以下是一些会影响抛丸处理后工件表面粗糙度均匀性的因素:
一、抛丸设备相关因素
抛丸机类型
离心式抛丸机:如果离心式抛丸机的叶轮磨损不均匀,会导致钢丸或切丸抛出的速度和方向不一致。例如,叶轮的叶片长度不同或叶片表面磨损程度不一样,使得丸料在离心力作用下的抛射轨迹发生变化,从而造成工件表面不同区域受到的丸料冲击能量不同,影响表面粗糙度的均匀性。
压力式抛丸机:喷枪的堵塞或者喷枪与工件之间的距离、角度控制不好,会使丸料的喷射不均匀。若喷枪部分堵塞,丸料喷射流量不稳定,某些区域喷射过多,某些区域喷射过少,直接影响工件表面粗糙度的均匀性。
抛丸设备的参数设置
抛丸速度:抛丸速度过快或过慢都会影响表面粗糙度均匀性。如果速度过快,丸料对工件表面的冲击能量过大,容易造成局部过度冲击,形成较深的凹坑,而其他区域可能由于丸料散射等原因冲击不足;速度过慢则可能导致丸料无法充分去除表面杂质,同时也难以形成均匀的粗糙度。
抛丸量:抛丸量过大时,丸料在工件表面堆积,相互之间的碰撞干扰增加,导致丸料不能按照理想的轨迹冲击工件,使得表面粗糙度不均匀。抛丸量过小则可能使工件表面的不同部位不能得到足够的丸料冲击,无法达到均匀的处理效果。
抛丸角度:抛丸角度不合适会使丸料不能垂直地冲击工件表面。例如,当抛丸角度偏离垂直方向较大时,丸料在工件表面产生斜向冲击,在不同区域形成的冲击力和切削效果不同,进而影响表面粗糙度的均匀性。
二、丸料相关因素
丸料的形状和尺寸
形状:钢丸和切丸的形状不同,对表面粗糙度均匀性有影响。不规则形状的切丸在抛射过程中,其飞行轨迹较难控制,与工件表面的接触方式不稳定,可能导致某些区域受到较大的切削力,而球形的钢丸飞行轨迹相对稳定。如果丸料中形状不规则的颗粒比例较大,就会造成工件表面粗糙度不均匀。
尺寸:丸料尺寸不一致也会影响表面粗糙度均匀性。较大尺寸的丸料在抛射时具有较大的动量,对工件表面的冲击深度和范围较大;而较小尺寸的丸料冲击效果相对较弱。如果丸料混合不均匀,含有多种尺寸的丸料同时抛射,工件表面会出现不同大小的冲击痕迹,导致粗糙度不均匀。
丸料的质量和均匀性
质量:丸料的硬度、密度等质量因素不均匀会影响表面粗糙度。例如,硬度不同的丸料在冲击工件时,硬度高的丸料可能造成较深的凹坑,硬度低的丸料冲击效果较弱,使得工件表面粗糙度不一致。
均匀性:丸料在抛丸设备中的分布不均匀,例如在抛丸机的丸料输送管道中存在堵塞或者局部堆积现象,会导致不同区域的工件接收到的丸料数量和质量不同,从而影响表面粗糙度的均匀性。
三、工件自身因素
工件的形状和尺寸
形状:形状复杂的工件,如带有孔洞、凹槽、凸起等结构的工件,在抛丸处理时,丸料容易在这些特殊结构处产生聚集或散射现象。例如,在孔洞周围,丸料可能会在孔洞边缘堆积,导致该区域的表面粗糙度与其他区域不同;而在凸起部位,由于丸料的散射,可能造成该部位的冲击不足,表面粗糙度不均匀。
尺寸:对于大型工件,抛丸设备可能无法保证丸料在整个工件表面均匀抛射。例如,在大型钢板的边缘和中心区域,由于抛丸设备的抛射范围和丸料分布的限制,可能出现边缘区域粗糙度与中心区域不一致的情况。
工件的材质和表面状态
材质:不同材质的工件对丸料冲击的响应不同。例如,硬度较低的金属材料在抛丸时容易被丸料切削出较深的痕迹,而硬度较高的材料则相对较难被切削。如果在同一批抛丸处理中有不同材质的工件,就会出现表面粗糙度不均匀的情况。
表面状态:工件初始的表面粗糙度、是否存在油污、锈迹等杂质也会影响最终的表面粗糙度均匀性。如果工件表面的锈迹分布不均匀,在抛丸过程中,锈迹厚的地方和薄的地方受到丸料冲击后的效果不同,从而影响表面粗糙度的均匀性。