Материали и инструменти, които формират прецизни части по поръчка чрез CNC

Практически поглед в CNC работилницата

Когато за пръв път влязох в CNC работилницата на нашия завод, тракането на високоскоростните шпинделови лагери и острият мирис на режещи течности ясно показваха, че прецизността не е просто цел – това е култура. Всяка част, която произвеждаме, зависи не само от CNC програмата, но и от внимателния подбор на материали и инструменти. През годините забелязах, че дори малки корекции в тези избори могат значително да повлияят върху качеството на детайлите, повърхностната обработка и ефективността на машинната обработка.

Разбиране на влиянието на материала върху CNC прецизността

1. Алуминиеви сплави: Скорост срещу повърхностна обработка

Алуминият, особено сплавите 6061 и 7075, е често срещан избор за прецизни части поради добрата му обработваемост. От мой опит:

• 6061-T6 е идеален за конструкционни компоненти; рязане с обороти до 8000 RPM осигурява гладка повърхност с минимално износване на инструмента.

• 7075-T6 предлага по-голяма якост, но изисква по-бавни скорости на подаване и остри твърдосплавни инструменти, за да се предотвратят вибрационни следи.

• Използването на фреза с диамантено покритие намали образуването на задръски с 30% при нашите тестове, което подобри последователността при сглобяването.

2. Неръждаема стомана: Баланс между твърдост и живот на инструмента

За части като валове и медицински компоненти, неръждаемата стомана 304 и 316 са разпространени. Моите наблюдения:

• Рязането с висока скорост без подходящ охлаждащ агент води до накърняване на материала.

• Превключването към инструменти от бързорежеща стомана (HSS) или карбид с покритие с обилно охлаждане животът на инструмента се удължава 2-3 пъти.

• Внедряването груба, последвана от завършваща обработка подобрена размерна точност от ±0,05 мм до ±0,02 мм.

3. Титанови сплави: прецизност под налягане

Титанът е труден за обработка поради ниската топлопроводимост:

• Изборът на инструмент е от решаващо значение —карбидни или керамични пластинки с покритие намаляват образуването на натрупване.

• Бавни, равномерни подавания с висок въртящ момент запазват прецизността.

• При изпитвания на аерокосмически компоненти подходящото съчетание материал-инструмент намали микротръщините с 45%.

Избор на инструменти, които повишават качеството

1. Фрези: От стандартни до високоточни

• Стандартни срещу микро-прецизни фрези : За части под 10 мм, микрофрезите с диамантено или TiAlN покритие подобряват качеството на ръба.

• Оптимизация на ъгъла на спиралата : По-високи ъгли на спиралата (35°–45°) помагат за отвеждане на стружката при обработка на алуминий, намалявайки драскотините по повърхността.

2. Вложени пластинки и режещи върха

• Вставки от карбид : Идеални за машинна обработка в големи серии на неръждаема стомана или стомана.

• Керамични вмъквания : Отлични за сплави с висока температура като титан, запазвайки геометрията и намалявайки задирките.

3. Поддръжка и калибриране на инструменти

Редовната проверка на износването на инструмента осигурява допуски в рамките на ±0,01–0,03 мм за критични части. Установихме, че износеният инструмент увеличава процентa на скрап до 12%.

Практически случай: Съвместимост между материал и инструмент в действие

В последен проект за производство на скоби за аерокосмическа промишленост:

1. Материал : алуминий 7075-T6

2. Инструменти : микрокрацови фрези с покритие TiAlN

3. Процес : Груба обработка при умерена скорост, финишна обработка с висока скорост на шпиндела

4. Резултат : Намаляване на шероховатостта на повърхнината (Ra) от 0,8 μm до 0,3 μm, отклонение в размерите в рамките на ±0,02 мм и удължен живот на инструмента с 20%.

Това показва, че правилната комбинация от материал и инструмент не само подобрява качеството, но също така намалява производствените разходи и прекъсванията.