가공시 표면 거칠기의 원인
거친 가공 표면은 주로 다음과 같은 이유로 발생합니다.
첫 번째는 잔존 면적으로 공구의 주절삭날과 보조절삭날이 절삭 후 가공면에 남는 면적이다.
두 번째는 스케일 버입니다. 저탄소강, 중탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 합금 등과 같은 일부 플라스틱 금속은 고속 강철 도구로 저속 또는 중속으로 절단할 때 가공된 표면에 버와 같은 생선 비늘을 생성합니다. 스케일 버라고 합니다. 비늘과 가시의 생성은 부품의 표면 거칠기를 증가시킵니다.
다음으로 절삭가공시 절삭날 표면에 절삭칩이 쌓여 형성되는 칩 빌드업(chip buildup)이 있다. 칩이 쌓이면 돌출 부분이 절삭 날 대신 공작물을 절단하고 가공 표면에 깊이가 다른 홈을 그릴 수 있습니다. 칩 종양이 떨어지면 칩 종양 조각의 일부가 가공된 표면에 달라붙어 미세한 버를 형성할 수 있습니다. 이 두 가지 조건으로 인해 부품 가공 표면의 거칠기가 증가합니다.
마지막으로 진동이 있습니다. 절단하는 동안 공정 시스템은 강성이 부족하여 주기적인 진동을 생성하여 가공된 표면에 줄무늬나 잔물결 자국이 생기고 표면 거칠기 값이 크게 증가합니다.
가공 시 표면 거칠기에 영향을 미치는 요인
기계가공에서 잔류 면적, 칩 축적, 스케일 가시 및 진동을 유발하는 요인은 무엇입니까? 한 번 보자:
첫 번째 요소는 절삭량입니다. 절단 매개변수에는 이송 속도와 절단 속도가 포함되며, 그 중 이송 속도는 잔여 면적에 가장 큰 영향을 미치며 이송 속도를 높이면 잔여 면적이 증가합니다. 절삭 속도가 표면 조도에 미치는 영향은 주로 스케일 가시 및 칩 결절 생성에 반영됩니다. 절단 대상이 플라스틱 금속이고 절단 속도가 매우 낮을 때 칩 축적이 쉽지 않습니다. 절단 속도가 매우 높으면 소성 변형을 줄이는 것이 유리하여 스케일 가시의 생성을 억제합니다. 따라서 두 경우 모두 부품 표면의 거칠기를 줄입니다. 취성 재료를 절단할 때 재료 변형이 작기 때문에 절단 속도의 영향이 작기 때문에 표면 거칠기 값도 감소합니다.
두 번째 요소는 도구의 기하학적 매개변수입니다. 공구의 기하학적 매개변수에는 주로 공구의 블레이드 모양과 각도가 포함되며, 그중 공구 팁의 원호 반경, 주 편향 각도 및 보조 편향 각도는 잔류 영역과 진동에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 공작 기계의 충분한 강성을 전제로 공구 팁의 원호 반경이 증가하고 주 편향 각도 및 부 편향 각도가 감소하면 표면 거칠기 값이 작습니다. 그러나 공작 기계의 강성이 너무 낮거나 공구 팁의 원호 반경이 너무 크거나 주 편향 각도가 너무 작으면 과도한 절삭력으로 인해 진동이 발생하여 표면 거칠기 값이 증가합니다.
세 번째 요소는 절단에 사용되는 도구 재료입니다. 절삭 날의 아크 반경 크기와 날카롭게 유지하는 시간은 공구 재료에 따라 다릅니다. 고속 강철과 같은 일부 재료의 절삭 공구는 날카롭게 할 수 있지만 유지 시간이 짧기 때문에 저속 절삭시 표면 거칠기가 작습니다. 그러나 초경합금과 같은 일부 재료의 경우 연삭 후 가장자리의 아크 반경이 커지고 절삭 표면 거칠기 값은 고속에서 더 작아집니다. 가공 요구에 따라 적절한 공구 재료를 선택하면 가공 표면의 거칠기를 줄일 수 있습니다.
네 번째 요소는 공작물 재료입니다. 가소성이 높고 공작물 재료의 경도가 낮을수록 파편 결절, 스케일 가시, 냉경도 및 기타 현상이 발생할 가능성이 높고 표면 거칠기가 커집니다. 따라서 고 탄소강, 중 탄소강 및 담금질 및 조질 강을 절단하는 표면 거칠기는 저탄소 강을 절단하는 것보다 작습니다. 강철 공작물의 표면 거칠기는 주철 공작물의 표면 거칠기보다 작습니다.