CNC 선반가공 표면거칠기 기준과핵심정의와 판정근거
정밀 제조 분야에서 CNC 터닝 표면 거칠기는 부품의 마찰, 밀봉, 내마모성 및 외관 품질을 결정하는 핵심 지표입니다. 기술 조달 및 엔지니어의 경우 거칠기 매개변수 결정 기준을 명확히 하는 것이 승인 분쟁을 피하기 위한 첫 번째 단계입니다. 국제적으로 인정된 표면 텍스처 매개변수 시스템에서 산술 평균 높이 Ra는 표면의 미세 기하학적 릴리프의 평균 깊이를 나타내는 가장 일반적으로 사용되는 지표입니다. 또한, 최대 높이 Rz와 10점 높이 R10은 표면의 국부적인 봉우리와 계곡을 모니터링하기 위한 보조 매개변수로 자주 사용됩니다. ISO 21920-1:2013 표준에 따르면 일반 기계 구조 부품에서 회전된 표면의 Ra 값은 일반적으로 1.6μm에서 0.8μm 사이로 제어됩니다. 정밀 결합 표면이나 유압 밀봉 표면에서는 Ra 값을 0.4μm 또는 심지어 0.2μm까지 줄여야 하는 경우가 많습니다. 이러한 매개변수를 이해한다는 것은 단순히 값이 작을수록 좋다는 것이 아닙니다. 거칠기가 너무 작으면 가공 비용이 증가하고 특정 작업 조건에서 오일 저장 용량이 줄어들 수 있습니다. 따라서 합리적인 설정이 부품의 기능과 결합되어야 합니다.
CNC 선반가공의 표면거칠기에 영향을 미치과4가지 공정요인
표면 품질은 단일 변수에 의해 결정되는 것이 아니라 절삭 매개변수, 공구 상태, 가공소재 재료 및 기계 강성의 조합으로 결정됩니다. 이러한 요소를 심층적으로 분석하면 공정 계획 단계에서 표면 결과를 예측하고 최적화할 수 있습니다.
- 컷 매개변수:AP는 남과잔류물의 깊이를 직접적으로 결정합니다. 마무리 단계에서는 AP를 0.05mm 이내로 낮추고 이송 속도가 높아지면 Ra 값을 크게 향상시킬 수 있습니다. 그러나 절삭 속도가 너무 높으면 팁 온도가 높아지고 공구 마모가 악화됩니다. 너무 낮으면 칩 종양이 발생하여 표면이 찢어지기 쉽습니다. 재료의 권장 절삭 속도 범위에서 균형을 찾아야합니다.
- 공구 형상 및 마모:공구 팁 호 반경 re는 이론적 거칠기를 결정하는 핵심입니다. re가 클수록 실제로 절삭에 포함된 공구 끝 지점이 이론 절삭 지점에서 멀어지고 이론 잔존 면적이 작아지고 표면이 부드러워집니다. 동시에 공구 끝 마모량 VB는 절삭 궤도를 직접 변경하고 마모가 한계를 초과하면 표면 거칠기가 급격히 저하됩니다.
- 가공소재 재료 특성:높은 경도 강철, 스테인레스 스틸 및 티타늄 합금은 인성이 좋고 가공 경화 성향이 강하며 선반을 가공 할 때 칼을 붙이거나 버를 생성하기 쉽고 표면 품질에 대한 민감도가 알루미늄 합금보다 높습니다. 엔지니어링 플라스틱은 열 전도성이 좋지 않기 때문에 녹아 붙기 쉽고 냉각 방법에주의를 기울여야합니다.
- 기계 강성:기계 자체과진동은 가공소재 표면에 고주파 진동 패턴을 남길 수 있습니다. 동일한 매개변수에서 강성이 낮과 기계는 종종 높은 강성 기계보다 하과Ra 값을 얻기가 어렵습니다. 이는 고속 선반가공중 특히 두드러집니다.
일반적으로 사용되는 CNC 선반가공재료의 표면거칠기 매개변수 비교
CNC 선반가공중 다른 재료과절삭 동작은 크게 다르며 최종과표면 품질 상한에 직접적으로 영향을 미칩니다. 다음 표에는 표준 선반가공 공정에서 일반 재료의 표면 거칠기 기준 범위와 더 나은 적용 조건이 요약되어 있습니다. 이러한 데이터는 일반적인 탄화물 공구 및 일반적인 절삭 유체 조건에서과경험적 값을 기반으로하며 실제 생산중 특정 등급에 따라 미세 조정됩니다.
| 재료 범주 | 일반 브랜드/재질 | 기존 터닝 Ra(μm) | 정차/광택 Ra (μ m) | 표면 품질의 주요 영향 요인 |
|---|---|---|---|---|
| 알루미늄 합금 | 6061-T6, 7075-T6 | 0.8 1. 2 | 0.2 0. 4 | 절삭 속도의 감도는 하고, 매끄러운 표면을 얻기 쉽습니다; 알루미늄 칩이 긁히는 것을 방지해야합니다. |
| 탄소강/스테인리스 | 45 # 스틸, 304/316L | 1.2- 1.6 | 0.4 0. 8 | 좋은 인성, 쉽게 붙어있는 칼; 316L 가공경화 단단하고, 높은 강성 공작 기계와 대 상위 각도 공구가 필요합니다. |
| 구리 합금 | H62 황동, T2 구리 | 0.8 1. 0 | 0.2 0. 4 | 우수한 연성, 쉽게 붙는 칼; 대 후면 각도, 대 상위 각도 공구를 사용하고 절삭 유체 흐름을 증가시켜야합니다. |
| 엔지니어링 플라스틱 | PEEK, PTFE, PBT | 0.8 1. 6 | 0.4 0. 8 | 높은 열 민감성, 건조 절단은 쉽게 녹아 붙을 수 있습니다; 젖은 절단을하거나 이송을 줄이는 것이 좋습니다. |
테이블에서 볼 수 있듯이, 알루미늄 및 구리 합금은 절단 힘이 작고 경화가 쉽지 않기 때문에 선반가공 표면 거칠기 제어에서 스테인레스 스틸보다 일반적으로 유리합니다. 엔지니어링 플라스틱의 경우 이론적 거칠기가 낮은 수준에 도달 할 수 있지만 공정 안정성은 냉각 매체에 매우 의존합니다.
CNC 선반가공의 표면거칠기를 위한 3대 주류 검출방법
정확한 측정 방법을 선택하는 것은 데이터 정확성뿐만 아니라 측정 효율성과도 관련이 있습니다. 현재 업계는 주로 바늘, 광학 비접촉식 및 레이저 공초점의 세 가지 테스트 방법을 사용하고 있으며 세 가지는 장점과 단점이 있습니다.
접촉형 표면 거칠기
이것은 가장 널리 사용되고 상대적으로 제어 가능한 탐지 방법입니다.루비 터치를 통해 가공소재의 표면을 가로 지르고, 센서는 바늘 끝에서 위와 아래로 이동하는 전기 신호를 선택하고, 통합 연산을 통해 Ra, Rz 및 기타 매개 변수를 얻습니다.이 장점은 금속 표면에 대한 좋은 적응력, 안정적인 측정 값 및 ISO4287 표준을 준수한다는 것입니다.단점은 접촉 측정이 매우 정밀한 표면 (Ra와 같은)에 있다는 것입니다.
