L'Analisi delle Caratteristiche dei Microprofili Superficiali di Lavorazione

Con il rapido sviluppo della scienza e della tecnologia, i requisiti di qualità per vari prodotti meccanici stanno diventando sempre più alti. La morfologia e la struttura della superficie non solo influenzano le proprietà meccaniche del sistema meccanico come attrito e usura, rigidità di contatto, resistenza alla fatica, proprietà di accoppiamento, precisione di trasmissione, prestazioni di tenuta e precisione di rilevamento, ma influenzano anche direttamente le prestazioni, la durata e l'aspetto della macchina.

Nelle micromacchine, la micromorfologia superficiale è anche strettamente correlata alle sue proprietà di attrito, usura, lubrificazione e altre proprietà di attrito.

La morfologia della superficie (geometria e tessitura, ecc.) della superficie lavorata dipende dalla mutua relazione di posizione tra l'utensile e il pezzo durante il movimento di taglio. Non è solo correlato al metodo di taglio specifico e alle condizioni di taglio, ma anche alla dinamica della struttura della macchina utensile Le caratteristiche, gli strumenti di taglio e le caratteristiche del materiale e meccaniche del pezzo sono correlate [4]. Lo studio delle caratteristiche e delle leggi interne della micromorfologia delle diverse superfici di lavorazione è di importante valore di riferimento per la comprensione approfondita dei meccanismi di lavorazione dei diversi metodi di lavorazione e delle loro differenze, e fornisce anche una base tecnica per la lavorazione.

L'autore di questo articolo prende come oggetto blocchi campione standard di lavorazione (tornitura, piallatura, fresatura, fresatura piana, alesatura, rettifica piana), studia la differenza di rugosità superficiale ottenuta con diversi metodi di lavorazione e analizza diversi metodi di lavorazione Le caratteristiche di sono state ottenute la morfologia e la struttura della superficie ed è stata osservata la legge morfologica della superficie con rugosità diversa ottenuta con lo stesso metodo di lavorazione. Pertanto, comprendere le caratteristiche dei diversi metodi di lavorazione e le loro differenze.

1 Differenze nella rugosità superficiale di diverse superfici lavorate

Lo strumento di topografia di superficie può misurare 28 tipi di parametri di topografia di superficie. Selezionare la lunghezza di campionamento da 5 mm e l'intervallo di campionamento da 1.25 μm per misurare i parametri della topografia superficiale del blocco campione standard lavorato. Il valore medio Ra dell'altezza del profilo superficiale comunemente utilizzato viene selezionato come parametro di valutazione della rugosità per analizzare la differenza nella rugosità superficiale delle diverse superfici lavorate. Diversi metodi di lavorazione ottengono il valore Ra di diversi campioni standard di rugosità (prendere la media di 3 misurazioni) e la differenza tra il valore di rugosità misurato e la rugosità del blocco campione.

• (1) Esistono diversi errori nei valori di rugosità misurati della topografia superficiale dello stesso campione standard di rugosità ottenuto con metodi di lavorazione diversi. Ad esempio, per diversi metodi di lavorazione, i valori di rugosità misurati e le differenze della superficie del blocco campione standard con una rugosità di Ra 0.8 μm sono diversi. Da piccolo a grande), il valore di rugosità misurato è inferiore al valore di rugosità del blocco campione in ordine di foratura, fresatura frontale e fresatura piana (da piccola a grande).
• (2) Anche l'errore tra il valore di rugosità misurato della superficie con rugosità diversa ottenuto con lo stesso metodo di lavorazione e il valore di rugosità del campione standard è diverso. Ad esempio, per la lavorazione di tornitura, la rugosità superficiale dei provini standard ottenuti è Ra 0.8 μm, 1.6 μm, 3.2 μm, 6.3 μm e il trend di variazione dell'errore tra la loro rugosità misurata è diverso e il valore di rugosità è Ra0. I valori di rugosità misurati di 8μm, 1.6μm e 6.3μm sono maggiori della rugosità del blocco campione standard; quando il valore di rugosità è Ra3.2 μm, il valore di rugosità misurato è inferiore al valore di rugosità del blocco campione standard. Tuttavia, gli errori misurati dei quattro provini standard di rugosità elaborati mediante fresatura a candela sono tutti negativi, ovvero i valori di rugosità misurati sono tutti inferiori ai valori di rugosità dei provini standard.

Le caratteristiche di micromorfologia delle diverse superfici lavorate sono ottenute utilizzando diversi metodi di lavorazione (tornitura, alesatura, fresatura intestata, piallatura, fresatura piana, rettifica piana) per campioni standard con la stessa rugosità (Ra0.8 μm) C'è una grande differenza nella morfologia superficiale

• (1) La densità della microstruttura delle diverse morfologie della superficie lavorata è diversa, da bassa ad alta, sono fresatura piana, piallatura, fresatura frontale, rettifica piana, alesatura e tornitura.
  
• (2) La morfologia della superficie e la struttura delle diverse superfici lavorate hanno alcune somiglianze. Ad esempio, tornitura e foratura sono strutture a molla; la piallatura e la fresatura piana sono strutture ondulate; la fresatura frontale e la rettifica piana sono strutture dentellate.
  
• (3) L'ampiezza del cambiamento di picco del profilo della superficie è la rettifica piana, la tornitura, la piallatura, la fresatura frontale, l'alesatura e la fresatura piana in ordine decrescente, che è correlato al meccanismo di elaborazione di vari metodi di lavorazione.

Il valore di rugosità superficiale del processo di rettifica è relativamente elevato e i principali fattori di influenza sono:

• ① Il tagliente (grana abrasiva) della mola non è una linea retta continua, che lascerà una certa area residua sul pezzo dopo la rettifica
  
• ②Nel processo di rettifica, la deformazione plastica del metallo sulla superficie del pezzo fa sì che la temperatura di taglio aumenti continuamente, il che accelera l'usura della mola e provoca una grave estrusione;
  
• ③La selezione di parametri come quantità di rettifica, fluido di rettifica e sovrametallo di rettifica ha una certa influenza sulla rugosità superficiale del pezzo.

3 Caratteristiche della topografia superficiale dello stesso metodo di lavorazione con rugosità diverse

La curva del profilo superficiale del blocco campione standard con diversa rugosità (Ra0.8μm, 1.6μm, 3.2μm) è ottenuta dalla fresatrice piana. La lunghezza di campionamento è 3.75 mm, l'intervallo di campionamento è 1.25 μm e il numero di punti di campionamento è 3,000 punti. .

• (1) Il profilo della superficie con rugosità di Ra 0.8 μm, 1.6 μm, 3.2 μm ottenuto dalla fresatrice piana ha una struttura ondulata simile, che mostra che la struttura della topografia superficiale con rugosità diversa ottenuta con lo stesso metodo di lavorazione ha somiglianza, e ha caratteristiche morfologiche e strutturali tipiche, che possono essere utilizzate anche per distinguere diversi metodi di lavorazione.
  
• (2) Il valore di picco del profilo della superficie di fresatura piana aumenta con l'aumento del valore di rugosità, che è coerente con il parametro del valore Ra dell'altezza media del profilo del profilo della superficie.
  
• (3) La densità della struttura micro-topografia superficiale diminuisce con l'aumento della rugosità e la distanza tra i picchi aumenta.

Conclusione 4

• (1) Ci sono errori di vario grado nei valori di rugosità della topografia superficiale degli stessi campioni standard di rugosità ottenuti con lavorazioni diverse.
  
• (2) Quando si utilizza lo stesso metodo di lavorazione per ottenere superfici con rugosità diverse, anche l'errore tra il valore di rugosità misurato e il valore di rugosità del campione standard è diverso.
  
• (3) La diversa morfologia della superficie lavorata, la densità della struttura fine e l'altezza del profilo di picco sono tutte diverse, il che è correlato al meccanismo di elaborazione.
  
• (4) La morfologia e la struttura della superficie ottenute con diversi metodi di lavorazione hanno un certo grado di somiglianza. Ad esempio, tornitura e foratura sono strutture a molla; la piallatura e la fresatura piana sono strutture ondulate; la fresatura frontale e la rettifica piana sono strutture dentellate.
  
• (5) La morfologia della superficie e la struttura delle diverse rugosità ottenute con lo stesso metodo di lavorazione sono simili e hanno caratteristiche tipiche di morfologia e struttura, che possono essere utilizzate per distinguere diversi metodi di lavorazione

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