Като доставчик на метални струговани части от магнезий, бях свидетел от първа ръка на критичната роля, която грапавостта на повърхността играе за качеството и производителността на тези компоненти. Грапавостта на повърхността може значително да повлияе на функционалността, издръжливостта и цялостната използваемост на стругованите с магнезий части. В тази публикация в блога ще изследвам различните фактори, които могат да повлияят на грапавостта на повърхността на струговани части от магнезиев метал и ще обсъдя как разбирането на тези фактори може да ви помогне да оптимизирате производствените си процеси и да постигнете желаното покритие на повърхността.
1. Материални свойства на магнезия
Присъщите свойства на самия магнезий могат да окажат дълбоко влияние върху грапавостта на повърхността на стругованите части. Магнезият е лек и относително мек метал, което го прави податлив на определени предизвикателства по време на процеса на струговане.
1.1 Твърдост и пластичност
Относително ниската твърдост на магнезия може да доведе до проблеми като образуване на натрупан ръб (BUE). Когато режещият инструмент влезе в контакт с магнезиевия детайл, малки частици от материала на детайла могат да полепнат по режещия ръб, образувайки BUE. Това BUE може след това да причини неравности на обработената повърхност, увеличавайки грапавостта на повърхността. От друга страна, пластичността на магнезия означава, че той може да се деформира пластично по време на рязане. Прекомерната пластична деформация може да доведе до по-груба повърхност, тъй като материалът може да не бъде отстранен чисто. За повече информация относно характеристиките на магнезиевите стружки можете да посетитеМагнезиеви стружки.
1.2 Химическа реактивност
Магнезият е силно реактивен с кислорода и влагата във въздуха. По време на процеса на струговане, ако детайлът е изложен на атмосферата за продължителен период от време, на повърхността може да се образува тънък оксиден слой. Този оксиден слой може да има различна твърдост и механични свойства в сравнение с основния магнезиев материал, което може да повлияе на процеса на рязане и да доведе до неравномерно покритие на повърхността. Освен това всякакви замърсители в средата на обработка могат да реагират с магнезия, което допълнително влошава качеството на повърхността.
2. Характеристики на режещия инструмент
Режещият инструмент, използван в процеса на струговане, е друг решаващ фактор, който влияе върху грапавостта на повърхността на магнезиевите метални струговани части.
2.1 Геометрия на инструмента
Геометрията на режещия инструмент, включително наклонения ъгъл, ъгъла на хлабина и радиуса на носа, има пряко влияние върху процеса на рязане и полученото покритие на повърхността. По-големият наклонен ъгъл може да намали силата на рязане и триенето между инструмента и детайла, което обикновено води до по-гладка повърхност. Въпреки това, ако наклоненият ъгъл е твърде голям, това може да доведе до отслабване на инструмента и по-склонност към износване. Ъгълът на хлабина е важен, за да се предотврати триенето на инструмента в обработваната повърхност, тъй като прекомерното триене може да увеличи грапавостта на повърхността. Радиусът на носа на инструмента също влияе върху повърхността. По-големият радиус на носа може да доведе до по-гладка повърхност, но също така може да увеличи силата на рязане.
2.2 Материал на инструмента
Изборът на инструментален материал е жизненоважен за постигане на добра повърхностна обработка на струговани с магнезий части. Твърдосплавните инструменти обикновено се използват за обработка на магнезий поради тяхната висока твърдост и устойчивост на износване. Въпреки това, покритието върху твърдосплавния инструмент също може да играе важна роля. Добре подбраното покритие може да намали триенето, да предотврати образуването на BUE и да подобри потока на стружките, като всички те допринасят за по-ниска грапавост на повърхността. Инструментите с диамантено покритие могат да се използват и за високо прецизна обработка на магнезий, тъй като те предлагат отлична устойчивост на износване и могат да произведат много гладка повърхност.
2.3 Износване на инструмента
Тъй като режещият инструмент се износва по време на процеса на струговане, неговата режеща производителност се влошава. Износването на инструмента може да причини промени в геометрията на инструмента, като намаляване на наклонения ъгъл и увеличаване на радиуса на режещия ръб. Тези промени могат да доведат до увеличаване на силата на рязане, лош контрол на стружките и по-грубо покритие на повърхността. Редовното наблюдение и смяната на инструментите са от съществено значение за поддържане на постоянно качество на повърхността.
3. Параметри на рязане
Параметрите на рязане, избрани за процеса на струговане, оказват значително влияние върху грапавостта на повърхността на магнезиевите метални струговани части.
3.1 Скорост на рязане
Скоростта на рязане е скоростта, с която режещият ръб на инструмента се движи спрямо детайла. По-високата скорост на рязане обикновено води до по-гладка повърхност, тъй като намалява шансовете за образуване на BUE и позволява по-ефективно отстраняване на стружките. Въпреки това, ако скоростта на рязане е твърде висока, това може да причини прекомерно износване на инструмента и прегряване на детайла, което може да влоши качеството на повърхността. От друга страна, много ниската скорост на рязане може да доведе до по-груба повърхност поради повишената вероятност от образуване на BUE.
3.2 Скорост на подаване
Скоростта на подаване е разстоянието, което инструментът изминава по детайла за оборот. По-ниската скорост на подаване обикновено води до по-гладка повърхност, тъй като позволява на инструмента да отстранява материала по-прецизно. Въпреки това, много ниска скорост на подаване може да увеличи времето за обработка и може да не е рентабилно. Високата скорост на подаване може да накара инструмента да отстранява материала на по-големи парчета, което води до по-груба повърхност.
3.3 Дълбочина на рязане
Дълбочината на рязане се отнася до дебелината на материала, отстранен с едно минаване на режещия инструмент. По-малката дълбочина на рязане обикновено води до по-гладка повърхност, тъй като намалява силата на рязане и степента на деформация на материала. Многократните проходи с малка дълбочина на рязане обаче могат да увеличат времето за обработка. Голямата дълбочина на рязане може да причини значително напрежение върху детайла и инструмента, което води до по-груба повърхност.
4. Обработваща среда
Средата на обработка, в която протича процесът на струговане, също може да повлияе на грапавостта на повърхността на стругованите части от магнезиев метал.
4.1 Охлаждаща течност и смазване
Използването на охлаждаща течност и смазка е от решаващо значение за обработката на магнезий. Охлаждащите течности помагат за намаляване на температурата на рязане, предотвратяват образуването на BUE и подобряват потока на стружките. Лубрикантите намаляват триенето между инструмента и детайла, което може да доведе до по-гладка повърхност. Въпреки това, типът на използваната охлаждаща течност и смазка трябва да бъдат внимателно подбрани, тъй като някои вещества могат да реагират с магнезий. Например охлаждащите течности на водна основа трябва да се използват с повишено внимание, тъй като магнезият може да реагира с вода, за да произведе водороден газ.
4.2 Вибрации и стабилност
Вибрацията по време на процеса на струговане може да причини неравности по обработваната повърхност, увеличавайки грапавостта на повърхността. Вибрацията може да бъде причинена от фактори като небалансиран режещ инструмент, неправилна настройка на машината или прекомерни сили на рязане. Осигуряването на стабилност на машинния инструмент, детайла и режещия инструмент е от съществено значение за минимизиране на вибрациите и постигане на гладка повърхност.
5. Подготовка и задържане на детайла
Подготовката и задържането на магнезиевия детайл може да повлияе на грапавостта на повърхността на стругованите части.
5.1 Първоначално състояние на повърхността
Първоначалното състояние на повърхността на магнезиевия детайл, като неговата плоскост, праволинейност и чистота на повърхността, може да повлияе на процеса на рязане и полученото повърхностно покритие. Заготовка с грапава или неравна първоначална повърхност може да изисква повече преминавания, за да се постигне желаното качество на повърхността. Освен това всякакви замърсители по повърхността могат да причинят проблеми по време на рязане, като например износване на инструмента и повърхностни дефекти.
5.2 Задържане на детайла
Правилното задържане на детайла е от решаващо значение за предотвратяване на движение или вибрации по време на процеса на струговане. Ако детайлът не се държи здраво, той може да се измести или вибрира, което води до грапава повърхност. Изборът на приспособления и методи на затягане трябва да гарантира, че детайлът се държи здраво, без да причинява прекомерна деформация.
Разбирането на факторите, които влияят върху грапавостта на повърхността на магнезиевите метални струговани части е от съществено значение за оптимизиране на производствения процес и постигане на висококачествени компоненти. Чрез внимателно разглеждане на материалните свойства на магнезия, характеристиките на режещия инструмент, параметрите на рязане, средата на обработка и подготовката и задържането на детайла, можете да минимизирате грапавостта на повърхността и да произвеждате магнезиево струговани части с отлично покритие на повърхността.
Ако сте на пазара за висококачествени струговани части от магнезиев метал, ви каня да се свържете с нас за обсъждане на поръчката. Ние имаме богат опит в производството на магнезиеви струговани части и можем да ви помогнем да отговорите на вашите специфични изисквания.
Референции
[1] Altan, T., & Oh, SI (1984). Формоване на метали: Основи и приложения. Американско общество за метали.
[2] Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
[3] Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2008). Производствена техника и технология. Пиърсън Прентис Хол.