Как сэкономить на обработке алюминия на станках с ЧПУ?

 

 

 

 

 

 

 

Просто уменьшите заусенцы и выберите правильный обрабатывающий центр.

 

При обработке алюминия на станках с ЧПУ стоимость является одним из наиболее важных аспектов. Заусенцы при обработке на станках с ЧПУ — проблема, с которой сталкивался каждый. Они не только снижают точность обработки деталей и увеличивают стоимость, но и влияют на качество обработанных алюминиевых деталей. Обычно требуется удаление заусенцев, что довольно хлопотно. Не говоря уже о том, что если это сделано некачественно, это может повредить обработанные алюминиевые детали. Итак, есть ли лучший способ уменьшить или полностью предотвратить образование заусенцев в процессе обработки на станках с ЧПУ, чтобы сэкономить средства? Сегодня я поделюсь с вами своим опытом в области контроля заусенцев и выбора модели.

 

 

 

 

Что такое глюк?

 

Заусенец — это шип или заусенец, образующийся вокруг обработанной части алюминиевой детали, изготовленной на станке с ЧПУ , который характеризуется выступающей поверхностью от литья. Это излишки, не соответствующие форме и размеру, требуемым конструкцией.

 

Заусенцы обычно образуются на кромке режущей части обрабатываемого материала из-за пластической деформации материала и особенно часто встречаются в материалах с хорошей пластичностью, таких как алюминиевые сплавы (или материалах с хорошей прочностью, таких как нержавеющая сталь).

 

 

 

 

 

Его форма и размер в основном зависят от множества факторов, таких как материал деталей, обрабатываемых на станках с ЧПУ, жесткость опоры их концов, геометрия инструмента, траектория резания инструмента, износ инструмента, параметры резания и использование охлаждающей жидкости.

 

 

 

 

Зачем нужна зачистка? (краткая часть списка)

 

 

Наличие заусенцев приведет к потере точности обработки, измерения или установки на станках с ЧПУ, а также повлияет на точность размеров, формы и положения деталей из алюминия, обработанных на станках с ЧПУ.

 

Затвердевание и опадание заусенцев является причиной появления трещин, которые сокращают срок службы деталей, обработанных на станках с ЧПУ.

 

Может привести к травме оператора производства или пользователя машины.

 

Наличие или отсоединение заусенца может привести к короткому замыканию, а его попадание в скользящую часть ускорит износ и приведет к несчастному случаю.

 

 

 

Некоторый опыт в контроле глюков

 

Выбор последовательности обработки на станке с ЧПУ

 

При организации последовательности обработки с ЧПУ старайтесь расположить процессы, которые генерируют заусенцы, спереди, а процессы, которые не генерируют заусенцы (или небольшие заусенцы и небольшое количество) — сзади, или рационально использовать некоторые из следующих процессов для устранения сбоев предыдущего процесса. Например, при обработке ступенчатых канавок с ЧПУ сначала обрабатываются глубокие канавки, а затем неглубокие канавки, что позволяет удалить заусенцы кромок канавок, образующиеся при обработке глубоких канавок с ЧПУ, и эффективно повысить качество деталей из алюминия, обработанных с ЧПУ.

 

 

 

Выбор методов обработки на станках с ЧПУ

 

При проектировании процесса следует по возможности выбирать метод обработки на станке с ЧПУ, который создает меньше заусенцев или способствует их удалению.

 

 

 

 

 

 

Например, при резке режущая кромка должна располагаться в положении с большим значением угла кромки θ детали (угол пересечения кромок двух смежных обрабатываемых поверхностей), а жесткость опоры ее торца лучше, что позволяет эффективно уменьшить или даже полностью исключить образование заусенцев.

 

 

 

Еще два примера:

 

При фрезеровании с ЧПУ слой вреза толстый, а слой выреза тонкий, резка гладкая, а заусенец маленький. Чтобы уменьшить заусенцы при фрезеровании с ЧПУ, следует как можно чаще использовать попутное фрезерование.

 

При фрезеровании плоскости, если плоскость детали обрабатывается концевой фрезой, сила резания, создаваемая при резании перпендикулярно плоскости обработки, велика, поэтому образующиеся заусенцы также больше, а использование цилиндрических плоских фрез для попутного фрезерования может эффективно уменьшить образование заусенцев.

 

Кроме того, даже если образование заусенцев не удается полностью исключить при обработке на станке с ЧПУ , режущую кромку следует располагать в таком месте, где заусенцы легко удаляются, чтобы снизить затраты на последующее удаление заусенцев.

 

 

Подбор инструментов

 

Обработка металла на станке с ЧПУ осуществляется путем выдавливания заготовки инструментом, а обрабатываемая часть реализуется путем упругой деформации - пластической деформации - резки. Сам по себе алюминиевый сплав имеет лучшую прочность и растяжение, и его нелегко сломать, поэтому лезвие инструмента должно быть острым.

 

Доступны острые инструменты из быстрорежущей стали, твердосплавные инструменты (алюминиевые инструменты) и инструменты из PCD. Целью является сокращение времени упругой деформации и пластической деформации самой заготовки, а также избежание заусенцев, вызванных разрывом обрабатываемых деталей деталей.

 

Однако в то же время износ инструмента оказывает большое влияние на образование заусенцев. Если это непрерывное производство партиями, необходимо также учитывать износостойкость инструмента, чтобы инструмент оставался острым в течение более длительного времени. В это время рекомендуется использовать инструмент PCD (см.: Вы заметили, что инструменты PCD все больше используются при обработке алюминия на станках с ЧПУ).

 

Специальные составные инструменты (составные фрезы, составные сверла и т. д.) также могут использоваться в процессе обработки с ЧПУ. Заусенцы, образованные предыдущим инструментом, могут быть удалены последним инструментом, что может улучшить качество обработки, контролируя образование заусенцев.

 

 

 

Отрегулируйте параметры резки

 

Например: увеличьте передний угол инструмента, уменьшите толщину реза, отрегулируйте скорость резания и т. д., что можно отрегулировать в соответствии с реальной ситуацией.

 

 

Оптимизация траектории инструмента

 

Извлечение инструмента является основным фактором образования заусенцев в направлении резания. При нормальных обстоятельствах заусенец, образуемый фрезой при ее вращении из заготовки, больше, а заусенец, образуемый при ее вращении в заготовку, меньше. Поэтому следует избегать использования фрезы в процессе обработки на станке с ЧПУ, насколько это возможно.

 

 

Еще один классический пример:

 

На рисунке слева показана традиционная зигзагообразная траектория инструмента, а затененная часть на рисунке указывает на часть, которая может производить большие заусенцы в направлении резания. На рисунке справа используется улучшенная траектория инструмента, которая позволяет избежать вырезания заусенцев. Хотя траектория инструмента справа немного длиннее, чем слева, и фрезерование занимает немного больше времени, поскольку не требуется дополнительного процесса снятия заусенцев, в целом, с точки зрения контроля заусенцев траектория инструмента, показанная справа, лучше. Маршрут, показанный слева (все кромки, где есть заусенец, должны быть завершены при снятии заусенцев).

 

 

 

 

 

 

Выбор смазочно-охлаждающей жидкости

 

Используйте смазочно-охлаждающие жидкости с хорошими антиадгезионными свойствами, чтобы уменьшить износ инструмента, продлить срок его службы, смазать процесс фрезерования и уменьшить размер заусенцев (см.: Выбор смазочно-охлаждающих жидкостей для алюминия).

 

 

 

Другие методы

 

Применяется многокомпонентная перекрывающаяся обработка, так что обрабатываемая кромка одной детали находится близко к входной кромке обработки другой детали. Это не только сокращает ход резания и повышает эффективность производства, но и повышает жесткость деталей во время обработки с ЧПУ, снижает деформацию резания и может эффективно предотвращать и уменьшать образование заусенцев.

 

При обработке насадкой используются различные насадки для вспомогательной поддержки и заполнения режущей кромки деталей. Например, при обработке небольших отверстий в тонкостенных фитингах труб вставьте оправку в алюминиевую деталь, обработанную на станке с ЧПУ, просверлите ее, а затем выньте, что позволяет избежать деформации детали, обработанной на станке с ЧПУ, и уменьшить образование заусенцев в отверстии.

 

 

 

 

 

 

Выбор обрабатывающего центра с ЧПУ для обработки алюминия

 

 

Если предприятие специализируется на обработке алюминия на станках с ЧПУ , и требования к точности обработки не очень высоки, рекомендуется использовать специальный обрабатывающий центр для алюминия с ЧПУ. Такое оборудование может рассматриваться как модернизация в рекламной или деревообрабатывающей промышленности. В трехкоординатной модели ось XY имеет реечный привод, что обеспечивает более высокую скорость обработки. Благодаря обеспечению высокого диапазона точности обработки, исключается изготовление лишних деталей. Для упрощения и оптимизации, он больше подходит для обработки мягких металлов, таких как медь, алюминий и титан, в промышленной сфере, а также для обработки неметаллов, таких как поликарбонат, полиамид, бакелит, FR4 и дерево. Стоимость приобретения и обслуживания будет ниже, чем у обычных обрабатывающих центров с ЧПУ. Он очень подходит для крупномасштабного производства с ЧПУ.