1. Khái niệm về độ nhám
Sau khi các bộ phận được gia công, dụng cụ, cạnh tích tụ và gờ vảy sẽ tạo ra các đỉnh và thung lũng lớn hoặc nhỏ trên bề mặt của phôi. Chiều cao của các đỉnh và thung lũng này rất nhỏ và thường chỉ có thể nhìn thấy khi phóng đại. Đặc điểm hình dạng hình học cực nhỏ này được gọi là độ nhám bề mặt.
2. Các thông số đánh giá độ nhám
Nó được biểu thị bằng ba mã Ra/Rz/Ry cộng với các số. Sẽ có các yêu cầu về chất lượng bề mặt tương ứng trong các bản vẽ cơ khí. Nhìn chung, bề mặt có độ nhám bề mặt Ra<0.8um is called: mirror surface.
Độ lệch trung bình số học của đường đồng mức Ra: trung bình số học của giá trị tuyệt đối của độ lệch đường đồng mức trong phạm vi chiều dài lấy mẫu L
Độ không đồng đều vi mô mười điểm chiều cao Rz: tổng giá trị trung bình của 5 chiều cao đỉnh đường đồng mức lớn nhất và giá trị trung bình của 5 độ sâu thung lũng đường đồng mức lớn nhất trong chiều dài lấy mẫu l
Chiều cao tối đa của đường đồng mức Ry: khoảng cách giữa đường đỉnh của đỉnh đường đồng mức và đường đáy của thung lũng đường đồng mức trong phạm vi chiều dài lấy mẫu L
3. Đo độ nhám và đánh dấu
Độ nhám bề mặt có thể được đánh giá định lượng bằng cách đo các giá trị Ra, Rz và Ry bằng các thiết bị điện tử hoặc dụng cụ quang học. Trong sản xuất thực tế, độ nhám thường được xác định bằng cách so sánh mẫu với bề mặt đã xử lý dựa trên thị giác và xúc giác của con người.
Phương pháp đánh dấu: Sử dụng ký hiệu để đánh dấu các đặc điểm của bề mặt đã xử lý trên bản vẽ chi tiết. Đây là ký hiệu cơ bản. Sử dụng riêng ký hiệu này là vô nghĩa. Khi giá trị tham số được thêm vào, điều đó có nghĩa là bề mặt có thể thu được bằng bất kỳ phương pháp nào.
4. Cấp độ nhám thu được bằng các quy trình gia công cơ học khác nhau
Để biết giá trị số và đặc điểm bề mặt của độ nhám bề mặt, phương pháp thu được và các ví dụ ứng dụng, vui lòng tham khảo bảng sau
5. Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến hiệu suất của các bộ phận cơ khí
Độ nhám bề mặt có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của các chi tiết, chủ yếu tập trung vào khả năng chống mài mòn, tính chất phù hợp, khả năng chống mỏi, độ chính xác của chi tiết gia công và khả năng chống ăn mòn của các chi tiết.
5.1. Ảnh hưởng đến ma sát và mài mòn. Ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến độ mài mòn của các bộ phận chủ yếu được phản ánh ở các đỉnh và đỉnh. Tiếp xúc giữa hai bộ phận thực chất là tiếp xúc của một số đỉnh. Áp suất tại điểm tiếp xúc rất cao, có thể khiến vật liệu chảy theo hình dạng dẻo. Bề mặt càng nhám thì độ mài mòn càng nghiêm trọng.
5.2 Ảnh hưởng đến tính chất khớp. Chỉ có hai dạng khớp giữa hai thành phần, khớp giao thoa và khớp khe hở. Đối với khớp giao thoa, các đỉnh của bề mặt bị ép phẳng trong quá trình lắp ráp, dẫn đến giảm sự giao thoa và làm giảm cường độ kết nối của thành phần; đối với khớp khe hở, khi các đỉnh liên tục được làm nhẵn, khe hở trở nên lớn hơn. Do đó, độ nhám bề mặt ảnh hưởng đến tính ổn định của tính chất khớp.
5.3 Ảnh hưởng đến khả năng chống mỏi. Bề mặt chi tiết càng thô, vết lõm càng sâu, bán kính cong của máng càng nhỏ và càng nhạy cảm với sự tập trung ứng suất. Do đó, độ nhám bề mặt chi tiết càng lớn thì càng nhạy cảm với sự tập trung ứng suất và khả năng chống mỏi càng thấp.
5.4 Ảnh hưởng đến khả năng chống ăn mòn. Độ nhám bề mặt của chi tiết càng lớn thì rãnh càng sâu. Theo cách này, bụi, dầu bôi trơn bị hỏng, các chất ăn mòn có tính axit và kiềm dễ tích tụ trong các rãnh này và xâm nhập vào lớp bên trong của vật liệu, làm trầm trọng thêm tình trạng ăn mòn của chi tiết. Do đó, việc giảm độ nhám bề mặt có thể tăng cường khả năng chống ăn mòn của chi tiết.
6. Phương pháp cải thiện bề mặt hoàn thiện
Có hai loại chính: thêm các quy trình tương ứng và cải thiện các quy trình hiện có
Thêm các quy trình tương ứng: thêm các quy trình đánh bóng, mài, cạo, cán và các quy trình khác không chỉ có thể cải thiện độ hoàn thiện mà còn cải thiện độ chính xác; ngoài ra, công nghệ cán siêu âm, có sẵn trong và ngoài nước, kết hợp tính lưu động của kim loại nhựa, khác với quá trình làm cứng nguội của quá trình cán truyền thống, có thể cải thiện độ nhám theo cấp độ 2-3 và cải thiện các đặc tính hiệu suất toàn diện của vật liệu.
Cải tiến so với quy trình ban đầu:
6.1 Lựa chọn tốc độ cắt hợp lý. Tốc độ cắt V là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ nhám bề mặt. Khi gia công vật liệu nhựa, chẳng hạn như thép các-bon trung bình và thấp, tốc độ cắt thấp dễ tạo ra vảy, tốc độ trung bình dễ tạo thành các cạnh tích tụ, làm tăng độ nhám. Tránh vùng tốc độ này sẽ làm giảm giá trị độ nhám bề mặt. Do đó, việc liên tục tạo điều kiện để tăng tốc độ cắt luôn là một hướng quan trọng để cải thiện trình độ quy trình.
6.2 Lựa chọn tốc độ nạp hợp lý. Kích thước của tốc độ nạp ảnh hưởng trực tiếp đến độ nhám bề mặt của phôi. Nói chung, tốc độ nạp càng nhỏ thì độ nhám bề mặt càng nhỏ và bề mặt phôi càng mịn.
6.3 Lựa chọn hợp lý các thông số hình học của dụng cụ. Góc cào và góc lùi. Tăng góc cào có thể làm giảm biến dạng đùn và ma sát của vật liệu khi cắt, đồng thời cũng làm giảm tổng lực cản cắt, có lợi cho việc loại bỏ phoi. Khi góc cào không đổi, góc lùi càng lớn, bán kính cùn của lưỡi cắt càng nhỏ và lưỡi dao càng sắc; ngoài ra, nó cũng có thể làm giảm ma sát và đùn giữa mặt dụng cụ sau và bề mặt gia công và bề mặt chuyển tiếp, có lợi cho việc giảm giá trị độ nhám bề mặt. Tăng bán kính cung r của đầu dụng cụ có thể làm giảm giá trị độ nhám bề mặt của nó; giảm góc cào thứ cấp Kr của dụng cụ cũng có thể làm giảm giá trị độ nhám bề mặt của nó.
6.4 Chọn vật liệu dụng cụ phù hợp. Nên chọn dụng cụ có độ dẫn nhiệt tốt để truyền nhiệt cắt kịp thời và giảm biến dạng dẻo ở vùng cắt. Ngoài ra, dụng cụ nên có tính chất hóa học tốt để tránh dụng cụ có ái lực với vật liệu đang gia công. Khi ái lực quá lớn, rất dễ tạo ra cạnh và vảy tích tụ, dẫn đến bề mặt quá nhám. Nếu bề mặt được phủ vật liệu cacbua hoặc gốm, một lớp màng bảo vệ oxit sẽ hình thành trên lưỡi dao trong quá trình cắt, có thể làm giảm hệ số ma sát giữa lưỡi dao và bề mặt gia công, do đó có lợi cho việc cải thiện độ hoàn thiện bề mặt.
6.5 Cải thiện hiệu suất của vật liệu phôi. Độ dẻo dai của vật liệu quyết định tính dẻo của nó. Độ dẻo dai càng tốt thì khả năng biến dạng dẻo càng lớn. Trong quá trình gia công, độ nhám bề mặt của chi tiết càng lớn.
6.6 Chọn đúng loại chất lỏng cắt. Lựa chọn đúng loại chất lỏng cắt có thể làm giảm đáng kể độ nhám bề mặt. Chất lỏng cắt có chức năng làm mát, bôi trơn, loại bỏ phoi và làm sạch. Nó có thể làm giảm ma sát giữa phôi, dụng cụ và phoi, loại bỏ nhiều nhiệt cắt, giảm nhiệt độ của khu vực cắt và loại bỏ phoi mịn kịp thời.
