部品の表面品質の意味を正確に理解し、機械加工プロセスにおける機械加工表面の品質に影響を与える様々なプロセス要因を分析し、表面品質を改善し、製品性能を改善することは非常に重要です。
加工面品質とは、機械加工後の機械加工された表面の微小凹凸を指し、粗さとも呼ばれます。 処理後の表面品質は、ワークピースの物理的、化学的および機械的特性に直接影響します。 製品の性能、信頼性、および寿命は、主要部品の表面品質に大きく依存します。 したがって、部品の表面品質の意味を正確に理解し、加工プロセスにおける機械加工面の品質に影響を与える様々なプロセス要因を分析し、表面品質を改善し、製品性能を改善することは非常に重要です。
1.機械加工された表面の品質に影響を及ぼす要因
1.1機械性能が機械的表面品質に及ぼす影響
表面品質に及ぼす耐摩耗性の影響
新たに成形された摩擦対の2つの接触面間の接触面は、初期の粗面の頂点で接触される。 実際の接触面積は理論接触面積よりもはるかに小さく、接触部分には非常に大きな単位応力があり、実際の接触となる。 この領域では、塑性変形、弾性変形、およびピーク間のせん断破壊が発生し、ひどい摩耗を引き起こす。
表面品質に及ぼす疲労強度の影響
交番荷重の役割において、谷部分の表面粗さは容易に応力集中を引き起こし、疲労線を生じる。 表面粗さの値が大きいほど、表面のマークが深いほど、ベースの半径が大きくなり、疲労破壊に対する耐性が悪くなる。 残留応力は、部品の疲労強度に大きな影響を与えます。 表面層の残留引張応力は、疲労亀裂を拡大し、疲労破壊を加速する。 表面層の残留応力は、疲労亀裂の拡大を防ぎ、疲労損傷の発生を遅らせることができる。
耐食性が表面品質に及ぼす影響
部品の耐食性は、表面粗さに大きく依存する。 表面粗さの値が大きいほど、腐食性物質が谷に蓄積する。 悪化は耐食性です。 表面層の残留引張応力は応力腐食割れを生じ、部品の耐摩耗性を低下させ、残留圧縮応力は応力腐食割れを防止することができる。
1.2表面粗さに影響を及ぼす要因
機械加工における表面粗さに影響を与える要因
1工具形状の反射工具がワークに対して移動すると、工具は加工面に切断層の残りの領域を残します。 その形状は工具形状の反映です。 2加工材料の性質プラスチック材料を加工する場合、カッターによる金属押出のプラスチック押出は、カッターの引き裂き作用と組み合わされて加工物から加工物を分離し、表面粗さを増加させる。 3切削量脆性材料を加工する場合、切削速度は粗さにほとんど影響しません。 プラスチック材料を加工するときに、ビルドアップエッジは粗さに大きな影響を及ぼす。
表面粗さに影響する研削因子
研削面の粗さに影響を及ぼす主な要因は、研削砥石のサイズ、研削砥石硬度、研削砥石のドレッシング、研削速度、研削半径、送り速度と研削回数、ワーク送り速度と軸送り速度、冷却潤滑油などです。
1.3表面層の物理的および機械的特性に影響を及ぼす要因
表面層の低温硬化
機械加工における切削力に起因する塑性変形は、文字の歪みや歪み、結晶粒間のせん断や滑り、製品粒子の伸びやフィブリル化、さらには破砕などの原因となり、硬さや強度の原因となる表層金属。 改善するために、この現象は冷間硬化（または強化）として知られている。 加工硬化に影響を及ぼす主な要因は、刃先の鈍い縁の半径が増大し、表層金属への押出効果が増大し、塑性変形が増大し、冷却硬化が増加することである。 工具のフランクの摩耗が増加し、フランクと機械加工された表面との間の摩擦が増加し、塑性変形が増加し、冷却硬化が増加する。 切削速度が増加すると、工具と工作物との間の作用時間が短縮され、塑性変形深さが減少し、冷却層の深さが減少する。 切削速度を増加させた後、被加工物の表層に作用する切削熱もまた短くなり、冷却の程度が増加する。 送り速度が増加すると、切削力も増加し、表面金属の塑性変形が増加し、冷却効果が増加する。 ワークピース材料の可塑性が大きければ大きいほど、冷却現象はより厳しくなる。
表層材の微細構造の変化
切削熱により処理される表面の温度が相転移温度を超えると、表面金属の冶金学的構造が変化する。 粉砕火傷、消火火傷および焼き火傷の3種類があります。 研削熱を改善するには2つの方法があります。1つは研削熱の発生をできるだけ減らすことです。 第2は、冷却条件を改善し、生成された熱をワークピースに伝達しにくくすることである。 研削ホイールの正しい選択、冷却条件を改善するために切削量の合理的な選択。
表層残留応力
表面残留応力の原因は、第1に、切断中に表面金属層に残留応力が生じ、内部層金属に残留引っ張り応力が生じる。 第2は、切断工程において、切断ゾーンにおいて大量の切断熱が発生することである。 第三に、異なる金属組織の表面金属の冶金学的構造が変化し、それに付着した金属によって比表面積の変化が必然的に妨げられ、残留応力が存在する。
2.機械加工品の表面品質を改善するための対策
2.1科学的かつ合理的なプロセス規制の開発は、ワークピースの表面品質を保証するための基礎となる
科学的かつ合理的なプロセス規制は、加工品の加工の基礎となります。 科学的かつ合理的な手順を定めることによってのみ、機械加工された加工物の表面品質を科学的かつ合理的な方法で提供することができ、加工された加工物の表面品質を満たすことができる。 科学的かつ合理的なプロセス規制の要件は、プロセスフローが短く、ポジショニングが正確でなければならないということです。 位置決め基準を選択するときは、位置決め基準を設計基準に合わせてください。
2.2切削条件の合理的な選択は、加工品質を保証する鍵です
合理的な切断パラメータを選択することにより、ビルドアップエッジの形成を効果的に抑制し、理論的な加工残留領域の高さを低減し、加工されたワークピースの表面品質を保証することができる。 切削パラメータの選択には、切削工具角度の選択、切削速度の選択、切削深さと送り速度の選択が主に含まれる。 試験は、より大きなすくい角を有する工具を選択することが、プラスチック材料を加工する際にビルドアップエッジの形成を効果的に抑制することができることを示している。 これは、工具のすくい角が大きくなると、切削抵抗が小さくなり、切削変形が小さくなり、工具とチップとの接触長さが増すからです。 ショートニングは、BUE形成の基礎を減少させる。
2.3切削液の合理的な選択は、機械加工された工作物の表面品質を保証するのに必要な条件である
合理的な切削液を選択することにより、工作物と工具との間の摩擦係数を改善することができ、切削力および切削温度を低下させることができ、工具の摩耗を低減して工作物の品質を確保することができる。
2.4ワークピースの主作業面での最終工程の加工方法の選択は重要です
加工面の最終加工プロセスによって残された残留応力が機械部品の性能に直接影響を及ぼすため、加工主面の最終加工方法の選択は重要です。 部品の主要な作業面を選択するための最終作業手順は、部品の主な作業面の特定の作業条件および損傷の可能な形態を考慮に入れなければならない。
ワークピースの表面品質は、使用性能と密接に関連しています。 ワークピースの使用性能は、機械の通常の動作を保証するための設計要件です。 したがって、ワークピースを処理するプロセスにおいて、ワークピース表面の処理を保証するために、経済的利益などの多くの面を考慮する必要があります。 品質だけでなく、部品の製造コストの増加を避け、不必要な損失を引き起こします。 機械加工の表面品質に影響を及ぼす要因を理解し習得するだけで、生産実践において対応する技術措置を採用し、部品の表面品質の欠陥による加工品質の問題を軽減し、性能、寿命、信頼性を向上させることができます機械製品の