1. Konsep kekasaran
Setelah komponen diproses, alat, tepi yang terbentuk, dan gerinda sisik akan menyebabkan puncak dan lembah besar atau kecil pada permukaan benda kerja. Ketinggian puncak dan lembah ini sangat kecil dan biasanya hanya dapat dilihat dengan pembesaran. Fitur bentuk geometris mikroskopis ini disebut kekasaran permukaan.
2. Parameter evaluasi kekasaran
Diwakili oleh tiga kode Ra/Rz/Ry ditambah angka. Akan ada persyaratan kualitas permukaan yang sesuai dalam gambar mekanis. Umumnya, permukaan dengan kekasaran permukaan Ra<0.8um is called: mirror surface.
Deviasi rata-rata aritmatika kontur Ra: rata-rata aritmatika dari nilai absolut deviasi kontur dalam panjang pengambilan sampel L
Ketidakrataan mikroskopis sepuluh titik tinggi Rz: jumlah nilai rata-rata dari 5 tinggi puncak kontur terbesar dan nilai rata-rata dari 5 kedalaman lembah kontur terbesar dalam panjang pengambilan sampel l
Tinggi maksimum kontur Ry: jarak antara garis puncak kontur dan garis dasar lembah kontur dalam panjang pengambilan sampel L
3. Pengukuran dan penandaan kekasaran
Kekasaran permukaan dapat dievaluasi secara kuantitatif dengan mengukur nilai Ra, Rz dan Ry dengan instrumen elektronik atau instrumen optik. Dalam produksi aktual, kekasaran sering diidentifikasi dengan membandingkan sampel dengan permukaan yang diproses berdasarkan penglihatan dan sentuhan manusia.
Metode penandaan: Gunakan simbol untuk menandai fitur permukaan yang diproses pada gambar komponen. Ini adalah simbol dasar. Tidak ada gunanya menggunakan simbol ini saja. Ketika nilai parameter ditambahkan, artinya permukaan dapat diperoleh dengan metode apa pun.
4. Tingkat kekasaran yang diperoleh melalui berbagai proses pemrosesan mekanis
Untuk nilai numerik dan karakteristik permukaan kekasaran permukaan, metode untuk mendapatkannya, dan contoh aplikasi, silakan lihat tabel berikut
5. Pengaruh kekasaran permukaan terhadap kinerja komponen mekanik
Kekasaran permukaan mempunyai pengaruh besar terhadap kualitas komponen, terutama berfokus pada ketahanan aus, sifat pencocokan, ketahanan lelah, akurasi benda kerja dan ketahanan korosi komponen.
5.1. Pengaruh pada gesekan dan keausan. Pengaruh kekasaran permukaan pada keausan komponen terutama tercermin dalam puncak dan puncak. Kontak antara dua komponen sebenarnya adalah kontak beberapa puncak. Tekanan pada titik kontak sangat tinggi, yang dapat menyebabkan material mengalir dalam bentuk plastik. Semakin kasar permukaannya, semakin parah keausannya.
5.2 Pengaruh pada sifat pencocokan. Hanya ada dua bentuk pencocokan antara dua komponen, yaitu interferensi dan celah. Untuk interferensi, puncak permukaan ditekan hingga rata selama perakitan, sehingga menghasilkan pengurangan interferensi dan menurunkan kekuatan sambungan komponen; untuk celah, karena puncak terus-menerus dihaluskan, celah menjadi lebih besar. Oleh karena itu, kekasaran permukaan memengaruhi stabilitas sifat kecocokan.
5.3 Efek pada ketahanan lelah. Semakin kasar permukaan komponen, semakin dalam lekukannya, semakin kecil radius kelengkungan palung, dan semakin sensitif terhadap konsentrasi tegangan. Oleh karena itu, semakin besar kekasaran permukaan komponen, semakin sensitif terhadap konsentrasi tegangan, dan semakin rendah ketahanan lelahnya.
5.4 Efek pada ketahanan korosi. Semakin besar kekasaran permukaan komponen, semakin dalam palungnya. Dengan cara ini, debu, oli pelumas yang rusak, zat korosif asam dan basa mudah terkumpul di palung ini dan menembus ke lapisan dalam material, memperparah korosi komponen. Oleh karena itu, mengurangi kekasaran permukaan dapat meningkatkan ketahanan korosi komponen.
6. Metode untuk meningkatkan hasil akhir permukaan
Ada dua jenis utama: menambahkan proses yang sesuai dan meningkatkan proses yang ada
Menambahkan proses yang sesuai: menambahkan proses pemolesan, penggilingan, pengikisan, penggulungan dan lainnya tidak hanya dapat meningkatkan penyelesaian tetapi juga meningkatkan presisi; selain itu, teknologi penggulungan ultrasonik, yang tersedia baik di dalam maupun luar negeri, menggabungkan fluiditas logam plastik, yang berbeda dari pengerasan kerja dingin penggulungan tradisional, dapat meningkatkan kekasaran hingga 2-3 tingkat dan meningkatkan karakteristik kinerja material yang komprehensif.
Perbaikan pada proses asli:
6.1 Pemilihan kecepatan pemotongan yang wajar. Kecepatan pemotongan V merupakan faktor penting yang memengaruhi kekasaran permukaan. Saat memproses material plastik, seperti baja karbon sedang dan rendah, kecepatan pemotongan yang lebih rendah cenderung menghasilkan kerak, dan kecepatan sedang cenderung membentuk tepi yang menonjol, yang akan meningkatkan kekasaran. Menghindari area kecepatan ini akan mengurangi nilai kekasaran permukaan. Oleh karena itu, terus-menerus menciptakan kondisi untuk meningkatkan kecepatan pemotongan selalu menjadi arah penting untuk meningkatkan tingkat proses.
6.2 Pemilihan laju umpan yang wajar. Besarnya laju umpan secara langsung memengaruhi kekasaran permukaan benda kerja. Secara umum, semakin kecil laju umpan, semakin kecil kekasaran permukaan dan semakin halus permukaan benda kerja.
6.3 Pemilihan parameter geometri pahat yang wajar. Sudut rake dan sudut belakang. Meningkatkan sudut rake dapat mengurangi deformasi ekstrusi dan gesekan material saat dipotong, dan juga mengurangi total resistansi pemotongan, yang kondusif untuk penghilangan serpihan. Ketika sudut rake konstan, semakin besar sudut belakang, semakin kecil radius tumpul ujung pemotongan, dan semakin tajam bilahnya; selain itu, juga dapat mengurangi gesekan dan ekstrusi antara permukaan pahat belakang dan permukaan mesin serta permukaan transisi, yang kondusif untuk mengurangi nilai kekasaran permukaan. Meningkatkan radius busur ujung pahat r dapat mengurangi nilai kekasaran permukaannya; mengurangi sudut rake sekunder Kr pahat juga dapat mengurangi nilai kekasaran permukaannya.
6.4 Pilih material perkakas yang sesuai. Perkakas dengan konduktivitas termal yang baik harus dipilih untuk mentransfer panas pemotongan tepat waktu dan mengurangi deformasi plastik di area pemotongan. Selain itu, perkakas harus memiliki sifat kimia yang baik untuk mencegah perkakas memiliki afinitas dengan material yang sedang diproses. Jika afinitas terlalu besar, sangat mudah untuk menghasilkan tepi dan kerak yang terbentuk, sehingga menghasilkan kekasaran permukaan yang berlebihan. Jika permukaan dilapisi dengan material karbida atau keramik, lapisan pelindung oksida akan terbentuk pada bilah selama pemotongan, yang dapat mengurangi koefisien gesekan antara bilah dan permukaan mesin, sehingga bermanfaat untuk meningkatkan penyelesaian permukaan.
6.5 Meningkatkan kinerja material benda kerja. Ketangguhan material menentukan plastisitasnya. Semakin baik ketangguhannya, semakin besar kemungkinan terjadinya deformasi plastis. Selama pemesinan, semakin besar kekasaran permukaan komponen.
6.6 Pilih cairan pemotong yang tepat. Pemilihan cairan pemotong yang tepat dapat mengurangi kekasaran permukaan secara signifikan. Cairan pemotong memiliki fungsi pendinginan, pelumasan, penghilangan serpihan, dan pembersihan. Cairan ini dapat mengurangi gesekan antara benda kerja, alat, dan serpihan, menghilangkan banyak panas pemotongan, mengurangi suhu area pemotongan, dan menghilangkan serpihan halus tepat waktu.
