Высокоточная обработка деталей из стали 1045 на станках с ЧПУ

Когда клиенты направляют нам чертежи для деталей из стали 1045 , как правило, они разрабатывают оборудование для автоматизации, конвейерные системы, крепёжные приспособления для роботов или промышленное оборудование. Пять лет назад мы в основном получали заказы на простые валы и дистанционные втулки. Сегодня во многих коммерческих предложениях присутствуют валы серводвигателей, установочные штифты, компоненты редукторов и прецизионные детали трансмиссии с допусками ±0,01 мм или выше .

сталь 1045 стала популярной по простой причине — она занимает промежуточное положение. Она прочнее низкоуглеродистой стали, значительно дешевле легированных сталей, а после закалки токами высокой частоты хорошо работает во многих подвижных узлах. Для многих проектов автоматизации именно такой баланс и требуется конструкторам.

Один из уроков, который мы усвоили, заключается в том, что сталь 1045 ведёт себя совершенно по-разному до и после термообработки . Несколько лет назад партия приводных валов была окончательно обработана на станке, а затем подвергнута закалке токами высокой частоты. Хотя твёрдость соответствовала техническим требованиям (примерно HRC 50–55 на поверхности), несколько валов показали незначительную деформацию, достаточную для нарушения посадки подшипников при сборке. С тех пор мы всегда согласовываем с заказчиком последовательность термообработки до окончательного утверждения технологического процесса механической обработки. Во многих случаях оставление небольшого припуска на шлифование после закалки позволяет сэкономить как время, так и количество брака.

Управление инструментом — ещё одна область, которая редко указывается в коммерческих предложениях, но напрямую влияет на точность деталей. При длительных серийных производствах мы замечаем, что размерные отклонения зачастую возникают постепенно, а не внезапно. Режущая пластина токарного инструмента может выглядеть пригодной к использованию, однако диаметр вала начинает отклоняться на 0,005–0,008 мм после сотен циклов. Ожидание обнаружения проблемы на стадии контроля обычно приводит к необходимости переделки всей партии. Для повторных заказов мы заменяем пластины на основе фактической истории резания, а не доводим их до теоретического срока службы.

Шероховатость поверхности — ещё один параметр, который покупатели иногда недооценивают. На чертеже может быть просто указано Ra 1,6 мкм но стабильное достижение такого качества поверхности зависит от гораздо большего, чем скорость подачи. Жёсткость станка, состояние охлаждающей жидкости, геометрия пластины, способ закрепления заготовки в патроне и даже прямолинейность прутка — всё это влияет на конечный результат. Мы решили больше проблем с качеством обработанной поверхности за счёт улучшения способов крепления заготовки, чем за счёт изменения режимов резания.

Именно поэтому сегодня всё больше менеджеров по закупкам интересуются не только минимальной ценой за единицу, но и возможностями производственного процесса. Их интересует, фиксируются ли данные по механической обработке, контролируется ли износ инструмента и способна ли каждая производственная партия обеспечивать одинаковое качество. Эти вопросы важны, поскольку сборочные линии не останавливаются, когда поставщик экономит несколько центов на детали, — они останавливаются, когда вал с чрезмерным диаметром не входит в подшипник.

С нашей точки зрения, высокоточная обработка деталей из стали 1045 на станках с ЧПУ уже не просто соблюдение строгих допусков. Речь идет об управлении всем производственным процессом таким образом, чтобы первый и тысячный изделия имели одинаковые размеры. Именно за это производители автоматизированного оборудования и платят.