Le contrôle de la rugosité des surfaces est essentiel pour une qualité optimale. Les surfaces ont tendance à s'user plus rapidement en raison du frottement élevé. Entraîner des dommages au matériel et le développement de défauts. Les discontinuités à la surface constituent des sites potentiels d'initiation de fissures et de corrosion.. Alors que, une rugosité contrôlée permet de former une bonne adhérence entre le substrat et le matériau de revêtement. Ainsi, laisser la finition de surface comme une option de conjecture n'est pas du tout conseillé. Si la finition de surface est importante pour votre produit, ce guide vous aide.
Rugosité de surface dans les pièces usinées CNC
Usinage CNC est largement déterminé par l'état de surface de la pièce ainsi que par l'outil de coupe. Pour la plupart, les surfaces « telles qu'usinées » sont caractérisées par une rugosité moyenne de Ra 3.2. Sur ces surfaces, les marques laissées par les outils de coupe sont visibles. De tels niveaux de rugosité peuvent être utilisés pour la plupart des composants. Cependant, certaines applications nécessitent la formation d'une surface plus lisse sur le matériau traité. Les composants coulissants sont avantagés par les finitions de surface plus lisses. Un faible frottement améliore les propriétés d'usure de manière satisfaisante. Cette douceur dans de nombreux cas, signifie que la pièce aura besoin d'opérations supplémentaires ou d'opérations telles que le polissage pour obtenir la finition souhaitée.
La réduction de la rugosité de la surface est généralement coûteuse. Parfois, il est plus souhaitable d'avoir une surface plus non uniforme. Par exemple, la friction entre une tige de selle de vélo et une selle de vélo doit être relativement élevée. Donc, le siège du vélo ne glisse pas de la tige de selle du vélo lors de son utilisation. Cela signifie que la rugosité ne peut pas être obtenue uniquement par l'usinage.. D'autres aiment le microbillage, et les finitions au culbutage peuvent également ajouter à la texture de la surface dans l'un ou l'autre. La rugosité de surface obtenue dépend normalement de l'opération d'usinage et des éventuels processus de finition ultérieurs effectués..
Pourquoi la finition de surface est-elle importante dans la fabrication?
La rugosité de surface d’un produit est proportionnelle aux points de contact environnementaux du produit. La performance fonctionnelle des composants est définie par la manière dont ils sont finis. Le niveau de rugosité détermine également le degré d'efficacité du produit développé..
Dans chacune des applications, la finition de surface reste un domaine de préoccupation crucial pour les ingénieurs. Une surface lisse offre des résultats plus fiables et des tolérances plus petites pour la construction d'une pièce. Les mesures de défauts montrent qu'il est possible de contrôler état de surface et les procédés de fabrication. Toutes ces mesures permettent de comprendre comment l'ingénierie des surfaces peut être améliorée.
De telles finitions de surface peuvent affecter la corrosion et la résistance chimique du matériau utilisé.. Augmente l'esthétique de la surface; améliore l'adhérence du revêtement; et, permet la conductivité électrique. Le contrôle de la rugosité réduit également la rugosité et améliore les caractéristiques d'usure.
Comment la rugosité de surface est mesurée?
La rugosité de la surface fait référence à la texture relative de la surface d'un matériau.. Le paramètre de rugosité le plus couramment utilisé est le paramètre Ra..
Trois facteurs influencent les caractéristiques de la surface: rugosité, ondulation, et poser. Chaque facteur détermine la façon dont la géométrie contrôle le contour du matériau.
Différentes échelles sont utilisées pour mesurer les paramètres de rugosité de surface. Ce sont des approches directes, approches indirectes, et méthodes relatives.
Les méthodes directes utilisent un stylet qui traverse le profil de la surface de la même manière que le stylet illustré dans la figure ci-dessous.. Le stylet enregistre les mesures dans une direction perpendiculaire à la surface du matériau étudié..
Les méthodes sans contact utilisent des ondes sonores ou des instruments optiques à leur place. Les profils de surface peuvent être détectés par des capteurs de lumière, microscopes, ou impulsions ultrasonores.
Les méthodes de comparaison utilisent des échantillons de rugosité prêts à l'emploi pour le test de toucher.. Les fabricants utilisent des échantillons dont les paramètres de rugosité sont connus pour les comparer à leurs surfaces..
Les techniques en cours de fabrication utilisent des matériaux magnétiques pour déterminer la rugosité de la surface.. Les systèmes inductifs mesurent la distance électromagnétique de la surface du matériau.
Techniques d'évaluation de la rugosité de surface
Il existe plusieurs approches pour la mesure précise de la rugosité de surface. Ces techniques sont classées en trois types principaux:
- Techniques de profilage: Une sonde haute résolution mesure la rugosité de la surface d'un matériau. Cette méthode ressemble au fonctionnement d'une fine aiguille de phonographe. Les palpeurs CNC actuels n'ont peut-être pas le type de sensibilité requis à des fins de mesure.
- Techniques de zone: Ces méthodes fournissent des informations statistiques sur certaines surfaces. Des exemples de ce qui précède sont la diffusion optique, diffusion ultrasonique, sondes capacitives, et d'autres.
- Techniques de microscopie: L'approche envisagée est fondée sur les différences de contraste sur les phases de surface. Il aide à identifier la rugosité et la douceur des matériaux, et la présence de crêtes ou de creux dans une large mesure.
Symboles et abréviations utilisés dans les tableaux de rugosité de surface
Lors de l'exploration des symboles d'état de surface d'usinage, plusieurs abréviations apparaissent pour mesurer l'état de surface, y compris:
- Râ – Rugosité de surface moyenne.
- Risque– Asymétrie
- Rq – rugosité quadratique moyenne
- Rku– Aplatissement
- Rz – moyenne de la hauteur maximale du profil
- Rmax– Profondeur du symbole de rugosité
Paramètres clés
Râ (Rugosité de surface moyenne):
Souvent appelé CLA ou AA. Ra est la moyenne arithmétique de la rugosité réelle du profil autour de la ligne médiane. Ra est utilisé pour évaluer la finition de surface.
Rmax (Profondeur de rugosité maximale):
Rmax définit la hauteur du point le plus haut au point le plus bas. Ce paramètre est utile pour la détection de défauts tels que les bavures et les rayures et le résultat montre une sensibilité plus élevée que Ra..
Rz (Altitude maximale moyenne du profil):
Rz détermine la moyenne des cinq plus grandes distances verticales entre le haut et le bas des vagues. Cette approche élimine les risques que Ra puisse manquer lors de la saisie des données..
Tableau de conversion de l'état de surface
Ce tableau compare différentes échelles de rugosité de surface pour les processus de fabrication, intégrant plusieurs abréviations couramment utilisées:
| Râ (micromètres) | Râ
(micro pouces) |
RMS (micro pouces) | CLA (N) | RT (microns) | Longueur de coupure (pouces) |
| 0.025 | 1 | 1.1 | 1 | 0.3 | 0.003 |
| 0.05 | 2 | 2.2 | 2 | 0.5 | 0.01 |
| 0.1 | 4 | 4.4 | 4 | 0.8 | 0.01 |
| 0.2 | 8 | 8.8 | 8 | 1.2 | 0.01 |
| 0.4 | 16 | 17.6 | 16 | 2.0 | 0.01 |
| 0.8 | 32 | 32.5 | 32 | 4.0 | 0.03 |
| 1.6 | 63 | 64.3 | 63 | 8.0 | 0.03 |
| 3.2 | 125 | 137.5 | 125 | 13 | 0.1 |
| 6.3 | 250 | 275 | 250 | 25 | 0.1 |
| 12.5 | 500 | 550 | 500 | 50 | 0.1 |
| 25.0 | 1000 | 1100 | 1000 | 100 | 0.3 |
| 50.0 | 2000 | 2200 | 2000 | 200 | 0.3 |
Aide-mémoire sur le tableau de rugosité de surface
L'aide-mémoire fournit une référence rapide pour comprendre les différentes finitions de surface et leurs applications.:
| Évaluation des micromètres | Note en micropouces | Applications |
| 25 | 1000 | Rugueux, surfaces de mauvaise qualité résultant de la coupe à la scie, et forge grossier, adapté aux zones de dégagement non usinées. |
| 12.5 | 500 | Rugueux, surfaces de qualité inférieure provenant d'alimentations grossières et de coupes lourdes, y compris le tournage, fraisage, et broyage. |
| 6.3 | 250 | Les surfaces résultant du meulage et du fraisage sont utilisées pour le dégagement des surfaces soumises à des contraintes.. |
| 3.2 | 125 | Recommandé pour les pièces soumises à des vibrations, charges, et un stress élevé. |
| 1.6 | 63 | La bonne finition est produite dans des conditions contrôlées, impliquant des avances fines et des vitesses élevées. |
| 0.8 | 32 | Finition de haute qualité nécessitant un contrôle étroit, préféré pour les produits ne nécessitant pas de mouvement continu. |
| 0.4 | 16 | Surfaces de haute qualité obtenues par polissage à l'émeri ou par affûtage grossier, sont importants pour la douceur. |
| 0.2 | 8 | Surfaces fines produites par rodage, polissage, ou aiguiser, sont utilisés là où des surfaces coulissantes sont nécessaires. |
| 0.1 | 4 | La surface raffinée est offerte par rodage ou affûtage, généralement pour les exigences de conception obligatoires. |
| 0.05 | 2 | Les surfaces les plus raffinées pour les blocs étalons de précision sensibles sont obtenues grâce aux méthodes de finition les plus raffinées. |
Facteurs influençant la rugosité de la finition de surface
Les états de surface d'usinage dépendent des facteurs suivants : Le type d'outil de coupe, vitesse d'avance, profondeur de coupe, vitesse de coupe, et le type de matériau à usiner. Les éléments clés suivants jouent un rôle important:
Type de liquide de refroidissement utilisé
Les liquides de refroidissement améliorent l'état de surface et la durée de vie des outils utilisés dans le processus d'usinage. Ils aident également à éliminer les frictions tout au long du processus. La rugosité est créée par la chaleur produite pendant le processus d'usinage CNC.
Un liquide de refroidissement à haute pression est meilleur pour l'état de surface de la pièce, mais il n'est pas toujours efficace.. Il est parfois avantageux d’utiliser le liquide de refroidissement de la plus basse qualité dont une voiture est capable.. Cette approche réduit la rugosité et est abordable. Cela réduit également la pollution tout en prolongeant la durée de vie des outils..
Paramètres de coupe
Les paramètres de coupe sont très importants pour avoir la bonne finition de surface. Il s'agit de la vitesse d'alimentation, profondeur de coupe, et vitesse de coupe.
Par conséquent, il a été observé que l'augmentation de la vitesse de coupe entraîne généralement une réduction de la rugosité de la surface. D'autre part, augmenter la profondeur de coupe augmente la valeur de la rugosité maximale. Une vitesse d'avance plus élevée entraîne normalement une rugosité moyenne réduite.
Toutes les opérations de coupe sont réduites en rugosité de surface grâce aux fluides de coupe. Ils réduisent la température de l'outil et de la surface de contact lors de la coupe. De plus, la pénétration du fluide aide à réduire l'interaction entre l'outil et la pièce à usiner.
Types de processus d'usinage
Le processus d'usinage a un effet important sur la rugosité de la surface. Deux paramètres principaux régissent cela: avance et vitesse de coupe.
de façon intéressante, dans Tournage CNC les deux paramètres ont un impact sur la finition de surface. Une augmentation de la vitesse d'avance entraîne une forte augmentation de la rugosité de la surface. Des vitesses de coupe plus élevées entraînent la plupart du temps de meilleures finitions.
Vibrations
Par conséquent, les vibrations des outils usés ou non portés influencent l'état de surface de la pièce à usiner. L'état de surface est affecté par l'usure des outils car ils enlèvent de la matière d'une manière qui entraîne des irrégularités de rugosité de surface..
La fréquence et l'amplitude des vibrations déterminent la qualité de la surface des pièces vibrantes. À mesure que l'amplitude de l'onde sinusoïdale augmente, les niveaux de rugosité moyens sont relevés. La variation de la fréquence de vibration a peu d'impact sur la douceur générale de la surface.
Ces facteurs déterminent collectivement la finition de surface finale de la pièce. Donc, il est important de reconnaître leur impact pour améliorer le fonctionnement.
Conclusion
Le maintien de la rugosité de surface est très coûteux et difficile dans la plupart des industries modernes.. La finition de la surface dépend du taux de durcissement de la surface. Topsbest propose des solutions de finition de surface de qualité à des tarifs raisonnables. Nos spécialistes savent comment fournir les normes requises de finition de surface selon les spécifications établies.
Aux sommets, le rapport de contrôle dimensionnel détaillé garantit des résultats standards. Nous proposons diverses options de finition, notamment anodisation, galvanoplastie, microbillage, polissage, brossage, et bien d'autres. La qualité des services garantit une qualité et une satisfaction supérieures des services à la demande. Nous avons les compétences et les outils nécessaires pour améliorer vos produits si c'est ce dont vous avez besoin.. Contactez-nous par e-mail aujourd'hui car notre équipe est toujours en veille.
