A precíziós gyártás világában a CNC (Computer Numerical Control) megmunkálása sarokköves technológiát jelent a magas színvonalú alkatrészek előállításához. Megbízható CNC -megmunkálási alkatrészek szállítójaként első kézből tanúja voltam annak, hogy az anyagok keménysége jelentősen befolyásolhatja a CNC megmunkálási folyamatot. Ebben a blogban az anyagi keménység különféle aspektusaiba belemerülem, hogy az anyagi keménység hogyan befolyásolja az alkatrészek CNC megmunkálását.
Az anyagi keménység megértése
Az anyagi keménység az anyag tartós deformációval szembeni ellenállásának, például a bemélyedésnek, a karcolásnak vagy a kopásnak a mérése. A különböző anyagok különböző keménységi értékekkel rendelkeznek, amelyeket általában olyan skálákkal mérnek, mint a Rockwell, a Brinell vagy a Vickers skála. Például a lágy anyagok, például az alumíniumötvözetek általában viszonylag alacsony keménységi értékekkel rendelkeznek, míg a kemény anyagok, például a rozsdamentes acél és a titán sokkal magasabb keménységi értékekkel rendelkeznek.
Szerszám kopás és kiválasztás
Az anyagi keménység egyik legjelentősebb hatása a CNC megmunkálására a szerszám kopása. A kemény anyagok megmunkálásakor a vágószerszámokat sokkal magasabb feszültségeknek és erőknek vetik alá. Az anyagban lévő kemény részecskék a szerszám vágóélének gyors kopását okozhatják, ami a szerszámok korai kopásához vezethet. Ez azt jelenti, hogy a kemény anyagok esetében az eszközöket gyakrabban kell cserélni, ami növeli az általános megmunkálási költségeket.
Például a megmunkáláskorEgyéni CNC -megmunkálás 1/4 hüvelykes rozsdamentes acél Barb illesztés, a rozsdamentes acél keménységéhez nagy sebességű acélból (HSS) vagy karbidból készült szerszámok szükségesek. A karbid szerszámokat gyakran előnyben részesítik a magas keménységük és a kopásállóságuk miatt. Ellenállnak a kemény rozsdamentes acél megmunkálása során előállított magas vágási erőknek és hőmérsékleteknek, ami hosszabb szerszám élettartamot és jobb felületet eredményez az alkatrészen.
Másrészt, amikor lágy anyagokat, például alumíniumot megmunkálnakOEM CNC megmunkáló alumíniumötvözet alkatrészek, A szerszám kopása sokkal kevésbé aggodalomra ad okot. A HSS eszközök hatékonyan használhatók, és viszonylag hosszú ideig tarthatnak, jelentős kopás nélkül. A vágási erők szintén alacsonyabbak, lehetővé téve a magasabb vágási sebességet és az előtolási sebességet, ami javíthatja a megmunkálási hatékonyságot.
Vágóerő és energiaigény
Az anyag keménysége közvetlenül befolyásolja a CNC megmunkálás során előállított vágóerőket. A nehezebb anyagok több erőt igényelnek a vágáshoz. Amikor a vágószerszám kemény anyaggal vesz részt, akkor meg kell küzdenie az anyag nagy ellenállását a deformációval szemben. Ennek eredményeként a szerszámra, a munkadarabra és maga a gépre ható magasabb vágási erők.
A magasabb vágási erők számos problémát okozhatnak. Először is, a vágószerszám elhajlásához vezethetnek, ami befolyásolhatja az alkatrész dimenziós pontosságát. Ha az eszköz túlságosan elhajlik, akkor az alkatrészt nem lehet a szükséges előírásokra. Másodszor, a magas vágású erők növelik a CNC gép energiaigényét. A gépnek több energiát kell biztosítania a vágási folyamat vezetéséhez, ami nagyobb energiafogyasztást és a gép alkatrészeinek potenciálisan túlmelegedését eredményezheti.
Például, amikor megmunkáljuk aEgyéni CNC megmunkálás rozsdamentes acél persely oszlop, a rozsdamentes acél nagy keménysége azt jelenti, hogy a vágóerők jelentősek. A pontos megmunkálás biztosítása érdekében a CNC gépet megfelelően kalibrálni kell, és elegendő teljesítményűnek kell lennie a vágási terhelés kezeléséhez. Különleges szerelvényekre is szükség lehet a munkadarab szilárd tartásához és annak megakadályozásához, hogy a magas vágású erők alatt mozogjon.
Felszíni befejezés
Az anyagi keménység szintén súlyos hatással van a megmunkált rész felületének felületére. Általában a lágyabb anyagok jobb felületet eredményeznek a nehezebb anyagokhoz képest. A lágy anyagok megmunkálásakor a chipeket könnyebben lehet megszakítani és eltávolítani, és a vágási folyamat stabilabb. Ennek eredményeként simább felületet eredményez, kevesebb hibával.
A kemény anyagok megmunkálásakor azonban a jó felületi felület elérése nagyobb kihívást jelenthet. A nagy vágású erők és a kemény anyag koptató jellege a felületi érdességet, szerszámjeleket és akár mikro -repedéseket okozhat az alkatrész felületén. A kemény anyagok kielégítő felületének eléréséhez további befejezési műveletekre, például őrlésre vagy polírozásra lehet szükség.
Például a rozsdamentes acél alkatrészek előállításakor, a kezdeti CNC megmunkálási folyamat után, őrlési műveletet lehet végrehajtani a felület felületének javítása érdekében. Ez további lépést ad a gyártási folyamathoz, növelve a termelési időt és a költségeket.
Megmunkálási sebesség és takarmányozási sebesség
Az anyag keménysége diktálja az optimális megmunkálási sebességet és az előtolási sebességeket. A lágy anyagokat általában nagyobb sebességgel és takarmányozási sebességgel lehet megmunkálni, mivel kevesebb ellenállást kínálnak a vágószerszámmal. A magasabb vágási sebesség és az előtolási sebesség jelentősen csökkentheti a megmunkálási időt, növelve a CNC megmunkálási folyamat termelékenységét.
Ezzel szemben a kemény anyagok alacsonyabb megmunkálási sebességet és takarmányozási sebességet igényelnek. Ha a vágási sebesség túl magas egy kemény anyag megmunkálásakor, akkor a szerszám túlzott kopást fog tapasztalni, és akár eltörhet. A takarmány -sebességet is gondosan ellenőrizni kell annak biztosítása érdekében, hogy a vágóerők elfogadható tartományban legyenek.
Például, amikor az alumíniumötvözet alkatrészeit megmunkálják, a vágási sebesség viszonylag nagy értékre állítható, mondjuk 1000 - 3000 fordulat / perc, az adott ötvözettől és a használt szerszámtól függően. De a rozsdamentes acél megmunkálásakor a vágási sebességet 100–500 fordulat / perc -re kell csökkenteni a szerszámok korai meghibásodásának elkerülése érdekében.
Dimenziós pontosság
A dimenziós pontosság fenntartása elengedhetetlen a CNC megmunkálásában. Az anyagi keménység kihívásokat jelenthet a nagy precíziós méret elérése érdekében. Mint korábban említettük, a kemény anyagok megmunkálásakor generált magas vágóerők okozhatják a szerszámok eltérését és a munkadarab mozgását. Ez dimenziós hibákhoz vezethet a megmunkált részben.
A méretek pontosságának biztosítása érdekében a kemény anyagok megmunkálásakor elengedhetetlen a pontos szerszámpályák programozása és a pontos gép kalibrálása. A fejlett CNC gépek olyan funkciókkal vannak felszerelve, mint például szerszámkompenzáció és valós megfigyelés, hogy a megmunkálási folyamat során bármilyen dimenziós eltérést kijavítsanak.
Ezenkívül a munkadarab hőtágulása is befolyásolhatja a dimenziós pontosságot, különösen akkor, ha olyan kemény anyagokat megmunkálnak, amelyek sok hőt generálnak a vágási folyamat során. A hűtőrendszereket gyakran használják a hőmérséklet szabályozására és a termikus tágulás minimalizálására.
Chipek kialakulása és evakuálása
Az anyag keménysége befolyásolja a chipek kialakulását és az evakuálási folyamatot. Puha anyagokban a chipek általában hosszúak és folyamatosok, és könnyen eltávolíthatók a vágási területről. Kemény anyagokban azonban a chipek általában rövidek és szakaszosak, és nehezebbek lehetnek evakuálni.
A rossz chip -evakuálás számos problémát okozhat. A chipek felhalmozódhatnak a vágószerszám körül, növelve a vágóerőket és a szerszám túlmelegedését. Megkarcolhatják a megmunkált rész felületét is, befolyásolva a felület felületét. A probléma megoldásához megfelelő chip -evakuálási technikák, például a vágószerszámokon lévő chipek megszakítóinak használata és a hűtőfolyadék felhordása a chipek elárasztásához.
Következtetés
Összegezve: az anyagok keménysége döntő szerepet játszik az alkatrészek CNC megmunkálásának minden aspektusában. A szerszám kopás és a vágási erőktől a felületi befejezésig és a dimenziós pontosságig az anyagi keménység befolyásolja a megmunkálási folyamat hatékonyságát, költségeit és minőségét. CNC megmunkáló alkatrészek szállítójaként gondosan meg kell vizsgálnunk az anyagi keménységet a megfelelő szerszámok, megmunkálási paraméterek és befejező műveletek kiválasztásakor.
Ha magas színvonalú CNC -megmunkálási alkatrészekre van szüksége, akár puha alumíniumötvözet alkatrészek, akár kemény rozsdamentes acél alkatrészek, akkor rendelkezzünk szakértelemmel és tapasztalattal az Ön igényeinek teljesítéséhez. Képzett mérnökök és technikusok csapata biztosítja, hogy minden rész a legmagasabb színvonalon és pontossággal rendelkezik. Vegye fel velünk a kapcsolatot ma, hogy megvitassa az Ön egyedi igényeit és megkezdje a beszerzési folyamatot.
Referenciák
- Kalpakjian, S., és Schmid, SR (2013). Gyártásmérnöki és technológia. Pearson.
- Boothroyd, G., Dewhurst, P. és Knight, WA (2011). Terméktervezés a gyártáshoz és az összeszereléshez. CRC Press.
