Rugosidad 6.3 qué procesamiento. Relación entre rugosidad y precisión del procesamiento.

Rugosidad 6.3 qué procesamiento.  Relación entre rugosidad y precisión del procesamiento.

Tema 4. Calidad superficial de las piezas.

Las propiedades de rendimiento de las piezas de las máquinas y su durabilidad dependen en gran medida del estado de sus superficies.

La calidad superficial de una pieza está determinada por las características geométricas y las propiedades físicas y mecánicas de la capa superficial.

La superficie que limita la pieza y la separa de su entorno se llama superficie real.

La superficie nominal es una superficie ideal cuya forma se especifica mediante un dibujo u otra documentación técnica.

Las características geométricas de la calidad de la superficie procesada están determinadas por las desviaciones de la superficie real de la nominal, es decir, irregularidades de diversas formas y alturas. Estas desviaciones se pueden dividir condicionalmente en variedades: desviaciones de la forma geométrica correcta; ondulación; aspereza.

El criterio para esta división puede ser la relación entre la longitud de la desviación L y la magnitud de la desviación h (figura 4.1).

Desviación de forma: desviaciones geométricas en las que la relación L/h es superior a 1000.

La ondulación es un conjunto de colinas y depresiones que se alternan periódicamente con una relación L/h=50...1000.

Rugosidad - desviaciones microscópicas con la relación L/h<50.

Durante el procesamiento mecánico, la calidad de la superficie se evalúa principalmente por la rugosidad.

La rugosidad de la superficie es un conjunto de microirregularidades de la superficie con pasos relativamente pequeños, identificados mediante la longitud de la base.

Los términos y definiciones de rugosidad de la superficie están establecidos por GOST 25142-82.

La altura, forma, ubicación y dirección de las irregularidades de la superficie de las piezas que se procesan dependen de las siguientes razones:

Modo de procesamiento;

Condiciones de enfriamiento y lubricación del material procesado;

Geometría y capacidad de corte de la herramienta de corte;

El tipo y condición de los equipos y accesorios y una serie de otras razones.

La rugosidad puede ser:

Generatriz longitudinal en la dirección paralela de la herramienta de corte;

Una generatriz transversal en una dirección perpendicular a la dirección de movimiento de la herramienta de corte.

Parámetros de rugosidad

La rugosidad de la superficie está determinada por su perfil, que se forma en la sección de esta superficie con un plano perpendicular a la superficie normal. En la figura 4.2. Se muestran los principales parámetros de rugosidad de la superficie.

Base o superficie es una línea o superficie de una forma geométrica determinada, dibujada con respecto al perfil de la superficie y utilizada para evaluar los parámetros geométricos de rugosidad de la superficie.

Longitud básica l – la longitud de la línea base utilizada para determinar los parámetros de rugosidad de la superficie. El valor de las longitudes de la base puede ser igual a 0,01; 0,03; 0,08; 2,5; 8 y 25 mm. La rugosidad de la superficie se determina sobre una longitud L, que puede contener una o más longitudes de base l.

El valor de los parámetros de rugosidad de la superficie se determina a partir de una única base, que se toma como línea media.

Línea media - m - una línea base dibujada de modo que dentro de la longitud de la base la desviación estándar del perfil con respecto a esta línea sea mínima.

I–e desviación de la protuberancia desde la línea media.

1.ª desviación de las depresiones respecto de la línea media.

Según GOST 2789-82, se establecen seis parámetros de rugosidad de la superficie:

1. – desviación media aritmética del perfil dentro de la longitud de la base

o aproximadamente

¿Dónde está la longitud de la base?

n – número de mediciones sobre la longitud de la base.

2. - la altura de las superficies del perfil en diez puntos - la suma de los valores absolutos promedio de las cinco protuberancias más grandes y las cinco depresiones más pequeñas dentro de la longitud de la base.

¿Dónde está la altura de la i-ésima protuberancia más grande?

Profundidad de la i-ésima depresión más grande.

3. – la mayor altura de las irregularidades del perfil es la distancia entre la línea de protuberancias y la línea de depresiones dentro de la longitud de la base.

4. – paso medio de las irregularidades del perfil dentro de la longitud de la base

donde n es el número de pasos de irregularidades a lo largo de los vértices dentro de la longitud de la base;

El paso de irregularidades del i-ésimo perfil es igual a la longitud del segmento de la línea central que limita la irregularidad del perfil.

5. – paso medio de los salientes locales del perfil dentro de la longitud de la base

donde n es el número de pasos de irregularidades del perfil a lo largo de los vértices dentro de la longitud de la base;

El paso de las irregularidades del perfil a lo largo de los vértices es igual al segmento de la línea media entre las proyecciones de los dos puntos más altos de las protuberancias del perfil adyacentes.

6.- longitud relativa de referencia del perfil.

¿Dónde está la longitud de referencia del perfil igual a la suma de los segmentos cortados en el nivel?

La longitud de la longitud de referencia de la protuberancia a una distancia P de la línea central.

GOST 2789-73 establece 14 clases de limpieza de superficies.

Valores máximos de rugosidad en la longitud de la base. yo debe corresponder a los datos de la Tabla 4.1.

Tabla 4.1

Tabla 4.2

Calidad de procesamiento Ra , µm Rz, µm aspereza
desbaste 12,5
refinamiento 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 12,5 6,3 1,6
procesamiento de acabado 0,2 0,1 0,05 0,025 0,012 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05

Las clases de precisión del 6 al 14 se dividen a su vez en categorías (Tabla 4.3).

Tabla 4.3

GOST 2.309-73 establece la designación de rugosidad y las reglas para aplicarla en los dibujos:

Designación de rugosidad de la superficie, cuyo tipo de procesamiento no especifica el diseñador.

La rugosidad de una superficie obtenida al eliminar una capa de material (torneado, taladrado, fresado, rectificado, etc.).

Rugosidad superficial obtenida sin eliminar una capa de material (fundición, forja, estampación, embutición, etc.).

Los requisitos de rugosidad de la superficie para uno o más parámetros, indicando sus valores numéricos o rango de valores, se indican en el icono de rugosidad.

La Figura 4.3 muestra qué parámetros se indican en el icono de rugosidad.

Arroz. 4.3.

Factores que afectan la rugosidad de la superficie durante el procesamiento.

La rugosidad de la superficie durante el procesamiento depende de los siguientes factores: método de procesamiento, modo de procesamiento, parámetros geométricos y calidad de la parte cortante de la herramienta, deformación plástica y elástica de la pieza o material de la pieza, rigidez del sistema auxiliar, fluido de corte, etc. .

Cada método de procesamiento le permite obtener la superficie de una pieza con un cierto rango de valores de rugosidad (ver Tabla 4.4).

Torneado tan brusco – clase de limpieza 1…4; torneado fino – clase 4...7, torneado fino – clase 7...9.

Molienda gruesa - clase 6...7, molienda fina - clase 8...9, molienda fina - clase 9...11, etc. Dependiendo de la clase de limpieza indicada en el dibujo de la superficie de la pieza, el diseñador y el tecnólogo seleccionan el método adecuado para procesarla.

La rugosidad de la superficie mecanizada es, ante todo, un rastro del movimiento de trabajo del filo de la herramienta en contacto con la superficie mecanizada. La altura de esta rugosidad se puede determinar mediante cálculo, dependiendo de los parámetros geométricos de la parte cortante de la herramienta y del modo de procesamiento.

La deformación plástica del material de la pieza tiene una fuerte influencia en la distorsión de la altura calculada de las irregularidades de la superficie cuando se procesan materiales que no producen adherencias en la herramienta de corte; el efecto de la deformación en el valor de R z se explica por la propagación de la onda de deformación hacia la capa adyacente, y durante el procesamiento

materiales que dan acumulación, se suma la acción de la punta de la acumulación, como resultado de lo cual se forman espacios en la superficie de la pieza.

La influencia de las deformaciones elásticas del material de la pieza de trabajo sobre R z es consecuencia de la presencia de un embotamiento en la hoja de cualquier herramienta de corte, lo que provoca deformaciones elásticas del material cerca del filo. Sin pasar por él, el material de la pieza de trabajo se eleva y ocupa su posición anterior.

Todas las irregularidades de la hoja de la herramienta de corte se copian en la superficie que se está procesando.

Entre los parámetros del modo de procesamiento, el valor de la rugosidad está más influenciado por la velocidad de corte y el avance.

Cuando se procesan materiales que no forman un borde de refuerzo, la rugosidad de la superficie es prácticamente independiente de la velocidad de corte, pero cuando se procesan materiales que forman un borde de refuerzo, sí lo hace. Por tanto, la dependencia del cambio en Rz de la velocidad de corte V p se puede dividir en cuatro zonas, como se muestra en la Fig. 4.4.

Fig.4.4. Cambio de rugosidad dependiendo de la velocidad de corte.

Tabla 4.4

Superficies procesadas Métodos de procesamiento Clases de frecuencia
cilíndrico externo Torneado X X X X X X X X X X X
Molienda grueso fino fino X X X X X X X
lapeado medio delgado X X X X X X
Laminación X X X
Superacabado bien, bien X X X X
cilíndrico interno Aburrido áspero bien bien X X X X X X X X X X
Perforación X X X
avellanado limpieza áspera X X X X X X
Despliegue acabado limpio X X X X X
Llegar acabado limpio X X X X X
Rectificado interno puro sutil X X X X X
Calibración de bolas X X X
lapeado medio delgado X X X X X X
bruñido preliminar final X X X X X
Departamento Cepillado áspero limpio fino X X X X X X X X X X X
fresado cilíndrico acabado de desbaste X X X X X X X
planeado acabado de desbaste X X X X X X X
Rectificado de superficies grueso fino fino X X X X X X
lapeado medio delgado X X X X X X X

La primera zona corresponde a velocidades de corte bajas (hasta 1 m/min) y se caracteriza porque no hay acumulaciones en ella y la rugosidad no depende de Vp.

La segunda zona se caracteriza por un aumento en la acumulación y a Vp = 25...30 m/min la acumulación es mayor y la superficie tiene la mayor rugosidad. A medida que Vp aumenta de 30 a 80 m/min, la acumulación disminuye gradualmente y la rugosidad también disminuye.

A Vp > 80 m/min, la acumulación vuelve a desaparecer y la rugosidad de la superficie se aproxima a la calculada.

Al aumentar el avance, aumenta la rugosidad para cualquier método de procesamiento, por lo tanto, para reducir los valores de los indicadores de rugosidad, es necesario reducir el avance (paso de corte) tanto como sea posible.

La profundidad de corte tiene poco efecto sobre la rugosidad de la superficie, pero cambiar la profundidad de corte afecta la deformación elástica y plástica de la pieza de trabajo y la herramienta, lo que se refleja en la rugosidad de la superficie.

El uso de fluidos de corte ayuda a reducir los parámetros de rugosidad. Durante el estampado en frío, el punzón y la matriz se lubrican y durante el corte se utiliza refrigeración a base de agua.

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Parámetros básicos de rugosidad.

Bajo aspereza Las superficies de una pieza comprenden la visualización numérica de la magnitud de la microrrugosidad de la superficie en micras, que muestra la desviación de la superficie ideal.

Se utilizan principalmente 2 parámetros de rugosidad superficial:

  • ra . Desviación media aritmética del perfil.
  • rz . Altura de las irregularidades del perfil en 10 puntos extremos.

Puedes ver la proporción aproximada de estos parámetros en esta tabla:

En la misma tabla puede ver la relación aproximada entre los parámetros de rugosidad utilizados actualmente y los indicadores de clase de rugosidad y grupo de pureza ("triángulos") utilizados anteriormente.

En la práctica, el procesamiento basto se designa generalmente con el parámetro R z 320-20, el procesamiento más fino con R a 2,5-0,025 (el procesamiento aún más fino generalmente también se designa con el parámetro R z 0,1-0,025).

Los valores de rugosidad para la designación en los dibujos se seleccionan de una serie estandarizada:

La elección del valor de rugosidad está estrechamente relacionada con la precisión del producto que se fabrica, así como con las características de la pieza acoplada.

Designación de rugosidad al rectificar ejes, etc.

Designación de rugosidad en rectificado de ejes y otros detalles han cambiado muchas veces:

Desde 2012, la indicación "R a" bajo el signo de rugosidad es obligatoria. Anteriormente, si, por ejemplo, cuando rectificado de ejes, vimos solo el número 0,32 encima del signo de rugosidad; por defecto se supuso que esta designación significaba R a 0,32.

El signo a denota rugosidad, cuyo método de obtención no está determinado por el diseñador. El signo b indica superficies que deben procesarse eliminando una capa de metal (fresado, molienda etcétera.). Las superficies indicadas con el signo c se obtienen sin retirar la capa metálica (forja, fundición, etc.).

Este signo denota la rugosidad de superficies igualmente procesadas que forman un contorno cerrado (por ejemplo, todas las caras de un paralelepípedo).

Las superficies con rugosidad no marcada se deberán realizar con la rugosidad indicada en la esquina superior derecha del dibujo.

Parámetros de rugosidad alcanzables al rectificar ejes

Tras preliminar rectificado de ejes y otras piezas, suelen alcanzar parámetros de rugosidad R a 2,5-1,25.

Al terminar rectificado de ejes Se alcanzan los parámetros R a 0,63-0,16.

Las asperezas aparecen en forma de protuberancias y canales, claramente perceptibles y apenas perceptibles, que sólo pueden detectarse con la ayuda de instrumentos especiales.

Estas irregularidades se encuentran en la dirección de movimiento de la fresa y producen rugosidades transversales. Al procesar con un cortador, es precisamente este desnivel, determinado por la configuración y los parámetros de las protuberancias del tornillo, lo que es importante. La altura del borde rugoso depende de muchos factores y no se puede calcular, solo se puede encontrar mediante experimentos.

Causas de irregularidades.

  • Si el metal ha sido sometido a un tratamiento térmico, la rugosidad de su superficie se vuelve menor a medida que aumenta la homogeneidad de su composición.
  • Opciones de alimentación. En el caso de los grandes, la altura del desnivel es muy diferente a la colocada y la supera.
  • A una velocidad de corte de 4-6 m/min, los parámetros de rugosidad son insignificantes; al aumentar la velocidad de corte, aumentan las irregularidades; cuando la velocidad de corte aumenta a 55-75 m/min, la altura de las irregularidades disminuye, y a una velocidad de 70 m/min la rugosidad de la superficie es mínima. El siguiente aumento en la velocidad de corte tiene poco efecto sobre la rugosidad de la superficie mecanizada.
  • La composición química del lubricante utilizado en el torneado es importante. Se puede lograr un mejor rendimiento si el líquido contiene aceites y jabones que puedan mejorar sus propiedades lubricantes.
  • Con un cortador ligeramente desafilado, la superficie suele ser ligeramente mejor que con un cortador afilado. A mayor embotamiento, aumenta la rugosidad de la superficie.
  • Es muy difícil obtener una superficie lisa al procesar metales con cortadores de materiales duros.
  • Son importantes las holguras importantes en los cojinetes, el mal equilibrio de los componentes de la máquina, la baja rigidez de la pieza original, los ángulos de corte y el voladizo. Estos fenómenos durante el giro provocan una rugosidad superficial de carácter longitudinal.

Estándares de pureza

Si tenemos en cuenta el coste del trabajo, el acabado cuidadoso de la superficie siempre es más caro que el procesamiento aproximado. Por lo tanto, se utilizan instrumentos especiales para medir la clase de limpieza de una pieza.

Estas clases también se denominan estándares de pureza y se determinan en condiciones de taller utilizando muestras ya probadas de varias clases.

El torneado final en plantas de ingeniería pesada a menudo se realiza utilizando las mismas herramientas de corte y corte que el decapado. Los avances aproximados del cortador, dependiendo de la rugosidad requerida de la superficie mecanizada, se indican en la tabla. 26. Tabla 26 Avances aproximados dependiendo de la rugosidad requerida Sin embargo, cuando se procesan superficies grandes, este método de procesamiento a menudo no puede proporcionar 6-7 clases de limpieza y al mismo tiempo 2-3 clases de precisión. El hecho es que bajo la influencia del desgaste del cortador, la rugosidad y el diámetro de la pieza de trabajo aumentan y, con el funcionamiento prolongado del cortador, van más allá de los límites de tolerancia. Para frenar el desgaste de la fresa es necesario reducir su recorrido a lo largo de la superficie mecanizada, lo que sólo se puede conseguir aumentando el avance, por lo que en tales casos suele ser ventajoso trabajar con fresas de acabado anchas y de acero de alta calidad. -acero rápido (Fig. 42, a, b). Se utilizan para procesar muñones, ejes de engranajes, etc., y al mismo tiempo se logran grados de rugosidad v6-v7. Los modos de corte al trabajar con estos cortadores y la posible clase de precisión de procesamiento se indican en la tabla. 27.Tabla 27 Condiciones de corte y precisión de procesamiento cuando se trabaja con cortadores de acabado anchos

En algunos casos es posible trabajar con un avance de 30-40 mm/rev. La profundidad de corte no debe ser inferior a 0,02 mm en la última pasada ni superior a 0,15 mm en la primera pasada.

Higo. 42. Fresa de acabado ancha (a) y esquema de su instalación en la máquina (b). Se supone que la longitud del filo del cortador es de 80 a 100 mm. A ambos lados, con una longitud de aproximadamente 10 mm, los conos de entrada y retorno se llenan con la ayuda de una piedra de afilar (Fig. 42, a). La geometría de la fresa se selecciona en función de las propiedades del acero que se está procesando (Tabla 28). Tabla 28 Geometría de una fresa de acabado ancha en función de la resistencia a la tracción del acero.

Los cortadores se insertan firmemente en el casquillo del soporte del resorte (Fig. 42, b). El grado deseado de elasticidad del soporte se logra mediante una tira de madera introducida en la ranura del soporte y el filo del cortador se instala debajo del eje de la pieza de trabajo. Esto elimina la vibración y evita que el cortador se levante. Además, como muestra la longevidad; experiencia, se garantiza una mayor calidad de procesamiento cuando se trabaja en la rotación inversa del husillo (Fig. 42, b). Se recomienda utilizar como lubricante un líquido de la siguiente composición: aceite secante 60%, trementina 30% y queroseno 10%. La mayoría de las veces, el torneado fino se realiza con cortadores de carburo. Los cortadores convencionales con un ángulo de avance auxiliar se utilizan en máquinas torneadoras, rotativas, mandrinadoras y otras. Están fabricados con placas de aleación dura T15K6. Esta aleación dura permite trabajar a velocidades de corte v = 100 - 250 m/min, dependiendo de las propiedades del acero que se procesa y algunos otros factores. A esta velocidad de corte, como saben, no se forman acumulaciones en el cortador y, por lo tanto, al elegir la velocidad de avance adecuada, es posible obtener con seguridad una superficie correspondiente a la clase 6 según GOST 2789-59, y en en algunos casos, hasta clase de limpieza 7. El uso de la aleación T30K4 permite aumentar la velocidad de corte en aproximadamente un 30-40% o más. Algunos volteadores de alta velocidad aumentan la velocidad de corte a 400-500 m/min. La aleación dura T30K4 tiene una resistencia al desgaste significativamente mayor que la aleación dura T15K6. Por tanto, el mayor efecto de su uso se observa en el torneado acabado de aceros de mayor dureza, especialmente con altos requisitos de limpieza o precisión de procesamiento y cuando es necesario afilar grandes superficies con bajo avance sin retirar la fresa hasta el final del proceso. Las fresas con placas de cerámica mineral todavía tienen un uso limitado. Al igual que la aleación dura T30K4, es aconsejable utilizar cerámica en los casos en que sea necesario obtener alta precisión y acabado superficial en una longitud importante, especialmente cuando se procesa hierro fundido. A pesar de la alta velocidad de corte que permiten las aleaciones duras T15K6 y T30K4, las fresas convencionales con un ángulo auxiliar de los aviones no pueden proporcionar una alta productividad de acabado en v 6—v 7, ya que tienen que trabajar con avances de varias décimas de milímetro. Por lo tanto, como en toda la industria de la ingeniería mecánica, las fresas de acabado de carburo con un filo adicional paralelo a la generatriz de la pieza se utilizan ampliamente en las fábricas de ingeniería pesada (Fig. 43,c). Para obtener una limpieza de clase 6-7, dichas cortadoras se operan en t<=0,1 мм, s= 1 - 1,5 мм/об, v = 150 - 200 м/мин . Длина дополнительной режущей кромки делается от 1,5 до 2s. Эти резцы дают производительность в 2—3 раза выше по сравнению с резцами без дополнительной режущей кромки.Наиболее высокую производительность труда достигают при работе широкими твердосплавными резцами (фиг. 43, а). Поверхности в несколько квадратных метров могут быть обточены такими резцами за 20—25 мин. . Эти резцы могут применяться на токарных и карусельных станках при обточке прокатных валов, роликов, шестерен, бандажей и других деталей, изготовляемых из стали и отбеленного чугуна.Для получения поверхности по 7—8 классу необходимо работать при v >150 m/min. Los mejores resultados se obtienen con v=250 - 300 m/min. Sin embargo, las velocidades de corte prácticamente viables no suelen superar los 100 m/min y, por lo tanto, la rugosidad de la superficie no supera la clase de limpieza 6. Pero después de un breve lijado con un paño de lija, es relativamente fácil obtener un séptimo grado. La rugosidad de la superficie mecanizada está muy influenciada por: la relación entre la longitud de la sección recta del filo l y el avance s (Fig. 43a), la profundidad de corte t, la correcta instalación del cortador, la calidad y geometría de su afilado. Cuanto mayor sea la relación t/s, menor será la rugosidad de la superficie mecanizada. Cuando t/s = > 3, se alcanza el grado 7-8, con t/s = 2 - grado 1,5-6. La profundidad de corte t debe tomarse en función de las condiciones de rigidez del sistema máquina-pieza-cortadora. Generalmente t<=0,1 мм. Стойкость широких резцов весьма незначительно зависит от величины подачи. Наиболее часто s = 5 - 10 мм/об. Все неровности режущей кромки широкого резца копируются на обработанной поверхности. Поэтому необходима доводка передней и задней поверхностей до 9—10 класса чистоты. Завалы режущей кромки недопустимы. При установке резца необходимо добиваться, чтобы участок режущей кромки на длине l был строго параллелен образующей детали. Опыт показывает, что величина переднего и заднего углов широкого твердосплавного резца практически не влияет на микрогеометрию поверхности. Задний угол рекомендуется делать 20°, а передний выбирать в зависимости от твердости обрабатываемой стали в пределах от -5 до + 10°. Причем, для стали с твердостью Hb =>300 = -5°, y para acero con dureza Hb<250 =+10°. Однако следует иметь в виду, что при работе широкими твердосплавными резцами часто возникают вибрации, из-за чего такие резцы не получили значительного распространения. Интенсивность вибраций очень сильно повышается с увеличением длины режущей кромки. Поэтому в тех случаях, когда виброустойчивость обычного широкого резца (фиг. 43,а) оказывается недостаточной, применяются широкие резцы с меньшей длиной режущей кромки (фиг. 43,б) или проходные резцы с дополнительной режущей кромкой (фиг. 43, в). Посадочные отверстия корпусных деталей в подавляющем большинстве случаев обрабатываются путем растачивания на горизонтально-расточных станках. Расточные станки обладают меньшей виброустойчивостью, чем токарные, и меньшей жесткостью системы станок — деталь — инструмент. Поэтому растачивание, как правило, производится обычными проходными резцами с углом Определяя оптимальные геометрические параметры расточного резца, необходимо учитывать уменьшение переднего угла, вызываемое установкой резца выше центра. В связи с этим рекомендуется для расточных резцов передний угол делать равным 15° при наличии фаски на передней поверхности f=0,2 - 0,3 мм, расположенной под отрицательным передним углом—2°. Остальные геометрические параметры резца рекомендуются следующие:Работая такими резцами при t<= 0,25 мм, s = 0,1-:- 0,3 мм/об и v= 150 -:- 250 м/мин, можно достичь второго класса точности и шероховатости, соответствующей 6—7 классу .

Para lograr la precisión dimensional especificada de una pieza y determinar durante la inspección si realmente se ha obtenido el tamaño especificado, es necesario garantizar la clase adecuada de rugosidad de la superficie durante el procesamiento.

La precisión de procesamiento requerida que cumple con los requisitos de una determinada clase de precisión se logra en diferentes máquinas de diferentes maneras.

La precisión de las dimensiones está determinada por las calificaciones (en el sistema OST, clases de precisión). La calidad (según los estándares del CMEA - Consejo de Asistencia Económica Mutua) muestra la relativa precisión de la fabricación de la pieza.

En función de la tolerancia dimensional se han establecido 19 grados de precisión (IT01, IT0, IT1, IT2,...IT17; IT - Tolerancia Internacional - tolerancia internacional). IT8: aprobación del sistema según ISO grado 8 (ISO es una organización internacional de estandarización).

La práctica ha determinado la relación entre los tipos de procesamiento y la rugosidad de la superficie. Por ejemplo, se ha establecido que la altura promedio de las irregularidades no debe exceder el 10-25% de la tolerancia de procesamiento. Esto permitió determinar la rugosidad superficial alcanzable para distintos tipos de procesamiento y, teniendo en cuenta los costes de cualquier otro método de procesamiento, la rugosidad superficial económicamente alcanzable.

Los diferentes métodos de procesamiento tienen diferentes efectos sobre la calidad de la superficie.

Tabla 1. Características de precisión y calidad características de varios métodos de corte.

No. Tipo de procesamiento Precisión dimensional del molde Calidad de la superficie
calidad Grado de precision R a µm
Refinamiento 3-4 0,08-0,01
Súper acabado 3-4 0,16-0,01
bruñido 3-4 0,63-0,01
Pulido Anterior Procesando 0,63-0,02
Torneado fino - cepillado - rectificado - fresado - mandrinado 5-6 5-6 6-7 3-4 6-7 5-6 1,25-0,32 6,3-1,2 0,63-0,16 1,6 1,25-0,32
Acabado rectificado - fresado - torneado - mandrinado - cepillado - escariado - avellanado 5-6 6-7 5-6 5-7 6-7 6-7 8-9 8-9 6-7 9-10 1,25-0,63 6,3-3,2 10-1,25 5-2,5 6,3-3,2 1,25-0,32 6,3-3,2
Torneado desbaste - rectificado - taladrado - taladrado - avellanado - escariado - fresado - cepillado - cincelado 9-10 7-9 7-9 11-13 10-11 7-9 6-7 9-10 13-15 8-10 7-9 9-10 9-10 9-10 40-20 2,5-1,25 80-50 25-5 25-12,5 2,5-1,25 50-25 25-12,5 25-12,5
Perforar en la plantilla 11-12 8-9 25-6,3
coordinar aburrido 4-5 1,25-0,32
Corte de hilo: con macho (troquel) con fresa 10-5 5-1,25 5-1,6


Para lograr una determinada disposición relativa de las superficies, la forma y el tamaño de las piezas, su rugosidad y sus propiedades físicas y mecánicas en la producción de productos de ingeniería, se utilizan varios métodos de procesamiento: corte con cuchillas y herramientas abrasivas; deformación plástica superficial; métodos electrofísicos, electroquímicos y otros. A medida que el tamaño de la superficie procesada se acerca al tamaño especificado según el dibujo, el procesamiento de la pieza de trabajo puede ser de varios tipos: desbaste, desbaste, semiacabado, acabado, fino, acabado.

El desbaste se utiliza para piezas forjadas y fundidas grandes con grados de precisión de 16 a 18. Reduce los errores de forma y las desviaciones espaciales de piezas de trabajo rugosas, proporcionando grados de precisión de 15 a 16 y una rugosidad de la superficie Ra superior a 100 micras.

El desbaste se realiza con una amplia gama de precisión (grados 12-16). Rugosidad superficial Ra = 100-25 micras.

El mecanizado de semiacabado se utiliza para piezas que tienen requisitos de alta precisión. Este tipo de procesamiento proporciona grados de precisión 11.º y 12.º. Rugosidad de la superficie
Ra = 50,0-12,5 µm.

El acabado se utiliza como el tipo final de procesamiento para aquellas piezas de trabajo cuya precisión especificada cae dentro de la precisión lograda mediante el acabado (grados 8-11). La rugosidad de la superficie está garantizada dentro de Ra = 12,5-2,5 micrones.

El mecanizado fino se utiliza para finalizar las superficies de una pieza y con pequeños márgenes operativos. La rugosidad de la superficie está dentro del rango de Ra = 2,5-0,63 µm.

El procesamiento de acabado se utiliza para obtener la rugosidad superficial requerida de la pieza y casi no tiene ningún efecto sobre la precisión del procesamiento. Realizado, por regla general, dentro de la tolerancia del procesamiento anterior. El tratamiento de acabado garantiza una rugosidad superficial de Ra = 0,63-0,16 micras.

En la ingeniería mecánica moderna, el procesamiento más común de piezas de trabajo es con cuchillas y herramientas abrasivas, que determinan la precisión y calidad de las superficies de las piezas. Las herramientas de hoja fabricadas con materiales muy duros pueden procesar piezas con una dureza de hasta 45 HRC, y las herramientas abrasivas son recomendables para procesar metales con mayor dureza.

El procesamiento de herramientas de hoja se utiliza como proceso de acabado y mecanizado fino: torneado fino, fresado fino, escariado fino, brochado, brochado.

La esencia del torneado fino es eliminar virutas de pequeño espesor de sección a altas velocidades de corte (100-1000 m/min): para piezas de hierro fundido, la velocidad de corte es de 100-150 m/min; para acero – 150-250 m/min; para aleaciones no ferrosas – hasta 1000 m/min. El avance está ajustado para la carrera preliminar - 0,15 mm/rev y para la carrera final - 0,01 mm/rev. La profundidad de corte se considera de 0,2 a 0,3 y 0,05 a 0,01 mm, respectivamente.

Las virutas de pequeño espesor no causan grandes fuerzas de corte ni deformaciones significativas del sistema tecnológico AIDS, que garantiza grados de precisión del 6 al 8 (para procesar metales y aleaciones no ferrosos - grados 5 al 6). Rugosidad de la superficie de piezas de trabajo de metales ferrosos Ra = 2,50-0,63 micrones; metales no ferrosos – Ra = 0,32-0,16 micrones.

El torneado fino se utiliza antes del bruñido, superacabado y pulido y se realiza en máquinas de alta velocidad (10-15 mil min -1). El descentramiento radial del husillo no debe exceder los 0,005 mm. Todas las piezas giratorias deben estar equilibradas con precisión.

Las fresas están equipadas con aleaciones duras, diamante, CBN y otros materiales de corte con alta resistencia al desgaste. El rectificado fino garantiza una tolerancia dimensional de 5 a 80 micras, una ovalidad y una conicidad de no más de 3 micras.

El fresado fino se realiza principalmente con fresas al procesar superficies planas. El cortador se instala con una pendiente de 0,0001 para evitar el contacto con la superficie de los dientes que no participan en el corte. Durante el fresado fino, se elimina un margen de 0,2 a 0,5 mm y la desviación de la planitud por 1 m de longitud es de 0,02 a 0,04 mm. Rugosidad superficial Ra= 2,5-0,63 micras.

El escariado fino proporciona alta precisión y baja rugosidad, pero no corrige la posición del eje del orificio que se está mecanizando, ya que elimina un margen uniforme en toda la superficie. El escariado fino proporciona una precisión correspondiente a los grados 5-7, Ra = 1,25-0,63 µm, y se realiza con mayor frecuencia después de taladrar y avellanar o desbastar y terminar los orificios.

El brochado se utiliza para procesar superficies internas y externas. Al terminar de brochar agujeros cilíndricos, se garantiza una precisión de 6 a 9 grados (rugosidad de la superficie
Ra = 2,50-0,63 micrones), el dibujo de las superficies exteriores garantiza una precisión de 11.º grado. El brochado se realiza en máquinas horizontales y verticales, semiautomáticas universales y especiales y máquinas automáticas.

La costura se realiza con una herramienta especial (firmware), que se empuja a través del orificio que se está procesando en la pieza de trabajo mediante una prensa.



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