U svijetu precizne proizvodnje, CNC (računarska numerička kontrola) obrada štandova kao kamen temeljac tehnologija za proizvodnju visokog - kvalitetnih dijelova. Kao pouzdan dobavljač dijelova CNC obrade, svjedočio sam iz prve ruke kako tvrdoća materijala može značajno utjecati na proces obrade CNC-a. U ovom blogu će se uvesti u različite aspekte kako materijalna tvrdoća utječe na CNC obradu dijelova.
Razumijevanje materijalne tvrdoće
Materijalna tvrdoća je mjera otpornosti materijala na trajnu deformaciju, poput uvlačenja, grebanja ili habanja. Različiti materijali imaju različite vrijednosti tvrdoće, koje se obično mjere pomoću vaga poput vage Rockwell, Brinell ili Vickers. Na primjer, meki materijali poput aluminijskih legura obično imaju relativno male vrijednosti tvrdoće, dok tvrdi materijali poput nehrđajućeg čelika i titanijuma imaju mnogo veće vrijednosti tvrdoće.
Nošenje i izbor alata
Jedan od najznačajnijih utjecaja materijalne tvrdoće na CNC obradu je trošenje alata. Prilikom obrade tvrdih materijala, alati za rezanje podvrgnuti su mnogo većim naprezanjima i silama. Tvrde čestice u materijalu mogu uzrokovati brzu abraziju vrhunskog ivice alata, što je dovodilo do preranog trošenja alata. To znači da se za tvrde materijale, alati trebaju češće zamijeniti, što povećava cjelokupni trošak obrade.
Na primjer, prilikom obradePrilagođena CNC obrada 1/4 inča od nehrđajućeg čelika, Tvrdoća od nehrđajućeg čelika zahtijeva alate izrađene od visokog - brzih čelika (HSS) ili karbida. Karbidni alati često se preferiraju zbog velike tvrdoće i otpornosti na habanje. Oni mogu izdržati visoke sile rezanja i temperature generirane tijekom obrade tvrdog nehrđajućeg čelika, što rezultira dužim životnim vijekom alata i boljoj površini površine na dijelu.
S druge strane, prilikom obrade mekih materijala poput aluminija zaOEM CNC obrada dijelova legure aluminija, Nošenje alata je mnogo manje zabrinutosti. HSS alati se mogu učinkovito koristiti i mogu trajati relativno dugo bez značajnog trošenja. Sile rezanja su takođe niže, omogućavaju veće brzine rezanja i stope hrane, što može poboljšati efikasnost obrade.
Snaga rezanja i potrebe napajanja
Tvrdoća materijala direktno utječe na sile rezanja generirane tijekom CNC obrade. Teže materijale zahtijevaju veću silu za smanjenje. Kada se alat za rezanje bavi tvrdim materijalom, mora prevladati visoku otpornost materijala na deformaciju. To rezultira većem sigrama rezanja koje djeluju na alatu, radnom komadu i samu mašine.
Veće sile rezanja mogu uzrokovati nekoliko problema. Prvo, oni mogu dovesti do odstupanja alata za rezanje, što može utjecati na dimenzionalnu tačnost dijela. Ako alat previše odbije, dio se ne smije obračunati na potrebne specifikacije. Drugo, velike sile rezanja povećavaju potrebe snage CNC mašine. Mašina mora osigurati više energije za pokretanje postupka rezanja, koji može dovesti do veće potrošnje energije i potencijalno pregrijavanje komponenti stroja.
Na primjer, prilikom obrade aPrilagođena CNC obrada čahure od nehrđajućeg čelika, visoka tvrdoća nehrđajućeg čelika znači da su sile za rezanje značajne. Da bi se osigurala tačna obrada, CNC mašina treba pravilno kalibrirati i imati dovoljno snage za rukovanje teretom za rezanje. Također se mogu zahtijevati posebna raspored za čvrsto i spriječiti da se kreće ispod visokog sila za rezanje.
Površinski finiš
Materijalna tvrdoća također ima dubok utjecaj na površinu obrade obrađenog dijela. Općenito, mekši materijali imaju tendenciju da proizvedu bolju površinu u odnosu na teži materijali. Prilikom obrade mekih materijala, čipovi su lakši za prekid i uklanjanje, a postupak rezanja je stabilniji. To rezultira glatkim površinama s manje oštećenja.
Prilikom obrade čvrstih materijala, međutim, postizanje dobre površine može biti izazovnije. Visoke sile rezanja i abrazivna priroda tvrdog materijala mogu uzrokovati površinsku hrapavost, oznake alata, pa čak i mikro - pukotine na površini dijela. Da biste dobili zadovoljavajuću površinu na tvrdim materijalima, mogu biti potrebne dodatne završne operacije kao što su brušenje ili poliranje.
Na primjer, u proizvodnji dijelova od nehrđajućeg čelika, nakon početnog procesa obrade CNC-a može se izvesti radom brušenja kako bi se poboljšala površinska obrada. Ovo dodaje dodatni korak u proizvodni proces, povećavajući vrijeme proizvodnje i troškove.
Obrada brzine i stopa hrane
Tvrdoća materijala diktira optimalnu brzinu obrade i stope hrane. Meki materijali se obično mogu obraditi na većim brzinama i stopama hrane jer nude manje otpora alatu za rezanje. Veće brzine rezanja i stopa hrane mogu značajno smanjiti vrijeme obrade, povećavajući produktivnost procesa obrade CNC-a.
Nasuprot tome, tvrdi materijali zahtijevaju niže obrade i stope hrane. Ako je brzina rezanja previsoka prilikom obrade tvrdog materijala, alat će doživjeti prekomjerno trošenje i može se čak i slomiti. Stopa hrane također treba pažljivo kontrolirati kako bi se osiguralo da su sile rezanja unutar prihvatljivog raspona.
Na primjer, prilikom obrade dijelova legure aluminija, brzina rezanja može se postaviti na relativno visoku vrijednost, recimo 1000 - 3000 o / min, ovisno o određenoj leguru i alatu koji se koristi. Ali prilikom obrade nehrđajućeg čelika, brzina rezanja možda će trebati smanjiti na 100 - 500 o / min kako bi se izbjeglo preuranjeno kvar alata.
Dimenzionalna tačnost
Održavanje dimenzionalne tačnosti je presudno u CNC obradu. Materijalna tvrdoća može predstavljati izazove za postizanje visokog - preciznih dimenzija. Kao što je već spomenuto, visoke sile rezanja proizvedene prilikom obrade tvrdih materijala mogu prouzrokovati otklonjenje alata i pokret obrada. To može dovesti do dimenzionalnih grešaka u obrađenom dijelu.
Da bi se osigurala dimenzionalna tačnost prilikom obrade tvrdih materijala, precizno programiranje staze alata i precizna kalibracija stroja su od suštinske važnosti. Napredne CNC mašine opremljene su funkcijama kao što su kompenzacija alata i praćenje stvarnog vremena za ispravljanje bilo koje dimenzionalne odstupanja tokom postupka obrade.
Pored toga, termička ekspanzija radnog dijela može utjecati i na dimenzionalnu tačnost, posebno prilikom obrade tvrdih materijala koji stvaraju puno topline tijekom postupka rezanja. Sustavi za hlađenje često se koriste za kontrolu temperature i minimiziranje termičkog ekspanzije.
Formiranje čipova i evakuacija
Tvrdoća materijala utječe na formiranje čipa i proces evakuacije. U mekim materijalima čips su obično dugi i kontinuirani, a mogu se lako ukloniti iz područja rezanja. Međutim, u tvrdim materijalima, čips imaju tendenciju da budu kratke i diskontinuirane, a oni mogu biti teže evakuirati.
Jadna evakuacija čipa može uzrokovati nekoliko problema. Čipovi se mogu akumulirati oko alata za rezanje, povećavajući sile rezanja i uzrokovati pregrijavanje alata za pregrijavanje. Oni također mogu ogrebati površinu obrađenog dijela, utječući na površinu. Da biste riješili ovo pitanje, odgovarajuće tehnike evakuacije čipa poput upotrebe prekidača čipa na alate za rezanje i nanošenje rashladnog sredstva za ispiranje čipsa.
Zaključak
Zaključno, tvrdoća materijala igra ključnu ulogu u svakom aspektu CNC obrade dijelova. Iz nošenja alata i sila za rezanje do površine i dimenzionalne tačnosti, materijalna tvrdoća utječe na efikasnost, trošak i kvalitetu procesa obrade. Kao dobavljač dijelova CNC obrade moramo pažljivo razmotriti materijalnu tvrdoću pri odabiru odgovarajućih alata, obradnih parametara i završnih operacija.
Ako su vam potrebni visokokvalitetni CNC obradni dijelovi, bilo da su to meke dijelove od legure aluminija ili tvrdo od nehrđajućeg čelika, imamo stručnost i iskustvo kako bismo ispunili vaše zahtjeve. Naš tim kvalificiranih inženjera i tehničara osigurat će da se svaki dio obrađuje na najvišim standardima kvalitete i preciznosti. Kontaktirajte nas danas da biste razgovarali o svojim specifičnim potrebama i pokrenuli postupak nabavke.
Reference
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2013). Proizvodnja inženjeringa i tehnologije. Pearson.
- Boothoroyd, G., Dewhurst, P. i Knight, WA (2011). Dizajn proizvoda za proizvodnju i montažu. CRC Press.
