Medžiagų ir įrankių pasirinkimas, formuojantis CNC tiksliosios gamybos detales

Tikrojo pasaulio CNC dirbtuvių apžvalga

Kai pirmą kartą įžengiau į mūsų gamyklos CNC dirbtuves, greitaeigių špindelių ūžesys ir aštrus pjovimo skysčių kvapas aiškiai parodė, kad tikslumas yra ne tik tikslas – tai kultūra. Kiekvieną gaminamą detalę lemia ne tik CNC programa, bet ir kruopštus medžiagų bei įrankių atranka. Per metus pastebėjau, kad net nedideliai šių pasirinkimų koregavimai gali labai paveikti detalės kokybę, paviršiaus apdorojimą ir apdirbimo efektyvumą.

Medžiagų poveikio CNC tikslumui supratimas

1. Aliuminio lydiniai: greitis prieš paviršiaus apdorojimą

Aliuminis, ypač 6061 ir 7075 lydiniai, dažnai pasirenkamas tiksliesiems komponentams dėl lengvo apdirbimo. Pagal mano patirtį:

• 6061-T6 yra idealus konstrukciniams komponentams; pjovimo greitis iki 8000 aps/min užtikrina lygią baigtinę būklę su minimalia įrankių dyla.

• 7075-T6 siūlo didesnį stiprumą, tačiau reikalauja lėtesnių padavimo greičių ir aštrių kietmilių įrankių, kad būtų išvengta virpesių žymių.

• Naudojant deimantu dengtas galinis frezas mažino kirpimo susidarymą 30 % mūsų bandymuose, pagerinant surinkimo vientisumą.

2. Nerūdijantis plienas: kietumo ir įrankio tarnavimo laiko pusiausvyra

Detalėms, tokioms kaip velenai ir medicinos komponentai, 304 ir 316 nerūdijantis plienas yra paplitę. Mano pastebėjimai:

• Pjovimas dideliu greičiu be tinkamo aušinimo sukelia medžiagos sukietėjimą.

• Pereinant prie aukštos kokybės plieno (HSS) arba dengto karbio įrankiai su skysčiu aušinama, įrankių tarnavimo laikas pailgėja 2–3 kartus.

• Įgyvendinant grubusis apdirbimas, po to skydiniai ėjimai pagerinta matmenų tikslumas nuo ±0,05 mm iki ±0,02 mm.

3. Titano lydiniai: tikslus apdirbimas esant dideliam slėgiui

Titanas yra sudėtingas dėl žemos šilumos laidumo:

• Įrankių pasirinkimas yra labai svarbus —dengti karbio arba keramikiniai plokšteliniai įterpikliai sumažina prikibusio metalo susidarymą.

• Lėti, tolygūs padavimai su dideliu sukimo momentu užtikrina tikslumą.

• Bandant aviacijos komponentus, tinkamas medžiagos ir įrankio poravimas sumažino mikroįtrūkimus 45 %.

Įrankių pasirinkimas, kuris padidina kokybę

1. Galeiniai frezavimo įrankiai: nuo standartinių iki aukštos tikslumo

• Standartiniai ir mikro-tikslūs galeiniai frezavimo įrankiai : Detalėms, mažesnėms nei 10 mm, mikro-frezavimo įrankiai su deimantiniais arba TiAlN danga gerina briaunų kokybę.

• Sriegio kampo optimizavimas : Didelis sriegio kampas (35°–45°) padeda pašalinti dulkas aliuminyje, sumažinant paviršiaus brūkšnius.

2. Pjūklai ir pjūklų galiukai

• Karbūro įterpiai : Puikiai tinka didelės apimties nerūdijančio plieno ar plieno apdirbimui.

• KERAMINĖS TALPYKLĖS : Puikiai tinka aukštos temperatūros lydalams, tokiems kaip titanas, išlaikant geometriją ir mažinant užlaidas.

3. Įrankių priežiūra ir kalibravimas

Reguliarios įrankių nusidėvėjimo apžiūros užtikrina, kad tikslumo ribos kritiniams komponentams išliktų ±0,01–0,03 mm. Pastebėjome, kad susidėvėjęs įrankis padidina broko normą iki 12 %.

Praktinis atvejis: medžiagos ir įrankio sinergija veiksmo metu

Neseniai vykdytame projekte, gaminant aviacijos tvirtinimo elementus:

1. Medžiaga : aliuminis 7075-T6

2. Įrankiai : mikrobaigiamieji frezavimo įrankiai su TiAlN danga

3. Procesas : pirmine apdirbimo eiga – vidutinė greičiu, galutinė apdirbimo eiga – dideliu špindelio greičiu

4. Rezultatas : paviršiaus šiurkštumas (Ra) sumažėjo nuo 0,8 μm iki 0,3 μm, matmenų nuokrypis neviršijo ±0,02 mm, o įrankio tarnavimo laikas pailgėjo 20 %.

Tai parodo, kad tinkamas medžiagos ir įrankių derinys ne tik pagerina kokybę, bet taip pat sumažina gamybos sąnaudas ir prastovų trukmę.