U svijetu precizne proizvodnje, CNC (računalna numerička kontrola) obrada stoji kao kamen temeljac za proizvodnju visokih kvalitetnih dijelova. Kao pouzdan dobavljač CNC -a za obradu dijelova, bio sam iz prve ruke svjedočio kako tvrdoća materijala može značajno utjecati na postupak obrade CNC -a. U ovom ću blogu istražiti različite aspekte kako materijalna tvrdoća utječe na CNC obradu dijelova.
Razumijevanje materijalne tvrdoće
Materijalna tvrdoća mjera je otpora materijala na trajnu deformaciju, poput uvlačenja, grebanja ili habanja. Različiti materijali imaju različite vrijednosti tvrdoće, koje se obično mjere pomoću vaga poput Rockwell, Brinell ili Vickers. Na primjer, meki materijali poput aluminijskih legura obično imaju relativno nisku vrijednosti tvrdoće, dok tvrdi materijali poput nehrđajućeg čelika i titana imaju mnogo veće vrijednosti tvrdoće.
Nošenje i odabir alata
Jedan od najznačajnijih utjecaja materijalne tvrdoće na obradu CNC -a je trošenje alata. Pri obradi tvrdih materijala, alati za rezanje podvrgnuti su mnogo većim naprezanjima i silama. Tvrde čestice u materijalu mogu uzrokovati brzu abraziju vrhunskog alata, što dovodi do preranog trošenja alata. To znači da se za tvrde materijale alati trebaju češće zamijeniti, što povećava ukupni trošak obrade.
Na primjer, prilikom obradePrilagođeni CNC obrada 1/4 inča od nehrđajućeg čelika, tvrdoća od nehrđajućeg čelika zahtijeva alate izrađene od čelika s visokom brzinom (HSS) ili karbida. Karbidni alati često se preferiraju zbog njihove visoke tvrdoće i otpornosti na habanje. Oni mogu izdržati visoke sile rezanja i temperature nastale tijekom obrade tvrdog nehrđajućeg čelika, što rezultira duljim vijekom alata i boljim površinskim završetkom na dijelu.
S druge strane, prilikom obrade mekih materijala poput aluminija zaOEM CNC obrada aluminijskih legura dijelova, habanje alata mnogo je manje briga. HSS alati mogu se učinkovito koristiti i mogu trajati relativno dugo bez značajnog trošenja. Sile rezanja također su niže, što omogućava veće brzine rezanja i stope hrane, što može poboljšati učinkovitost obrade.
Skidanje sila i zahtjeva za napajanje
Tvrdoća materijala izravno utječe na sile rezanja nastale tijekom obrade CNC -a. Tvrdniji materijali zahtijevaju više sile. Kad se alat za rezanje integrira s tvrdim materijalom, mora prevladati visoki otpor materijala na deformaciju. To rezultira višim silama rezanja koje djeluju na alat, radni komad i sam stroj.
Veće sile rezanja mogu uzrokovati nekoliko problema. Prvo, oni mogu dovesti do odstupanja alata za rezanje, što može utjecati na dimenzionalnu točnost dijela. Ako alat odbija previše, dio se ne može obraditi prema potrebnim specifikacijama. Drugo, visoke sile rezanja povećavaju zahtjeve snage CNC stroja. Stroj mora osigurati više energije za pokretanje postupka rezanja, što može dovesti do veće potrošnje energije i potencijalnog pregrijavanja komponenti stroja.
Na primjer, prilikom obrade aPrilagođeni CNC obrada postolja od nehrđajućeg čelika, visoka tvrdoća nehrđajućeg čelika znači da su sile rezanja značajne. Da bi se osigurala točna obrada, CNC stroj treba pravilno kalibrirati i imati dovoljno snage za obradu opterećenja rezanja. Također se mogu zahtijevati posebna učvršćenja da bi se obrađivač čvrsto držao i spriječio da se krene pod visokim silama rezanja.
Površinski završetak
Materijalna tvrdoća također ima dubok utjecaj na površinsku obradu obrađenog dijela. Općenito, mekši materijali imaju tendenciju da proizvode bolju površinsku završnu obradu u usporedbi s tvrđim materijalima. Pri obradi mekih materijala čips je lakše razbiti i ukloniti, a postupak rezanja je stabilniji. To rezultira glatkijom površinom s manje nedostataka.
Međutim, prilikom obrade tvrdih materijala, postizanje dobre površinske završne obrade može biti izazovnije. Visoke sile rezanja i abrazivna priroda tvrdog materijala mogu uzrokovati hrapavost površine, oznake alata, pa čak i mikro -pukotine na površini dijela. Za dobivanje zadovoljavajuće površinske završne obrade na tvrdim materijalima, mogu biti potrebne dodatne završne operacije poput mljevenja ili poliranja.
Na primjer, u proizvodnji dijelova od nehrđajućeg čelika, nakon početnog postupka obrade CNC -a, može se provesti operacija mljevenja kako bi se poboljšala završna obrada površine. To dodaje dodatni korak proizvodnom procesu, povećavajući vrijeme i troškove proizvodnje.
Brzina obrade i stope dovoda
Tvrdoća materijala diktira optimalnu brzinu obrade i brzine dovoda. Mekani materijali se uglavnom mogu obraditi pri većim brzinama i brzinama dovoda jer nude manju otpornost na alat za rezanje. Veće brzine rezanja i stope dovoda mogu značajno smanjiti vrijeme obrade, povećavajući produktivnost procesa obrade CNC -a.
Suprotno tome, tvrdi materijali zahtijevaju niže brzine obrade i brzine dovoda. Ako je brzina rezanja previsoka prilikom obrade tvrdog materijala, alat će doživjeti pretjerano trošenje i može se čak slomiti. Stopa dovoda također treba pažljivo kontrolirati kako bi se osiguralo da su sile rezanja unutar prihvatljivog raspona.
Na primjer, prilikom obrade dijelova aluminijske legure, brzina rezanja može se postaviti s relativno visokom vrijednošću, recimo 1000 - 3000 o / min, ovisno o određenoj leguri i korištenom alatu. Ali prilikom obrade nehrđajućeg čelika, brzinu rezanja možda će se trebati smanjiti na 100 - 500 o / min kako bi se izbjeglo preranota tvari alata.
Točnost dimenzije
Održavanje dimenzijske točnosti ključno je u obradi CNC -a. Materijalna tvrdoća može predstavljati izazove za postizanje visokih preciznih dimenzija. Kao što je ranije spomenuto, visoke sile rezanja koje se stvaraju prilikom obrade tvrdih materijala mogu uzrokovati otklon alata i kretanje radnog komada. To može dovesti do dimenzionalnih pogrešaka u obrađenom dijelu.
Da bi se osigurala točnost dimenzije prilikom obrade tvrdih materijala, neophodni su precizno programiranje puta alata i precizno umjeravanje strojeva. Napredni CNC strojevi opremljeni su značajkama kao što su kompenzacija alata i praćenje stvarnog vremena kako bi se ispravili bilo kakva dimenzionalna odstupanja tijekom postupka obrade.
Osim toga, toplinsko širenje radnog komada također može utjecati na točnost dimenzije, posebno prilikom obrade tvrdih materijala koji stvaraju puno topline tijekom postupka rezanja. Sustavi hlađenja često se koriste za kontrolu temperature i minimiziranje toplinske ekspanzije.
Stvaranje i evakuacija čipa
Tvrdoća materijala utječe na proces stvaranja i evakuacije čipa. Kod mekih materijala čips je obično dugi i kontinuirani i lako se mogu ukloniti iz područja rezanja. Međutim, u tvrdim materijalima čips je sklon kratkim i prekinutim i može ih teže evakuirati.
Loša evakuacija čipa može uzrokovati nekoliko problema. Čips se može akumulirati oko alata za rezanje, povećavajući sile rezanja i uzrokovati pregrijavanje alata. Također mogu ogrebati površinu obrađenog dijela, utječući na površinsku završnu obradu. Da biste riješili ovaj problem, potrebne su odgovarajuće tehnike evakuacije čipova, poput upotrebe probijača čipova na alatima za rezanje i primjene rashladne tekućine za otpadanje čipsa.
Zaključak
Zaključno, tvrdoća materijala igra ključnu ulogu u svakom aspektu obrade dijelova CNC -a. Od sila trošenja alata i rezanja do površinske završne obrade i dimenzijske točnosti, materijalna tvrdoća utječe na učinkovitost, troškove i kvalitetu postupka obrade. Kao dobavljač CNC -a za obradu dijelova, moramo pažljivo razmotriti tvrdoću materijala prilikom odabira odgovarajućih alata, obrade parametara i završnih operacija.
Ako vam je potrebna visoka kvalitetna CNC obrađivanja dijelova, bilo da se radi o mekim aluminijskim dijelovima legura ili tvrdim komponentama od nehrđajućeg čelika, imamo stručnost i iskustvo kako bismo ispunili vaše zahtjeve. Naš tim kvalificiranih inženjera i tehničara osigurat će da se svaki dio obradi prema najvišim standardima kvalitete i preciznosti. Kontaktirajte nas danas kako biste razgovarali o svojim specifičnim potrebama i započeli postupak nabave.
Reference
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Proizvodni inženjering i tehnologija. Pearson.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, WA (2011). Dizajn proizvoda za proizvodnju i montažu. CRC PRESS.
