerdes. Per tant, si voleu millorar la resistència a la fatiga, heu de triar una petita rugositat.
Més sovint, la rugositat s'utilitza per combinar dues parts. Aquí, la rugositat pot afectar molts factors, com ara el coeficient de fricció, el desgast, la deformació, la conducció de calor, les fuites, l'adhesió, etc.
Com més petita sigui la rugositat, menor serà el coeficient de fricció i la resistència a la fricció. Es requereix una petita rugositat entre les peces-de rotació ràpida, com ara entre els elements rodants i les pistes de rodadura dels coixinets.
Amb una rugositat petita, els "pics petits" microscòpics no seran molt alts ni nombrosos. Quan hi ha vibració o alta pressió entre les dues parts, no hi haurà cap canvi en la rigidesa de la connexió i un micro-canvi en les dimensions coincidents a causa de l'aplanament i la deformació per compressió dels pics, que també reduirà l'aparició de micro-desgast de moviment.(MID és un proveïdor líder de serveis de processament de peces de precisió CNC, centrat a oferir als clients solucions per a la rugositat superficial.)
Com més petita sigui la rugositat, millor s'ajustarà a la superfície de les dues parts, millor serà l'efecte de conducció de calor i majors són els requisits de rugositat en alguns llocs on s'ha de millorar la dissipació de la calor. A més, una petita rugositat també reduirà la possibilitat de fuites d'oli.
Per a l'adhesió, una superfície rugosa pot proporcionar més superfície per a l'adhesiu, cosa que ajuda a millorar la força d'unió, però si la superfície és massa rugosa, l'àrea de contacte general es pot reduir i l'aire pot quedar atrapat a la superfície de la junta, debilitant així la força d'unió. Així que trieu moderada.
En resum, l'elecció de la rugositat varia d'una aplicació a una altra. Potser no importa en algunes aplicacions i ubicacions, però és crucial en les ocasions i aplicacions esmentades anteriorment. Abans de triar la rugositat, val la pena pensar quin és el meu propòsit.(来源:iMechanics机械)
