Производство на станках с ЧПУ – жёсткие допуски
Отрасли прецезионной обработки с ЧПУ в современных условиях часто нужно оборудование с точностью 0,005, дюйма (0,0127мм) которое представляет собой технологию, обеспечивающую строгие требования к обслуживанию при прецизионной обработке деталей с ЧПУ. Жёсткие допуски необходимы для изготовления высококачественных и высокопроизводительных деталей. Развитие таких отраслей, как здравоохранение, аэрокосмическая и оборонная промышленность, в значительной степени зависит от прецизионных деталей. Некоторые детали даже требуют точности 0,0005 дюйма — ширины, сравнимой с толщиной человеческого волоса. Достижение высокой точности — сложная задача, но не совсем невозможная. Это разница между толщиной волос человека и лейкоцитами. Вот несколько советов, которые помогут вам добиться идеальной обработки деталей на станках с ЧПУ
Разогрев шпинделя для соблюдения жёстких допусков.
Станки с ЧПУ нуждаются в комплексе собственных разминочных тренировок, чтобы заставить их работать лучше. Несмотря на то, что станок предварительно нагревает шпиндель, прежде чем приступить к работе, этого недостаточно для деталей с очень жёсткими допусками. Первый метод может только предотвратить преждевременный износ подшипников. Прежде чем приступить к фактическому процессу фрезерования, дайте машине поработать около 15-20 минут, все детали доводятся до необходимой температуры, это может помочь вам снизить риск теплового расширения при предварительной обработке, обеспечивая при этом необходимый размер.
Совет: Не забудьте измерить инструмент после прогрева. Любое различие на передней части инструмента может помешать вам добиться желаемого результата.
Строгий выбор инструмента для соблюдения жёстких допусков.
Необходимо позаботиться о наличии специального оборудования для черновой и чистовой обработки, чтобы инструменты черновой обработки выдерживали износ, а инструменты чистовой обработки сохраняли только один процесс, чтобы обеспечить повторяемость процесса создания точных деталей.
Калибровка — это удобный инструмент для обеспечения жёстких допусков, поскольку вы можете обработать элемент меньшего размера, а затем отрегулировать его.
Калибровку различными инструментами можно использовать для измерения детали с заниженными размерами перед ее обработкой до точного размера.
Фактический диаметр инструмента.
Вы можете заточить инструмент несколькими способами, но лучше подойдет калибровочный штифт или блок. Это легко: если вы используете инструмент диаметром 0,236 дюйма для вставки отверстия диаметром 0,250 дюйма и можно вставить только калибрующий штифт диаметром 0,248 дюйма, тогда размер вашего инструмента уменьшится на 0,001 дюйма (используйте половину значения, поскольку он слишком велик на обоих стороны) маленькие). На этом этапе вы можете использовать программное обеспечение CAM или команду Tool Comp, чтобы компенсировать размер до 0,235 дюйма.
Температура для поддержания жёстких допусков.
Правильная температура является одним из наиболее важных факторов соблюдения жёстких допусков, поскольку она может вызвать настолько большие изменения, что вы их даже не заметите. Небольшое изменение заданной температуры по-разному повлияет на станок и детали. Фактически, даже неосознанные ошибки, могут повредить всему процессу. В процессе обработки расширение и сжатие фрезерного станка или режущего материала могут сильно различаться.
Например, если ваш станок стоит возле окна и на улице холодно, в какое-то время дня на машину будет светить солнце. Другой пример: включается ли система кондиционирования днем и дует ли в цех холодный воздух? Ваше сырье хранится на горячем складе, а затем поступает при низкой температуре 68 градусов Цельсия? Поместите все это на одно место — держите станок и материалы в среде с контролируемой температурой в течение всего процесса, избегайте прямых солнечных лучей, что часто упускают из виду, но это важный фактор для обеспечения стабильности обработки.
Приведенное выше описание составлено с точки зрения поддержания жёстких допусков в общем процессе механической обработки. Ниже мы представляем несколько методов работы для поддержания жёстких допусков с точки зрения детальной производства деталей.
Разогрев шпинделя для соблюдения жёстких допусков.
Станки с ЧПУ нуждаются в комплексе собственных разминочных тренировок, чтобы заставить их работать лучше. Несмотря на то, что станок предварительно нагревает шпиндель, прежде чем приступить к работе, этого недостаточно для деталей с очень жёсткими допусками. Первый метод может только предотвратить преждевременный износ подшипников. Прежде чем приступить к фактическому процессу фрезерования, дайте машине поработать около 15-20 минут, все детали доводятся до необходимой температуры, это может помочь вам снизить риск теплового расширения при предварительной обработке, обеспечивая при этом необходимый размер.
Совет: Не забудьте измерить инструмент после прогрева. Любое различие на передней части инструмента может помешать вам добиться желаемого результата.
Строгий выбор инструмента для соблюдения жёстких допусков.
Необходимо позаботиться о наличии специального оборудования для черновой и чистовой обработки, чтобы инструменты черновой обработки выдерживали износ, а инструменты чистовой обработки сохраняли только один процесс, чтобы обеспечить повторяемость процесса создания точных деталей.
Калибровка — это удобный инструмент для обеспечения жёстких допусков, поскольку вы можете обработать элемент меньшего размера, а затем отрегулировать его.
Калибровку различными инструментами можно использовать для измерения детали с заниженными размерами перед ее обработкой до точного размера.
Фактический диаметр инструмента.
Вы можете заточить инструмент несколькими способами, но лучше подойдет калибровочный штифт или блок. Это легко: если вы используете инструмент диаметром 0,236 дюйма для вставки отверстия диаметром 0,250 дюйма и можно вставить только калибрующий штифт диаметром 0,248 дюйма, тогда размер вашего инструмента уменьшится на 0,001 дюйма (используйте половину значения, поскольку он слишком велик на обоих стороны) маленькие). На этом этапе вы можете использовать программное обеспечение CAM или команду Tool Comp, чтобы компенсировать размер до 0,235 дюйма.
Температура для поддержания жёстких допусков.
Правильная температура является одним из наиболее важных факторов соблюдения жёстких допусков, поскольку она может вызвать настолько большие изменения, что вы их даже не заметите. Небольшое изменение заданной температуры по-разному повлияет на станок и детали. Фактически, даже неосознанные ошибки, могут повредить всему процессу. В процессе обработки расширение и сжатие фрезерного станка или режущего материала могут сильно различаться.
Например, если ваш станок стоит возле окна и на улице холодно, в какое-то время дня на машину будет светить солнце. Другой пример: включается ли система кондиционирования днем и дует ли в цех холодный воздух? Ваше сырье хранится на горячем складе, а затем поступает при низкой температуре 68 градусов Цельсия? Поместите все это на одно место — держите станок и материалы в среде с контролируемой температурой в течение всего процесса, избегайте прямых солнечных лучей, что часто упускают из виду, но это важный фактор для обеспечения стабильности обработки.
Приведенное выше описание составлено с точки зрения поддержания жёстких допусков в общем процессе механической обработки. Ниже мы представляем несколько методов работы для поддержания жёстких допусков с точки зрения детальной производства деталей.
Соблюдение допусков при обработке отверстий
Отверстия требуют самых строгих допусков на размеры, поскольку они обычно предназначены для идеального совмещения с сопрягаемыми деталями. Для соблюдения допусков сначала проверьте биение станка и инструментов. Этот простой, но часто упускаемый из виду шаг может сэкономить оператору станка много времени.
Точечное сверление
Точечное сверление позволяет сверлу иметь очень точную начальную точку, тем самым сводя к минимуму перемещение или отклонение от желаемой траектории. Это особенно выгодно при обработке неровных поверхностей, поскольку на них трудно найти идеальное расположение отверстий.
Развёртка
Развёртывание подходит для работы с очень строгими допусками, поскольку многие миниатюрные развертки имеют гораздо более строгие допуски, чем свёрла. Расширитель режет скошенную кромку, тем самым удаляя наименьшее количество материала из отверстия, с конечной целью увеличения размера. Поскольку режущая кромка развёртки очень мала, диаметр сердечника инструмента больше, поэтому это более жесткий инструмент.
Соблюдение жёстких допусков при обработке стенок
Когда обработка стенок становится затруднительной из-за прогиба, необходимо соблюдать допуски, иначе при приложении силы инструмент будет изгибаться. Если из-за отклонения на стене появляется угол, выберите инструмент в пределах досягаемости, чтобы уменьшить отклонение вдоль шейки инструмента. Кроме того, увеличивайте осевую глубину резания и постепенно проводите чистовую обработку, чтобы оказывать меньшее давление на инструмент. Чтобы получить допуски на качество поверхности, может потребоваться использование инструментов с длинными пазами, чтобы минимизировать следы остаточных траекторий инструмента на детали.
Концевая фреза углового радиуса
Поскольку концевые фрезы с радиусом скругления не имеют острых кромок, их износ будет медленнее, чем у квадратных концевых фрез. Используя инструмент с угловым радиусом, можно свести к минимуму трещины на кромке инструмента, что приводит к равномерному распределению давления на каждой режущей кромке. Поскольку острые кромки квадратных инструментов менее долговечны и более склонны к растрескиванию из-за концентрации напряжений в этой точке, инструменты с угловым радиусом будут более прочными и, следовательно, с меньшей вероятностью вызовут изменения допуска.
Поэтому рекомендуется использовать черновые инструменты с контурами угловых радиусов и правки с квадратными контурами для улучшения допусков кромок. При проектировании деталей имейте в виду, что при производстве, если стенка с большим радиусом имеет потенциал по сравнению со стенкой с квадратной кромкой, стенка с большим радиусом может упростить обрабатываемость и уменьшить количество смен инструмента.
Соблюдение жестких допусков при нарезании резьбы
Доведение резьбы до допуска связано только со снятием стружки. Удаление стружки — это проблема, которую часто упускают из виду: если стружка из отверстия не удалена перед нарезанием резьбы, может возникнуть задевание кончика инструмента, вызывающее вибрацию и повреждения резьбы. Это снижает непрерывность резьбы, а также изменяет точку контакта. Разрыв резьбы может быть разницей между проходящими и выходящими из строя деталями, и поскольку нарезание резьбы обычно является последним применением, позволяющим уменьшить её повреждение во время обработки, это также увеличивает вероятность удержания стружки в отверстии из-за других применений.
Точечное сверление
Точечное сверление позволяет сверлу иметь очень точную начальную точку, тем самым сводя к минимуму перемещение или отклонение от желаемой траектории. Это особенно выгодно при обработке неровных поверхностей, поскольку на них трудно найти идеальное расположение отверстий.
Развёртка
Развёртывание подходит для работы с очень строгими допусками, поскольку многие миниатюрные развертки имеют гораздо более строгие допуски, чем свёрла. Расширитель режет скошенную кромку, тем самым удаляя наименьшее количество материала из отверстия, с конечной целью увеличения размера. Поскольку режущая кромка развёртки очень мала, диаметр сердечника инструмента больше, поэтому это более жесткий инструмент.
Соблюдение жёстких допусков при обработке стенок
Когда обработка стенок становится затруднительной из-за прогиба, необходимо соблюдать допуски, иначе при приложении силы инструмент будет изгибаться. Если из-за отклонения на стене появляется угол, выберите инструмент в пределах досягаемости, чтобы уменьшить отклонение вдоль шейки инструмента. Кроме того, увеличивайте осевую глубину резания и постепенно проводите чистовую обработку, чтобы оказывать меньшее давление на инструмент. Чтобы получить допуски на качество поверхности, может потребоваться использование инструментов с длинными пазами, чтобы минимизировать следы остаточных траекторий инструмента на детали.
Концевая фреза углового радиуса
Поскольку концевые фрезы с радиусом скругления не имеют острых кромок, их износ будет медленнее, чем у квадратных концевых фрез. Используя инструмент с угловым радиусом, можно свести к минимуму трещины на кромке инструмента, что приводит к равномерному распределению давления на каждой режущей кромке. Поскольку острые кромки квадратных инструментов менее долговечны и более склонны к растрескиванию из-за концентрации напряжений в этой точке, инструменты с угловым радиусом будут более прочными и, следовательно, с меньшей вероятностью вызовут изменения допуска.
Поэтому рекомендуется использовать черновые инструменты с контурами угловых радиусов и правки с квадратными контурами для улучшения допусков кромок. При проектировании деталей имейте в виду, что при производстве, если стенка с большим радиусом имеет потенциал по сравнению со стенкой с квадратной кромкой, стенка с большим радиусом может упростить обрабатываемость и уменьшить количество смен инструмента.
Соблюдение жестких допусков при нарезании резьбы
Доведение резьбы до допуска связано только со снятием стружки. Удаление стружки — это проблема, которую часто упускают из виду: если стружка из отверстия не удалена перед нарезанием резьбы, может возникнуть задевание кончика инструмента, вызывающее вибрацию и повреждения резьбы. Это снижает непрерывность резьбы, а также изменяет точку контакта. Разрыв резьбы может быть разницей между проходящими и выходящими из строя деталями, и поскольку нарезание резьбы обычно является последним применением, позволяющим уменьшить её повреждение во время обработки, это также увеличивает вероятность удержания стружки в отверстии из-за других применений.
