Causas de la rugosidad superficial en el mecanizado
La superficie mecanizada rugosa se debe principalmente a las siguientes razones:
El primero es el área residual, que es el área en la que el filo principal y el filo auxiliar de la herramienta permanecen en la superficie mecanizada después del corte.
El segundo es la escala de rebabas. Algunos metales plásticos, como acero con bajo contenido de carbono, acero con contenido medio de carbono, acero inoxidable, aleaciones de aluminio, etc., producirán escamas como rebabas en la superficie maquinada cuando se cortan a velocidad baja o media con herramientas de acero de alta velocidad, que se llama escala de rebabas. La generación de escamas y espinas aumentará la rugosidad superficial de las piezas.
A continuación, está la acumulación de virutas, que se forma por la acumulación de virutas de corte en la superficie del filo durante el proceso de corte. Cuando hay acumulación de viruta, la parte que sobresale puede cortar la pieza de trabajo en lugar del borde de corte y dibujar ranuras de diferentes profundidades en la superficie maquinada; Cuando el tumor en astilla se cae, parte de los fragmentos del tumor en astilla pueden adherirse a la superficie maquinada y formar rebabas finas. Ambas condiciones harán que aumente la rugosidad de la superficie mecanizada de la pieza.
Por último, está la vibración. Durante el corte, el sistema de proceso produce vibraciones periódicas debido a la rigidez insuficiente, lo que generará rayas o marcas onduladas en la superficie mecanizada y aumentará significativamente el valor de rugosidad de la superficie.
Factores que afectan la rugosidad de la superficie en el mecanizado
En el mecanizado, ¿qué factores causarán el área residual, la acumulación de virutas, las espinas de escala y la vibración? Vamos a ver:
El primer factor es la cantidad de corte. Los parámetros de corte incluyen la velocidad de avance y la velocidad de corte, entre los cuales la velocidad de avance tiene el mayor impacto en el área residual, y el aumento de la velocidad de avance conducirá al aumento del área residual. La influencia de la velocidad de corte en la rugosidad de la superficie se refleja principalmente en la generación de espinas escamosas y nódulos de astillas. Cuando el objeto de corte es metal plástico y la velocidad de corte es muy baja, no es fácil producir acumulación de virutas; Cuando la velocidad de corte es muy alta, es beneficioso reducir la deformación plástica, inhibiendo así la generación de escamas. Por lo tanto, ambos casos reducirán la rugosidad de la superficie de la pieza. Al cortar materiales quebradizos, la influencia de la velocidad de corte es pequeña, porque la deformación del material es pequeña, por lo que el valor de rugosidad de la superficie también disminuye.
El segundo factor son los parámetros geométricos de la herramienta. Los parámetros geométricos de la herramienta incluyen principalmente la forma de la hoja y el ángulo de la herramienta, entre los cuales el radio del arco de la punta de la herramienta, el ángulo de desviación principal y el ángulo de desviación auxiliar tienen una gran influencia en el área residual y la vibración. Generalmente, bajo la premisa de una rigidez suficiente de la máquina herramienta, cuando el radio del arco de la punta de la herramienta aumenta y el ángulo de desviación principal y el ángulo de desviación secundario disminuyen, el valor de rugosidad de la superficie es pequeño. Sin embargo, si la rigidez de la máquina herramienta es demasiado baja, el radio del arco de la punta de la herramienta es demasiado grande o el ángulo de desviación principal es demasiado pequeño, causará vibraciones debido a una fuerza de corte excesiva, lo que aumentará el valor de rugosidad de la superficie.
El tercer factor es el material de la herramienta utilizada para el corte. El tamaño del radio del arco del borde de corte y el tiempo para mantenerlo afilado son diferentes con diferentes materiales de herramienta. Las herramientas de corte de algunos materiales, como el acero de alta velocidad, se pueden afilar, pero el tiempo de retención es corto, por lo que la rugosidad de la superficie es pequeña cuando se corta a baja velocidad; Sin embargo, para algunos materiales, como el carburo cementado, el radio del arco del borde es mayor después del rectificado y el valor de rugosidad de la superficie de corte es menor a alta velocidad. Siempre que se seleccionen los materiales de herramienta apropiados de acuerdo con las necesidades de mecanizado, se puede reducir la rugosidad de la superficie mecanizada.
El cuarto factor es el material de la pieza de trabajo. Cuanto mayor sea la plasticidad y menor la dureza del material de la pieza de trabajo, es más probable que se produzcan nódulos de desecho, espinas escamosas, dureza en frío y otros fenómenos, y mayor será la rugosidad de la superficie. Por lo tanto, la rugosidad de la superficie del corte de acero con alto contenido de carbono, acero de medio carbono y acero templado y revenido es menor que la del corte de acero con bajo contenido de carbono; La rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo de acero es menor que la de la pieza de trabajo de hierro fundido.