مقدمه
ماشینکاری CNC یک فرآیند ساخت بسیار دقیق است که میتواند قطعاتی با تلرانس 0.025 میلیمتر بسازد. با این حال، به عنوان یک روش تولید کاهشی، این نوع ماشینکاری آثار برشی به جا می‌گذارد که نوعی زبری را روی سطح محصول نهایی ایجاد می‌کند.
زبری سطح چیست؟
زبری سطح معیاری از میانگین بافت سطح یک قطعه، در این مورد، پس از ماشینکاری CNC است. پارامترهای مختلفی برای تعریف زبری سطح استفاده میشود. یکی از رایج ترین آنهاRa (میانگین زبری) است که از تفاوت بین ارتفاع و عمق در یک سطح به دست می آید. زبری سطح Ra به صورت میکروسکوپی اندازه گیری شده و معمولا بر حسب میکرومتر (6-10× متر) می باشد. توجه داشته باشید که زبری سطح در این متن با پرداخت سطح متفاوت است. پرداخت سطحی یک قطعه ی ماشینکاری شده را می توان از طریق روش های مختلف تکمیلی مانند آنودی کردن، ساچمه (مهره) زنی و آبکاری بهبود بخشید. زبری سطح در اینجا به بافت سطح ماشینکاری شده ی یک قطعه اشاره دارد.
گزینه های مختلف زبری سطح چگونه به دست می آیند؟
زبری سطح یک قطعه پس از ماشینکاری معمولا تصادفی نیست. در عوض، گام‌هایی برای اطمینان از دستیابی به یک زبری خاص برداشته می شود. این بدان معنی است که مقادیر زبری سطح از قبل برنامه ریزی شده است. با این حال، معمولا هر مقداری مشخص نمی شود. در تولید، مقادیر Ra خاصی وجود دارد و همانطور که در ISO 4287 مشخص شده است، به عنوان استانداردهای صنعتی در نظر گرفته می شوند. اینها مقادیری هستند که ممکن است در حین ماشینکاری CNC مشخص شوند. این مقادیر از 25 میکرومتر تا 0.025 میکرومتر متغیر بوده و برای انواع عملیات تولید و پس از پردازش اعمال می گردند.
ما چهار نوع زبری سطح را ارائه می‌دهیم. این اعداد، مقادیری هستند که معمولا برای کاربردهای ماشینکاری CNC مشخص می‌شوند:
· 3.2 میکرومتر Ra
· 1.6 میکرومتر Ra
· 0.8 میکرومتر Ra
· 0.4 میکرومتر Ra
مقادیر زبری متفاوتی برای کاربردهای مختلف مورد نیاز است. زبری‌های سطح پایین‌تر فقط در صورت لزوم باید مشخص شوند. این امر بدین دلیل است که هرچه مقدار Ra کمتر باشد، به کار/ عملیات ماشینکاری و کنترل کیفیت بیشتری نیاز خواهد بود. آنها می توانند به طور قابل توجهی هزینه و زمان ماشینکاری را افزایش دهند. عملیات پس از پردازش معمولا زمانی که مقادیر زبری سطح خاصی مورد نیاز است، اعمال نمی شود. زیرا این عملیات را نمی توان دقیقا کنترل نمود و ممکن است بر تلرانس ابعادی قطعات تاثیر بگذارد.
مقایسه ی زبری سطح برای فرز و تراش CNC
زبری سطح به طور قابل توجهی بر عملکرد،کارایی و دوام قطعات در کاربردهای خاص تاثیر می گذارد. این امر همچنین ضریب اصطکاک، سطح نویز، سایش و پارگی، گرما و چسبندگی قطعه ی در حال استفاده را تحت تاثیر قرار می دهد. اهمیت این عوامل، بسته به کاربرد، متفاوت خواهد بود؛ بنابراین در حالی که زبری سطح یک قطعه در کاربردهای خاص بی اهمیت است، در بسیاری از موارد دیگر حیاتی می باشد. این کاربردها شامل موارد دارای تنش، فشار و لرزش بالا، مجموعه‌های اتصال و متحرک، قطعات با چرخش سریع و ایمپلنت‌های پزشکی است. همانطور که قبلا گفته شد، انواع مختلف زبری سطح در کاربردهای گوناگون مورد نیاز است.
موارد زیر انواع زبری را ارائه می‌دهند و هر آنچه که برای انتخاب مقدار Ra مناسب برای کاربرد خود باید بدانید، بررسی می نمایند.
3.2 میکرومتر Ra
این عدد، مربوط به پرداخت ماشینکاری تجاری استاندارد است. برای اکثر قطعات مصرفی مناسب و به اندازه ی کافی صاف و صیقلی می باشد، اما دارای علائم برش قابل مشاهده نیز هست. این مقدار به عنوان زبری سطح پیش‌فرض اعمال میشود؛ مگر این که خلاف آن مشخص شده باشد.
13.2 میکرومتر Ra به عنوان علائم برش ماشینکاری شده
3.2 میکرومتر Ra حداکثر زبری سطح توصیه شده برای قطعات در معرض تنش، بار و ارتعاش است. همچنین می تواند برای اتصال سطوح متحرک در زمانی که بار سبک و حرکت کند است، استفاده شود. این مقدار به کمک سرعت های بالا، پیشروی خوب و برش های سبک ماشینکاری می شود.
1.6 میکرومتر Ra
معمولا با این گزینه فقط علائم برش کمی قابل مشاهده خواهد بود. این نوع Ra درمورد قطعات پرسی دقیق و تحت فشار توصیه شده و برای سطوح دارای حرکت آهسته و بار سبک کافی است. با این حال، برای قطعات دارای چرخش سریع و در معرض لرزش شدید مناسب نمی باشد. این زبری سطح با استفاده از سرعت های بالا، پیشروی خوب و برش های سبک در شرایط کنترل شده تولید می شود.
قیمت: برای یک آلیاژ آلومینیوم استاندارد (به عنوان مثال 3.1645) این گزینه تقریبا 2.5٪ به قیمت تولید اضافه می کند. این امر میتواند بر اساس پیچیدگی قطعه افزایش یابد.
0.8 میکرومتر Ra
با در نظر گرفتن درجه ی بالا، این پرداخت سطح به کنترل بسیار بالا برای تولید نیاز داشته و به همین دلیل هزینه ی بیشتری نیز خواهد داشت. این نوع از پرداخت برای قطعاتی که در معرض تمرکز تنش هستند، لازم است. هنگامی که حرکت دائمی نبوده و بارهای تحمیلی بر قطعه نیز سبک باشد، می توان از آن برای یاتاقان استفاده کرد.
قیمت: برای یک آلیاژ آلومینیوم استاندارد (به عنوان مثال 3.1645) این گزینه تقریبا 5٪ به قیمت تولید اضافه می کند. این امر می تواند بر اساس پیچیدگی قطعه افزایش یابد.
0.4 میکرومتر Ra
این گزینه بهترین («کمترین زبری» از نظر فنی) و بالاترین کیفیت زبری سطح ارائه شده می باشد و برای قطعاتی که تحت تنش یا فشار زیاد هستند، مناسب است. همچنین برای قطعات دارای چرخش سریع مانند یاتاقان ها و شفت ها نیز مورد نیاز می باشد. این زبری سطح، بیشترین نیرو برای تولید را نیاز داشته و تنها زمانی باید استفاده شود که صافی سطح از اهمیت ویژهای برخوردار است.
قیمت: برای یک آلیاژ آلومینیوم استاندارد (به عنوان مثال 3.1645) این گزینه تقریبا 15-11٪ به قیمت تولید اضافه می کند. این امر می تواند بر اساس پیچیدگی قطعه افزایش یابد.
در مجموعه 3DHUB، ما این قابلیت را داریم که قطعات ماشینکاری CNC شما را با هر یک از گزینه های زبری سطح فوق تولید نماییم. به سادگی مدل خود را در پلتفرم پیشنهاد دهی فوری ما آپلود کرده و زبری سطح مورد نظر را انتخاب نمایید تا در یک ثانیه پیشنهاد مربوطه را دریافت کنید.
اگر باز هم در مورد زبری سطح و یا موارد دیگر ماشینکاری CNC سوال دارید می توانید با مهندسان ما تماس بگیرید.
