Dans le monde de la fabrication de précision, CNC (Contrôle Numerical Control) se distingue comme un processus de pierre angulaire, permettant la création de pièces complexes avec une grande précision. L'un des aspects critiques qui déterminent la qualité et la fonctionnalité d'une partie broyée est sa rugosité de surface. En tant que fournisseur leader de services de fraisage CNC, on me pose souvent des questions sur la rugosité de surface réalisable dans nos opérations. Dans ce blog, je vais me plonger dans les facteurs influençant la rugosité de la surface, les niveaux réalisables dans différents matériaux et comment nous assurons les meilleurs résultats à nos clients.
Comprendre la rugosité de surface
La rugosité de surface fait référence aux irrégularités microscopiques à la surface d'une partie usinée. Ces irrégularités peuvent affecter considérablement les performances de la partie, notamment son frottement, sa résistance à l'usure, sa résistance à la corrosion et son apparence esthétique. Il est généralement mesuré dans les micromètres (μM) ou les microinches (μIN), et les paramètres communs utilisés pour quantifier la rugosité de surface incluent RA (déviation moyenne arithmétique du profil), RZ (hauteur maximale moyenne du profil) et RQ (déviation carrée moyenne racine du profil).
Facteurs influençant la rugosité de la surface dans le fraisage CNC
Plusieurs facteurs peuvent influencer la rugosité de surface obtenue dans le broyage CNC. Comprendre ces facteurs est crucial pour optimiser le processus d'usinage et réaliser la finition de surface souhaitée.
Paramètres de coupe
Les paramètres de coupe tels que la vitesse de coupe, le taux d'alimentation et la profondeur de coupe jouent un rôle important dans la détermination de la rugosité de surface. Des vitesses de coupe plus élevées entraînent généralement des surfaces plus lisses, car elles réduisent la formation de bords construite et minimisent les forces de coupe. Cependant, les vitesses de coupe excessives peuvent également entraîner une usure d'outils et une surchauffe, ce qui peut dégrader la finition de surface. La fréquence d'alimentation, qui est la distance parcourue par l'outil par révolution, affecte également la rugosité de la surface. Un taux d'alimentation plus faible se traduit généralement par une surface plus lisse, mais elle peut également augmenter le temps d'usinage. La profondeur de coupe, ou la quantité de matériau retirée dans chaque passage, doit être soigneusement sélectionnée pour équilibrer le taux d'élimination du matériau et la finition de surface.
Géométrie de l'outil
La géométrie de l'outil de coupe, y compris le rayon du nez de l'outil, l'angle de râteau et l'angle du flanc, peut également avoir un impact sur la rugosité de la surface. Un rayon de nez d'outil plus grand peut produire une surface plus lisse en réduisant la hauteur des pétoncles entre les chemins d'outils adjacents. L'angle de râteau affecte les forces de coupe et la formation de puces, tandis que l'angle de flanc aide à empêcher l'outil de se frotter contre la surface de la pièce. Le choix de la bonne géométrie de l'outil pour l'opération d'usinage spécifique est essentiel pour atteindre la finition de surface souhaitée.
Matériau de pièce
Les propriétés du matériau de la pièce, telles que sa dureté, sa ductilité et sa microstructure, peuvent également influencer la rugosité de la surface. Les matériaux plus durs sont généralement plus difficiles à machines et peuvent nécessiter des forces de coupe plus élevées, ce qui peut entraîner une rugosité de surface accrue. Les matériaux ductiles, en revanche, ont tendance à produire des puces continues, ce qui peut provoquer une formation de bords et affecter la finition de surface. La microstructure du matériau, y compris la taille et l'orientation des grains, peut également avoir un impact sur le processus d'usinage et la rugosité de surface résultante.
Machine-outil et fixation
L'état et la précision de la machine-outil, ainsi que la qualité de la fixation, peuvent également affecter la rugosité de surface. Une machine-outil avec une rigidité et une précision élevées peuvent fournir des conditions de coupe plus stables, ce qui a entraîné une finition de surface plus lisse. Un correctif approprié est essentiel pour s'assurer que la pièce est en toute sécurité maintenue en place pendant l'usinage, minimisant les vibrations et les déviations qui peuvent dégrader la finition de surface.
Rugosité de surface réalisable dans différents matériaux
La rugosité de surface réalisable dans le broyage CNC peut varier en fonction du matériau usiné. Voici quelques exemples des valeurs typiques de rugosité de surface qui peuvent être réalisées dans les matériaux communs:
Aluminium
L'aluminium est un matériau largement utilisé dans le broyage CNC en raison de son rapport résistance / poids élevé, de sa bonne machinabilité et de sa résistance à la corrosion. Avec des paramètres de coupe et une sélection d'outils appropriés, les valeurs de rugosité de surface dans la plage de 0,4 à 1,6 μM de PR peuvent être obtenues en aluminium.Équipe de chaleur en aluminium usiné CNC completest un exemple typique de notre service de fraisage CNC pour les pièces en aluminium, où nous pouvons assurer une finition de surface de haute qualité pour répondre aux exigences spécifiques de l'application.
Acier inoxydable
L'acier inoxydable est un choix populaire pour les applications qui nécessitent une résistance élevée, une résistance à la corrosion et un attrait esthétique. Cependant, l'acier inoxydable est plus difficile à machine que l'aluminium en raison de ses caractéristiques élevées de dureté et de durcissement du travail. Avec les bons outils de coupe et les stratégies d'usinage, les valeurs de rugosité de surface dans la plage de 0,8 à 3,2 μM de PR peuvent être obtenues en acier inoxydable. NotreCNC Usining en acier inoxydableLe service est conçu pour optimiser le processus d'usinage des pièces en acier inoxydable, assurant une finition de surface lisse et cohérente.
Plastique
Les plastiques sont largement utilisés dans diverses industries en raison de leur résistance aux produits chimiques légers, faibles et excellents. Le fraisage CNC peut être utilisé pour machine à machine une large gamme de plastiques, y compris l'acrylique, le polycarbonate et le nylon. La rugosité de surface réalisable dans les plastiques dépend du type de plastique et des paramètres d'usinage utilisés. Généralement, les valeurs de rugosité de surface dans la plage de 0,2 à 1,0 μM de PR peuvent être obtenues dans les plastiques. NotreCNC Usining PlasticLe service offre une usinage de haute précision de pièces en plastique avec d'excellentes finitions de surface.
Techniques d'amélioration de la rugosité de surface dans le broyage CNC
Pour atteindre la rugosité de surface souhaitée dans le broyage CNC, plusieurs techniques peuvent être utilisées. Ces techniques peuvent aider à optimiser le processus de coupe, à réduire les forces de coupe et à minimiser les irrégularités de surface.
Optimisation du chemin d'outil
L'optimisation du chemin d'outil peut considérablement améliorer la rugosité de surface de la pièce usinée. En utilisant des stratégies de chemin d'outils appropriées, telles que le zigzag, le contour ou les chemins en spirale, la hauteur des pétoncles entre les trajectoires d'outils adjacentes peut être minimisée, résultant en une finition de surface plus douce. De plus, l'utilisation d'une distance de pas de pas plus petite entre les chemins d'outils peut également réduire la rugosité de la surface.
Surveillance de l'usure des outils
L'usure des outils peut avoir un impact significatif sur la rugosité de surface. Au fur et à mesure que l'outil se porte, le tranchant devient terne, entraînant une augmentation des forces de coupe et de la rugosité de surface. La surveillance régulière de l'usure des outils et le remplacement des outils usés en temps opportun peuvent aider à maintenir une finition de surface cohérente tout au long du processus d'usinage.
Liquide de refroidissement et lubrification
L'utilisation du liquide de refroidissement et de la lubrification pendant le processus d'usinage peut aider à réduire les forces de coupe, à dissiper la chaleur et à empêcher la formation de bord de construction. Les liquides de refroidissement et de lubrifiants peuvent également améliorer la finition de surface en éliminant les copeaux et les débris de la zone de coupe. Choisir le bon liquide de refroidissement et le lubrifiant pour l'opération d'usinage spécifique est essentiel pour obtenir les meilleurs résultats.
Processus post-accumulation
Dans certains cas, des processus post-accumulation tels que le broyage, le polissage ou le rodage peuvent être nécessaires pour atteindre la rugosité de surface souhaitée. Ces processus peuvent être utilisés pour éliminer les irrégularités de surface et améliorer la finition de surface de la pièce usinée. Cependant, les processus post-accumulation peuvent également augmenter le coût et le délai du processus de fabrication, ils ne doivent donc être utilisés que si nécessaire.
Assurer la qualité et la cohérence de la rugosité de surface
En tant que fournisseur de services de fraisage CNC, nous nous engageons à assurer la qualité et la cohérence de la rugosité de surface obtenue dans nos opérations d'usinage. Nous utilisons des machines de fraisage CNC avancées équipées de broches de haute précision et d'outils de coupe pour assurer l'usinage précis et reproductible. Nos machinistes expérimentées sélectionnent soigneusement les paramètres de coupe et la géométrie de l'outil en fonction des exigences spécifiques de chaque projet, et ils surveillent étroitement le processus d'usinage pour s'assurer que la finition de surface souhaitée est obtenue.
De plus, nous avons un système de contrôle de la qualité complet en place pour garantir que toutes les pièces répondent aux spécifications requises. Nous utilisons des équipements de métrologie avancés, tels que les profilomètres de surface et les machines de mesure des coordonnées (CMMS), pour mesurer la rugosité de surface et d'autres caractéristiques dimensionnelles des pièces usinées. Notre équipe de contrôle de la qualité effectue des inspections régulières tout au long du processus de fabrication pour identifier et résoudre tous les problèmes qui peuvent affecter la finition de surface.
Contactez-nous pour vos besoins de fraisage CNC
Si vous recherchez un fournisseur de services de fraisage CNC fiable qui peut fournir des pièces de haute qualité avec d'excellentes finitions de surface, ne cherchez pas plus loin. Notre équipe d'experts a les connaissances et l'expérience pour optimiser le processus d'usinage et réaliser la rugosité de surface souhaitée pour votre application spécifique. Que vous ayez besoin d'un seul prototype ou d'une grande production de production, nous pouvons vous fournir les meilleures solutions pour répondre à vos besoins.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour discuter de vos exigences de fraisage CNC et obtenez un devis gratuit. Nous sommes impatients de travailler avec vous pour donner vie à vos idées.
Références
- Boothroyd, G., et Knight, WA (2006). Fondamentaux de l'usinage et des machines-outils. CRC Press.
- Kalpakjian, S., et Schmid, Sr (2010). Ingénierie et technologie de fabrication. Pearson.
- Trent, Em et Wright, PK (2000). Coupe de métaux. Butterworth-Heinemann.