Il est très important de bien comprendre la connotation de la qualité de surface de la pièce et d’analyser les divers facteurs de processus qui affectent la qualité de la surface usinée dans le processus d’usinage, d’améliorer la qualité de la surface et d’améliorer les performances du produit.
La qualité de la surface d'usinage fait référence à la micro-irrégularité d'une surface usinée après usinage, également appelée rugosité. La qualité de la surface après traitement affecte directement les propriétés physiques, chimiques et mécaniques de la pièce. Les performances, la fiabilité et la durée de vie des produits dépendent largement de la qualité de la surface des principaux composants. Il est donc très important de bien comprendre la connotation de la qualité de surface de la pièce et d’analyser les divers facteurs de processus qui affectent la qualité de la surface usinée dans le processus d’usinage, d’améliorer la qualité de la surface et d’améliorer les performances du produit.
1. Facteurs affectant la qualité des surfaces usinées
1.1 Effet des performances de la machine sur la qualité de surface mécanique
Effet de la résistance à l'usure sur la qualité de la surface
La surface de contact entre deux surfaces de contact d'une paire de friction nouvellement moulée est touchée au sommet de la surface rugueuse au stade initial. La zone de contact réelle est beaucoup plus petite que la surface de contact théorique, et les parties en contact présentent une contrainte unitaire très importante, ce qui rend le contact réel. Une déformation plastique, une déformation élastique et une rupture par cisaillement entre les pics se produisent dans la zone, provoquant une usure sévère.
Effet de la résistance à la fatigue sur la qualité de la surface
Dans le rôle de charge alternative, la rugosité de la surface des parties de la vallée provoque facilement une concentration de contraintes, ce qui entraîne des lignes de fatigue. Plus la valeur de la rugosité de la surface est grande, plus les marques de surface sont profondes, plus le rayon de la base est grand et plus la résistance à la fatigue est mauvaise. La contrainte résiduelle a une grande influence sur la résistance à la fatigue de la pièce. La contrainte de traction résiduelle de la couche de surface augmentera les fissures de fatigue et accélérera la rupture par fatigue. La contrainte résiduelle de la couche superficielle peut empêcher l'expansion de la fissure de fatigue et retarder l'apparition de dommages dus à la fatigue.
Effet de la résistance à la corrosion sur la qualité de la surface
La résistance à la corrosion des pièces dépend dans une large mesure de la rugosité de la surface. Plus la valeur de la rugosité de surface est grande, plus les substances corrosives s'accumulent dans les vallées. Le pire est la résistance à la corrosion. La contrainte de traction résiduelle de la couche de surface produira une fissuration par corrosion sous contrainte, réduisant la résistance à l'usure de la pièce, et la contrainte de compression résiduelle peut empêcher la fissuration par corrosion sous contrainte.
1.2 Facteurs influant sur la rugosité de surface
Facteurs influant sur la rugosité de surface dans l'usinage
1 Réflexion géométrique de l'outil Lorsque l'outil se déplace par rapport à la pièce, il laisse une zone résiduelle de la couche de coupe sur la surface usinée. Sa forme reflète la géométrie de l'outil. 2 La nature du matériau de la pièce Lors du traitement des matières plastiques, l'extrusion plastique de l'extrusion du métal par la fraise, combinée à l'action de déchirement du couteau pour séparer la pièce de la pièce augmente la rugosité de la surface. 3 Quantité de coupe Lors de l'usinage de matériaux fragiles, la vitesse de coupe a peu d'effet sur la rugosité; lors du traitement de matières plastiques, le bord d'attache a une grande influence sur la rugosité.
Facteurs de meulage affectant la rugosité de surface
Les principaux facteurs affectant la rugosité de la surface de rectification sont: taille de la meule, dureté de la meule, ponçage de la meule, vitesse de meulage, meulage radial, vitesse d'avance et nombre de meulage,
1.3 Facteurs affectant les propriétés physiques et mécaniques des couches de surface
Cémentation à froid
La déformation plastique causée par la force de coupe dans le processus d'usinage provoque une distorsion et une déformation du caractère, cisaillement et glissement entre les grains cristallins, allongement et fibrillation des grains du produit et même écrasement, ce qui provoquera la dureté et la résistance de la couche métallique de surface. Pour améliorer, ce phénomène est appelé durcissement à froid (ou renforcement). Les principaux facteurs influençant le durcissement du travail sont les suivants: le rayon du bord émoussé du tranchant augmente, l'effet d'extrusion sur le métal de la couche superficielle augmente, la déformation plastique augmente et le durcissement par refroidissement augmente. L'usure du flanc de l'outil est augmentée, la friction entre le flanc et la surface usinée est augmentée et la déformation plastique est augmentée, ce qui entraîne un durcissement accru. À mesure que la vitesse de coupe augmente, le temps d'action entre l'outil et la pièce est raccourci, la profondeur de déformation plastique est réduite et la profondeur de la couche réfrigérée est réduite. Une fois que la vitesse de coupe est augmentée, la chaleur de coupe agissant sur la couche superficielle de la pièce est également raccourcie, ce qui augmente le degré de refroidissement. Lorsque la vitesse d'alimentation augmente, la force de coupe augmente également, la déformation plastique du métal de surface augmente et l'effet de refroidissement augmente. Plus la matière de la pièce à usiner est grande, plus le phénomène de refroidissement est grave.
Modifications de la microstructure du matériau de la couche de surface
Lorsque la chaleur de découpage fait que la température de la surface à traiter dépasse la température de transition de phase, la structure métallurgique du métal de surface change. Il existe trois types de brûlures de meulage, les brûlures de trempe et les brûlures de recuit. Il y a deux façons d'améliorer la combustion de la meule: l'une consiste à réduire autant que possible la production de chaleur de broyage; la seconde consiste à améliorer les conditions de refroidissement et à essayer de réduire le transfert de chaleur vers la pièce. Le choix correct de la meule, un choix raisonnable de quantité de coupe pour améliorer les conditions de refroidissement.
Contrainte résiduelle de la couche de surface
Les causes de la contrainte résiduelle de surface sont les suivantes: Premièrement, des contraintes résiduelles apparaissent dans la couche métallique de surface pendant la coupe et des contraintes de traction résiduelles apparaissent dans le métal de la couche interne. La seconde est que dans le processus de découpe, une grande quantité de chaleur de coupe est générée dans la zone de coupe. Troisièmement, la structure métallurgique du métal de surface des différentes organisations métallurgiques change et la modification du volume spécifique du métal de surface est inévitablement entravée par le métal qui lui est attaché, de sorte qu'il existe une contrainte résiduelle.
2. Mesures pour améliorer la qualité de surface des pièces usinées
2.1 Le développement de règles de procédé scientifiques et raisonnables est la base pour assurer la qualité de surface de la pièce
Des règles de procédé scientifiques et raisonnables sont à la base du traitement des pièces. Ce n'est qu'en formulant des procédures scientifiques et raisonnables que nous pouvons fournir une base de méthode scientifique et rationnelle pour la qualité de surface des pièces usinées, permettant ainsi de répondre à la qualité de surface des pièces usinées. L'exigence de règles de processus scientifiques et raisonnables est que le flux de processus doit être court et que le positionnement doit être précis. Lorsque vous sélectionnez la référence de positionnement, essayez d'aligner la référence de positionnement sur la référence de conception.
2.2 La sélection raisonnable des paramètres de coupe est la clé pour assurer la qualité de traitement
Le choix de paramètres de coupe raisonnables permet de supprimer efficacement la formation de bord accumulé, de réduire la hauteur de la zone résiduelle de traitement théorique et d'assurer la qualité de surface de la pièce traitée. Le choix des paramètres de coupe comprend principalement la sélection de l'angle de l'outil de coupe, la sélection de la vitesse de coupe et la sélection de la profondeur de coupe et de la vitesse d'avance. Des tests ont montré que la sélection d'un outil avec un angle de coupe plus important peut efficacement supprimer la formation du bord lors de l'usinage de matières plastiques. En effet, la force de coupe est réduite, la déformation de coupe est faible et la longueur de contact entre l'outil et la puce augmente lorsque l'angle de coupe de l'outil augmente. Le raccourcissement réduit le fondement de la formation de BUE.
2.3 Le choix raisonnable du fluide de coupe est une condition nécessaire pour assurer la qualité de surface de la pièce usinée
Le choix d'un fluide de coupe raisonnable peut améliorer le coefficient de frottement entre la pièce et l'outil, réduire la force de coupe et la température de coupe, réduisant ainsi l'usure de l'outil pour garantir la qualité de la pièce.
2.4 Le choix des méthodes de traitement pour le processus final sur la surface de travail principale de la pièce est crucial
Le choix de la méthode de travail finale de la surface de travail principale de la pièce est crucial car la contrainte résiduelle laissée par le processus de travail final sur la surface de travail affectera directement les performances de la pièce de la machine. La procédure de travail finale pour la sélection de la surface de travail principale d'une pièce doit tenir compte des conditions de travail spécifiques et des formes possibles de détérioration de la surface de travail principale de la pièce.
La qualité de surface de la pièce est étroitement liée à ses performances d'utilisation. La performance d'utilisation de la pièce est une exigence de conception pour assurer le fonctionnement normal de la machine. Par conséquent, dans le processus de traitement de la pièce, nous devons considérer de nombreux aspects tels que les avantages économiques pour assurer le traitement de la surface de la pièce. La qualité, mais aussi éviter d'augmenter le coût de fabrication des pièces, entraînant des pertes inutiles. Ce n'est qu'en comprenant et en maîtrisant les facteurs affectant la qualité de surface du traitement mécanique que nous pouvons adopter les mesures technologiques correspondantes dans la pratique de production afin de réduire les problèmes de qualité de traitement causés par des défauts de qualité des surfaces. des produits mécaniques.