Как механическая обработка, гладкая обработка и тонкая обработка, каждая из них имеет свои уникальные характеристики и сценарии применения. Чтобы помочь вам сделать лучший выбор для различных проектов, в этой статье будет представлено всестороннее сравнение этих трех технологий обработки, подробно изучены их характеристики, области применения и критерии выбора.
Все детали, обработанные с помощью ЧПУ, оставляют следы обработки вдоль траектории режущего инструмента. Качество поверхности обычно измеряется средней шероховатостью поверхности (Ra). Ra представляет собой среднее отклонение между обработанной поверхностью и идеальной гладкой поверхностью.
В процессе механического производства качество обработанной поверхности напрямую влияет на точность и производительность деталей. Высококачественные поверхности могут повысить износостойкость, коррозионную стойкость и прочность деталей, тем самым продлевая срок службы деталей. Если поверхность деталей не обрабатывается должным образом, это вызовет очень серьезные последствия, например, в строительной отрасли, когда стальной элемент используется во влажной среде без надлежащей обработки поверхности, поверхность легко окисляется и ржавеет, тем самым снижая свою структурную прочность, что приводит к разрушению или деформации элемента во время использования. В автомобилестроении, если покраска поверхности кузова не выполняется должным образом, могут быть пузыри, висение потока или разница в цвете, что влияет на красоту автомобиля и конкурентоспособность на рынке. Например, если обработка поверхности соединительных частей крыла самолета не соответствует требованиям гладкости, это может вызвать усталостные трещины при длительном использовании из-за концентрации напряжений, а в серьезных случаях может привести к разрушению конструкции.
В этой статье будут рассмотрены три метода обработки поверхности: механическая обработка, гладкая обработка и тонкая обработка. Каждый процесс имеет свои уникальные сценарии применения и требования к обработке, от низкой чистоты поверхности до чрезвычайно высокой точности, каждую технологию в разных условиях для удовлетворения конкретных потребностей продукта, мы проанализируем и сравним.
В результате механической обработки
Поскольку обработанная отделка - это механическая обработка, которая производится непосредственно на станке, без участия какой-либо другой последующей обработки. Состояние детали после обработки с ЧПУ без дополнительной обработки поверхности или отделки. Поверхность детали остается в исходном состоянии после обработки. Диапазон шероховатости поверхности обычно составляет Ra 3,2 мкм / Ra 126 мкм.
Функции
Высокая точность: Благодаря отсутствию дополнительных этапов обработки поверхности, детали, обработанные AS, сохраняют точность размеров сразу после обработки на станках с ЧПУ. Это означает, что очень точные допуски могут быть сохранены для деталей после производства.
Очевидные следы обработки. Поскольку дальнейшая обработка поверхности не производилась, обработанные детали в процессе обработки сохранят видимые линии, оставленные инструментами и станками в процессе обработки.
Низкая стоимость и быстрая доставка...
Приложения
Прототипирование: На ранних этапах разработки продукта приоритет часто отдается функциональности деталей, а не качеству поверхности. В результате многие инженерные команды используют обработанные детали AS для быстрой оценки конструкций при создании прототипов.
Внутренние сборки: Для внутренних компонентов, которые в конечном итоге будут закрыты другими корпусами, обработка поверхности не важна, поэтому для удовлетворения этой потребности достаточно обработки при AS.
Механические детали: В области промышленного оборудования, устройств автоматизации, машиностроения внешний вид деталей обычно не является приоритетным фактором, поэтому широко используются механически обработанные детали.
Преимущества
Высокая точность для соблюдения жестких допусков
Стоимость обработки низкая. Дополнительные процессы, такие как полировка, пескоструйная обработка и гальваническое покрытие, исключены.
Короткие сроки поставки, так как постобработка не требуется.
Недостатки
Видны следы станковой резки, внешний вид деталей не привлекателен.
Отсутствие защиты для материалов с низкой коррозионной стойкостью, низкой износостойкостью, что приводит к снижению производительности или сокращению срока службы деталей.
Гладкая обработка
Гладкая обработка — это процесс, при котором поверхность детали подвергается дополнительной финишной обработке после обработки с ЧПУ, чтобы уменьшить шероховатость поверхности и следы обработки, а также сделать поверхность более гладкой и плоской. Стандартная шероховатость поверхности сглаживания составляет Ra 1,6 мкм (63 мкм). Видны светлые царапины на поверхности. Гладкая обработка обеспечивает более высокое качество поверхности, чем шероховатые поверхности, обработанные в процессе обработки, и обычно подходит для деталей с более высокими требованиями к внешнему виду, гладкости или характеристикам поверхности.
Функции
Более высокое качество обработанной поверхности: благодаря тщательной обработке или вторичным операциям следы инструмента уменьшаются, а поверхность детали становится более плоской и гладкой.
Снижение трения: Более гладкие поверхности лучше подходят для сборок, требующих меньшего трения или высоких требований к смазке.
Улучшенный внешний вид: Гладкие поверхности улучшают внешний вид деталей и подходят для косметических деталей или потребительских товаров.
Точный контроль допусков: Несмотря на то, что качество поверхности улучшается, точные допуски от обработки с ЧПУ сохраняются.
Приложения
Бытовая электроника: например, металлические корпуса для смартфонов, ноутбуков, где потребители требуют высочайшего уровня внешнего вида, что делает Smooth Machining идеальным выбором.
Медицинские устройства: такие как хирургические инструменты, имплантаты и т. д. Эти компоненты требуют не только точности, но и гладкой поверхности для обеспечения безопасности и гигиены.
Предметы роскоши: В таких продуктах, как часы высокого класса и ювелирные изделия, часто используется гладкая обработка, чтобы обеспечить гладкий и изысканный внешний вид.
Преимущества
Более высокое качество обработанной поверхности
Снижение трения
Высокая точность
Недостатки
Повышенная стоимость и время обработки.
Существуют определенные требования к материалам, некоторые материалы сложнее для достижения чрезвычайно гладких поверхностей с помощью механической обработки, поэтому для достижения желаемой отделки может потребоваться выбор конкретных материалов.
Чистовая обработка
Тонкая обработка - это процесс получения более тонкой отделки с помощью более точных станков, более низких подач, более острых инструментов или комбинации всего вышеперечисленного. Диапазон шероховатости поверхности Ra 0,8 мкм/Ra 32 μin. Тонкая обработка часто используется для изготовления деталей с очень жесткими допусками, гладкими поверхностями и чрезвычайно высокой производительностью, особенно в требовательных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, медицинское оборудование и высокотехнологичная электроника.
Функции
Чрезвычайно высокая точность размеров: тонкая обработка позволяет добиться очень высокой точности обработки, часто с допусками до микронного уровня (мкм).
Более гладкие поверхности: детали с тонкой обработкой имеют очень высокое качество поверхности с очень низкими значениями шероховатости Ra.
Сложная геометрия: Тонкая обработка может использоваться для обработки сложных геометрических форм, включая небольшие, тонкие структуры и микродетали, которые трудно изготовить обычными методами обработки.
Подходит для широкого спектра материалов: Fine Machining может применяться к широкому спектру материалов, включая металлы, пластмассы и композиты.
Приложения
Аэрокосмическая промышленность: детали аэрокосмических двигателей, конструкционные детали самолетов и другие компоненты, требующие высокой прочности и высокой точности.
Медицинские приборы: такие как хирургические инструменты, имплантаты, детали прецизионного медицинского оборудования и т. д., требующие чрезвычайно высокой чистоты поверхности и точности размеров.
Автомобильная промышленность: высокоточные детали двигателей, узлы трансмиссионных систем и другие детали, требующие высокой износостойкости.
Электроника: корпуса бытовой электроники высокого класса, полупроводниковые детали и т. д., требующие прецизионной обработки для обеспечения точности сборки и качества внешнего вида.
Сравнительная таблица
| В результате механической обработки | Гладкая обработка | Чистовая обработка | |
| шероховатость поверхности | Ra 3,2 мкм / Ra 126 мкм | Ra 1,6 мкм / Ra 63 мкм | Ra 0,8 мкм / Ra 32 мкм |
| Стоить | низкий | Терпимая | высокий |
| Время обработки | короткий | Терпимая | длинный |
| Преимущества | Экономично, быстро | Гладкая поверхность, уменьшенное трение | Высокая точность, превосходное качество поверхности |
| Недостатки | Шероховатая поверхность, заметные следы от инструментов | Относительно более высокая стоимость, более сложный процесс | Дорогое, трудоемкое, высокие требования к оборудованию |
Как правильно выбрать обработку поверхности?
Требования к продукту
Если деталь имеет низкие требования к качеству поверхности и должна соответствовать только функциональным требованиям (таким как сборка, допуски и т. д.), вы можете выбрать AS Machined. Этот метод обработки экономичен и быстр, и подходит для деталей с низкими требованиями к качеству поверхности. Если деталь имеет очень высокие требования к качеству поверхности, например, близкий к зеркальному эффекту, вы можете выбрать тонкую обработку. Это подходит для высокоточных инструментов, медицинских устройств и аэрокосмических деталей. Другие общие требования можно выбрать Smooth machining, учитывая стоимость и внешний вид.
Тип материала
Обработанная и гладкая обработка AS подходит для большинства распространенных металлических и пластиковых материалов. Для относительно простых или распространенных материалов эти процессы обработки обычно позволяют достичь лучших результатов. Для тонкой обработки может потребоваться выбор титановых сплавов или других высокопрочных материалов. Этот процесс позволяет обрабатывать более сложные материалы и обеспечивать качество поверхности и точность.
Бюджетирование затрат
Если бюджет проекта ограничен и требования к обработке поверхности невысоки, вы можете выбрать AS Machined. Он имеет низкие затраты на обработку, подходит для массового производства и не требует высокой отделки деталей. Для проектов, требующих чрезвычайно высокой точности и качества поверхности, тонкая обработка стоит дороже, но она обеспечивает наилучшую производительность и внешний вид детали. Для того, чтобы требования к стоимости не были строгими, но и учитывали стоимость и качество поверхности, больше подходит для гладкой обработки
Время обработки
В соответствии с требованиями к срокам поставки, выбирается лучший метод обработки. Вообще говоря, самое короткое время обработки - это обработка AS, за которой следует гладкая обработка, а самое длительное время обработки требуется для тонкой обработки. Если вы хотите выполнить требования к качеству поверхности за один раз, особенно к высоким требованиям к отделке, тонкая обработка - лучший выбор.
При выборе правильного процесса обработки поверхности следует всесторонне учитывать функцию детали, требования к точности, качество поверхности, стоимость, материал и сценарий применения. В соответствии с потребностями деталей необходимо выбрать правильный процесс, чтобы не только соответствовать техническим требованиям, но и контролировать затраты и повышать эффективность производства.
