Gia công CNC là một quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn và có độ chính xác cao có thể tạo ra các chi tiết có dung sai lên tới 0,025 mm. Tuy nhiên, là một phương pháp gia công cắt gọt, gia công CNC để lại những vết cắt có độ nhám trên bề mặt thành phẩm.
Độ nhám bề mặt là gì?
Độ nhám bề mặt là thước đo kết cấu trung bình của bề mặt chi tiết, trong trường hợp này là sau khi gia công CNC. Có các thông số khác nhau được sử dụng để xác định độ nhám bề mặt. Một trong những thông số phổ biến nhất trong này là Ra (Độ nhám trung bình), bắt nguồn từ sự khác biệt giữa chiều rộng và độ sâu trên bề mặt. Độ nhám bề mặt Ra được đo bằng kính hiển vi và thường tính bằng micromet (x 10 ~ ⁶ m). Lưu ý rằng độ nhám bề mặt khác với hoàn thiện bề mặt. Lớp hoàn thiện bề mặt của một chi tiết gia công có thể được cải thiện thông qua các phương pháp hoàn thiện khác nhau như anodizing, phun hạt và mạ điện. Độ nhám bề mặt ở đây đề cập đến kết cấu bề mặt được gia công của một chi tiết.
Làm thế nào đạt được các độ nhám bề mặt khác nhau khi gia công?
Độ nhám bề mặt của một chi tiết sau khi gia công thường không phải là ngẫu nhiên. Thay vào đó, các bước được thực hiện để đảm bảo rằng đạt được độ nhám cụ thể. Điều này có nghĩa là các giá trị độ nhám bề mặt được lên kế hoạch trước. Tuy nhiên, nó không có một thông số cố định nào cả. Trong sản xuất, có các giá trị Ra cụ thể được coi là tiêu chuẩn ngành, như được quy định trong ISO 4287. Đây là những giá trị có thể được chỉ định trong quá trình gia công CNC. Chúng dao động từ 25 um đến 0,025 um và áp dụng cho tất cả các loại hoạt động sản xuất và hậu kỳ.
Có bốn mức độ nhám bề mặt cũng là các giá trị thường được chỉ định cho các ứng dụng Gia công CNC:
3,2 μm Ra
1,6 μm Ra
0,8 μm Ra
0,4 μm Ra
Các giá trị độ nhám khác nhau được yêu cầu cho các ứng dụng khác nhau. Độ nhám bề mặt thấp hơn chỉ nên được chỉ định khi cần thiết. Điều này là do giá trị Ra càng thấp thì càng cần nhiều công đoạn / hoạt động gia công và kiểm soát chất lượng. Chúng có thể làm tăng đáng kể chi phí và thời gian gia công. Các thao tác xử lý hậu kỳ thường không được áp dụng khi yêu cầu các giá trị độ nhám bề mặt cụ thể. Điều này là do các hoạt động này không được kiểm soát chính xác và có thể ảnh hưởng đến dung sai kích thước của các chi tiết.
So sánh độ nhám bề mặt giữa phay và tiện CNC
Độ nhám bề mặt ảnh hưởng đáng kể đến chức năng, hiệu suất và độ bền của các chi tiết trong một số ứng dụng nhất định. Nó ảnh hưởng đến hệ số ma sát, độ ồn, hao mòn, nhiệt và độ kết dính của một chi tiết đang sử dụng. Tầm quan trọng của các yếu tố này khác nhau tùy theo ứng dụng, và do đó, trong khi độ nhám bề mặt của một chi tiết không quan trọng trong một số lĩnh vực nhất định, thì nó lại rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực khác. Các lĩnh vực này bao gồm các chi tiết chịu kéo, nén và rung động cao, lắp ráp kết cấu chuyển động, các chi tiết quay tốc độ cao và cấy ghép y tế. Như đã nêu trước đó, các mức độ nhám bề mặt khác nhau được yêu cầu trong các ứng dụng khác nhau.
Phần sau đây khám phá các mức độ nhám và tất cả những gì bạn cần biết để chọn giá trị Ra phù hợp cho lĩnh vực của mình.
3,2 μm Ra
Đây là tiêu chuẩn độ nhám hoàn thiện bề mặt thông dụng. Nó phù hợp với hầu hết các chi tiết tiêu dùng và đủ mịn, nhưng nó chứa các vết cắt có thể nhìn thấy. Đây là độ nhám bề mặt mặc định được áp dụng trừ khi có quy định khác.
3,2 μm Ra là độ nhám bề mặt tối đa được khuyến nghị cho các chi tiết chịu ứng suất, tải trọng và rung động. Nó cũng có thể được sử dụng để lắp ráp các bề mặt chuyển động khi tải nhẹ và chuyển động chậm. Nó được gia công bằng cách sử dụng tốc độ cao, bước tiến nhỏ.
1,6 μm Ra
Thông thường, chỉ có những vết cắt mờ đối với chỉ số này. Xếp hạng Ra này được khuyến nghị cho các chi tiết ráp vừa khít và chịu tải, và đủ cho các bề mặt chịu lực nhẹ và chuyển động chậm. Tuy nhiên, nó không thích hợp cho các chi tiết quay nhanh và các chi tiết chịu rung động mạnh. Độ nhám bề mặt này được tạo ra bằng cách sử dụng tốc độ cao và bước tiến nhỏ trong điều kiện được kiểm soát.
Giá: đối với hợp kim nhôm tiêu chuẩn (ví dụ: 3.1645), tùy chọn này sẽ tăng khoảng 2,5% giá thành sản xuất. Điều này có thể tăng lên với độ phức tạp của chi tiết.
0,8 μm Ra
Được coi là cao cấp, bề mặt gia công tinh này đòi hỏi phải kiểm soát rất chặt chẽ để sản xuất, chi phí cao hơn. Nó là cần thiết cho các chi tiết được tiếp xúc với mức độ chịu tải lớn. Khi chuyển động không thường xuyên và tải nhẹ, thì nó có thể được sử dụng cho vòng bi.
Giá: đối với hợp kim nhôm tiêu chuẩn (ví dụ: 3.1645), tùy chọn này thêm khoảng 5% vào giá thành sản xuất. Điều này có thể tăng lên với độ phức tạp của chi tiết.
0,4 μm Ra
Đây là lựa chọn tốt nhất (“ít thô nhất” về mặt kỹ thuật) và độ nhám bề mặt chất lượng cao nhất được cung cấp. Nó phù hợp cho các chi tiết đang chịu tải cao. Nó cũng được yêu cầu cho các chi tiết quay nhanh như vòng bi và trục. Độ nhám bề mặt này mất nhiều công sức nhất để sản xuất và chỉ nên được chỉ định khi độ mịn là quan trọng hàng đầu.
Giá: đối với hợp kim nhôm tiêu chuẩn (ví dụ: 3.1645), tùy chọn này thêm khoảng 11-15% vào giá thành sản xuất. Điều này có thể tăng lên với độ phức tạp của chi tiết.
