Méthodes de contrôle de la rugosité de surface dans l'usinage de pièces mécaniques de précision
Dans le domaine de l’usinage de pièces mécaniques de précision, la rugosité de surface est l’un des indicateurs clés pour mesurer la qualité des pièces. Cela affecte directement les performances, la fiabilité et la durée de vie des pièces. Avec les exigences de précision croissantes de la fabrication moderne, le contrôle efficace de la rugosité de surface est devenu un problème important qui doit être résolu dans le processus d'usinage. Cet article explorera diverses méthodes de contrôle de la rugosité de surface lors de l'usinage de pièces mécaniques de précision.
I. Optimisation des paramètres de coupe
Vitesse de coupe: La vitesse de coupe a un impact significatif sur la rugosité de la surface. Lors d'une coupe à grande vitesse-, la force de coupe est relativement réduite et le processus de coupe devient plus stable, ce qui contribue à réduire la rugosité de la surface. Cependant, des vitesses de coupe trop élevées peuvent entraîner une usure accélérée de l'outil et même la formation d'arêtes rapportées, ce qui peut détériorer la qualité de la surface. Par conséquent, la vitesse de coupe optimale doit être déterminée en fonction de facteurs tels que le matériau de la pièce à usiner, le matériau de l'outil et le processus d'usinage, par le biais d'expérimentations ou de formules empiriques. Par exemple, une vitesse de coupe plus élevée peut obtenir une meilleure qualité de surface lors de l'usinage d'un alliage d'aluminium, mais pour certains aciers alliés à haute résistance, la vitesse de coupe doit être soigneusement sélectionnée.
Vitesse d'alimentation: L'avance détermine directement l'espacement des marques de coupe laissées par l'outil sur la surface de la pièce. Une avance plus faible peut rendre les marques de coupe plus fines, réduisant ainsi la rugosité de la surface. Cependant, une avance trop faible diminuera l’efficacité de l’usinage et augmentera les coûts de production. Généralement, dans le but de garantir l'efficacité de l'usinage et la durée de vie de l'outil, une vitesse d'avance plus petite doit être choisie autant que possible. En tournage de précision, l'ajustement raisonnable de la vitesse d'avance en fonction des exigences de précision de la pièce et des performances de coupe de l'outil peut contrôler efficacement la rugosité de la surface.
Profondeur de coupe: Les variations de profondeur de coupe affectent l'ampleur de la force de coupe et la stabilité du processus de coupe. Une profondeur de coupe excessive peut facilement provoquer des vibrations, conduisant à une mauvaise rugosité de la surface. Lors de l'usinage d'ébauche, une plus grande profondeur de passe peut être choisie pour améliorer l'efficacité de l'usinage, mais lors de l'usinage de finition, pour obtenir une bonne qualité de surface, la profondeur de passe doit être réduite de manière appropriée. En répartissant raisonnablement la profondeur de passe entre l'usinage d'ébauche et de finition, l'efficacité de l'usinage et le contrôle efficace de la rugosité de la surface peuvent être assurés.
II. Sélection d'outils appropriés
Matériau de l'outil: Les propriétés du matériau de l'outil jouent un rôle crucial dans la rugosité de la surface. Les matériaux d'outils courants comprennent l'acier rapide-, le carbure cémenté, la céramique et le nitrure de bore cubique (CBN). Différents matériaux d'outils ont une dureté, une résistance à l'usure et une résistance thermique variables. Par exemple, les outils en carbure cémenté ont une dureté et une résistance à l'usure élevées, et peuvent maintenir de bonnes performances de coupe lors de coupes à grande vitesse-. Ils conviennent à l'usinage de divers matériaux métalliques et peuvent réduire efficacement la rugosité de surface. En revanche, les outils CBN ont une dureté et une résistance thermique encore plus élevées, ce qui les rend particulièrement adaptés à l'usinage de matériaux de haute -dureté et à l'obtention d'une rugosité de surface extrêmement faible.
Paramètres géométriques de l'outil: Les paramètres géométriques de l'outil comprennent l'angle de coupe, l'angle de dépouille, l'angle du tranchant principal, l'angle du tranchant secondaire et l'angle d'inclinaison du tranchant. La sélection rationnelle de ces paramètres est importante pour la rugosité de surface. Un angle de coupe plus grand peut réduire la force de coupe, rendant le processus de coupe plus fluide et contribuant à réduire la rugosité de la surface. Cependant, un angle de coupe trop important peut affaiblir la solidité de l'outil et entraîner son usure. L'angle de dépouille sert principalement à réduire la friction et l'usure entre la surface arrière de l'outil et la surface usinée de la pièce. Augmenter l'angle de dépouille de manière appropriée peut améliorer la qualité de la surface. Les angles de coupe principaux et secondaires déterminent la taille de la zone résiduelle après coupe. La réduction de ces angles peut réduire la rugosité de la surface. L'angle d'inclinaison du bord affecte la direction du flux des copeaux et la répartition de la force de coupe. Une sélection raisonnable de l'angle d'inclinaison du bord peut améliorer la stabilité du processus de coupe et réduire la rugosité de la surface.
