•   Wtorek, 7 lutego 2023
Koła łańcuchowe

Wskazówki dotyczące obróbki CNC dla zachowania wąskich tolerancji

W branży precyzyjnej obróbki CNC, maszyniści CNC lubią widzieć wyposażenie typu "/-0,005", które jest technologią utrzymującą ścisłe wymagania dotyczące obsługi w precyzyjnej obróbce części CNC. Ścisłe tolerancje mają zasadnicze znaczenie dla wysokiej jakości i wydajności części. Branże takie jak opieka zdrowotna, lotnictwo i kosmonautyka oraz wojsko w dużym stopniu polegają na precyzyjnych częściach precyzyjnych, aby dobrze prosperować. Niektóre części wymagają nawet dokładności rzędu 0,0005 cala - jest to szerokość porównywalna z grubością ludzkiego włosa. (Co należy wiedzieć o tolerancji w obróbce skrawaniem) Osiągnięcie tolerancji jest wyzwaniem, ale nie jest całkowicie niemożliwe. Jest to różnica pomiędzy grubością ludzkiego włosa a ilością białych krwinek. Oto kilka sugestii, które pomogą Ci osiągnąć perfekcyjne części do obróbki CNC.

1.Rozgrzewanie wrzeciona w celu utrzymania ścisłych tolerancji

Maszyny CNC potrzebują zestawu własnych ćwiczeń rozgrzewających, aby mogły grać jak najlepiej. Mimo że mechanik często rozgrzewa wrzeciono przed przystąpieniem do realizacji projektu, nie jest to wystarczające w przypadku części o bardzo wąskich tolerancjach. Ta pierwsza metoda może jedynie zapobiec przedwczesnemu zużyciu łożysk. Przed rozpoczęciem właściwego procesu frezowania, należy pozwolić maszynie pracować przez około 15-20 minut, wszystkie części są przenoszone do wymaganej temperatury, może to pomóc zmniejszyć ryzyko rozszerzalności cieplnej w obróbce wstępnej, zapewniając jednocześnie wymagany rozmiar.

Wskazówka: Nie zapomnij zmierzyć narzędzia po jego rozgrzaniu. Wszelkie różnice na czole narzędzia mogą uniemożliwić osiągnięcie pożądanego rezultatu.

2.Ścisły dobór narzędzi w celu zachowania wąskich tolerancji

Należy zapewnić sobie specjalne wyposażenie do obróbki zgrubnej i wykańczającej, aby narzędzia do obróbki zgrubnej mogły wytrzymać zużycie, a narzędzia do obróbki wykańczającej oszczędzały tylko jeden proces, aby zapewnić powtarzalność procesu tworzenia precyzyjnych części. Praca ponadwymiarowa: nadzieja, że rozmiar bezwzględny jest mniejszy od ustalonego, jest dla mechanika absolutnie przerażająca.

Kołki pomiarowe są przydatnym narzędziem do utrzymywania ścisłych tolerancji, ponieważ można obrobić element o zbyt małym rozmiarze, a następnie go wykręcić.

Kołki pomiarowe można wykorzystać do zmierzenia niewymiarowego elementu przed wykonaniem jego dokładnej obróbki.

3.Kompensacja przy utrzymywaniu wąskich tolerancji

Kompensacja narzędzi - producenci narzędzi nie są doskonali, więc są w pewnym stopniu tolerancyjni w zakresie konstrukcji narzędzi. Wiedzą, że jeśli użytkownik zamierza użyć ich narzędzi do wykonania jakiejś rzeczy, będzie bardziej zadowolony, jeśli wymiar elementu, który zostaną wycięte, będzie za mały, a nie za duży. Wiedząc o tym, należy upewnić się, że pierwszą rzeczą, jaką należy zrobić podczas konfigurowania dokładnego zadania, jest wprowadzenie rzeczywistej średnicy narzędzia. Można to zrobić na kilka sposobów, ale moją preferowaną metodą jest frezowanie elementu, a następnie użycie precyzyjnego narzędzia do sprawdzenia rozmiaru - dobrze nadaje się do tego trzpień pomiarowy lub płytka. Jest to proste - jeśli użyjesz narzędzia 0,236 cala do wykonania otworu o średnicy 0,250 cala, a można włożyć tylko trzpień pomiarowy 0,248 cala, to rozmiar narzędzia zostanie zmniejszony o 0,001 cala (użyj połowy tej wartości, ponieważ jest ona zawyżona po obu stronach). W tym momencie można użyć oprogramowania CAM lub użyć polecenia Tool Comp w pliku cięcia, aby wyrównać rozmiar do 0,235 cala.

4.Temperatura dla zachowania wąskich tolerancji

Właściwa temperatura jest jednym z najbardziej krytycznych czynników w utrzymywaniu ścisłych tolerancji, ponieważ może spowodować tak duże zmiany, że nawet ich nie zauważymy. Niewielka zmiana ustawionej temperatury wpłynie na maszynę i części w różny sposób. W rzeczywistości nawet nieświadome błędy, takie jak nie zwracanie uwagi na miejsce ustawienia maszyny, mogą zaszkodzić całemu procesowi. Podczas procesu obróbki rozszerzanie i kurczenie się frezarki lub materiału obrabianego może być bardzo różne.

Na przykład, jeśli maszyna jest umieszczona w pobliżu okna, a na zewnątrz jest zimno, to w pewnym momencie dnia na maszynę będzie świecić słońce. Inny przykład: czy system klimatyzacji włącza się po południu i nawiewa zimne powietrze do kabiny? Czy Twoje surowce są przechowywane w gorącym magazynie, a następnie wprowadzane do niego w niskiej temperaturze 68 stopni Celsjusza? Wszystko to należy umieścić w odpowiednim miejscu - utrzymywać maszynę i materiały w środowisku o kontrolowanej temperaturze przez cały czas trwania procesu, unikać bezpośredniego nasłonecznienia - jest to często pomijany, ale ważny czynnik zapewniający spójność obróbki.

Powyższy opis został przedstawiony z punktu widzenia zachowania wąskich tolerancji w całym procesie obróbki. Poniżej przedstawiamy kilka metod operacyjnych służących utrzymaniu wąskich tolerancji z punktu widzenia szczegółowej obróbki części.

Utrzymywanie tolerancji w operacjach wykonywania otworów

Otwory zwykle wymagają najściślejszych tolerancji wymiarowych, ponieważ zazwyczaj mają być idealnie dopasowane do współpracujących części. Aby zachować tolerancje, należy najpierw sprawdzić bicie maszyn i narzędzi. Ten prosty, ale często pomijany krok może zaoszczędzić mechanikowi wiele czasu i frustracji.

Wiercenie punktowe

Wiercenie punktowe umożliwia bardzo precyzyjne ustalenie punktu początkowego wiertła, co minimalizuje chodzenie lub odchylenie od żądanej ścieżki. Jest to szczególnie korzystne przy obróbce nieregularnych powierzchni, ponieważ trudno jest znaleźć idealne położenie otworów na tych powierzchniach.

Rozwiertak

Rozwiertak jest bardzo przydatny do obróbki z bardzo ścisłymi tolerancjami, ponieważ wiele miniaturowych rozwiertaków ma znacznie bardziej ścisłe tolerancje niż wiertła. Rozwiertak tnie na sfazowanej krawędzi, usuwając w ten sposób najmniejszą ilość materiału z otworu, którego ostatecznym celem jest powiększenie rozmiaru. Ponieważ krawędź skrawająca rozwiertaka jest bardzo mała, średnica rdzenia narzędzia jest większa, więc jest to narzędzie bardziej sztywne.

Utrzymywanie wąskich tolerancji podczas obróbki ścian

Gdy obróbka ścian staje się trudna z powodu ugięcia, należy zachować tolerancje, gdyż w przeciwnym razie narzędzie będzie się uginać pod wpływem działania siły. Jeżeli z powodu ugięcia na ścianie pojawi się kąt, należy wybrać narzędzie znajdujące się w zasięgu ręki, aby zmniejszyć ugięcie wzdłuż szyjki narzędzia. Ponadto należy wykonywać większe głębokości skrawania osiowego i stopniowo przeprowadzać obróbkę wykańczającą, aby zmniejszyć nacisk na narzędzie. W celu uzyskania tolerancji wykończenia powierzchni, może być konieczne użycie narzędzi z długimi rowkami, aby zminimalizować ślady pozostałości narzędzia na detalu.

Frez końcowy z promieniem naroża

Ponieważ frezy z promieniem zaokrąglenia nie mają ostrych krawędzi, ich zużycie będzie wolniejsze niż frezów kwadratowych. Używając narzędzia o promieniu naroża, można zminimalizować pęknięcia na krawędzi narzędzia, co powoduje równomierny rozkład nacisku na każdą krawędź skrawającą. Ponieważ ostre krawędzie narzędzi kwadratowych są mniej wytrzymałe i bardziej podatne na pękanie ze względu na koncentrację naprężeń w tym miejscu, narzędzia o promieniu naroża będą mocniejsze, a zatem mniej podatne na zmiany tolerancji.

Dlatego w celu poprawienia tolerancji krawędzi zaleca się stosowanie narzędzi do obróbki zgrubnej z konturami o promieniu naroża oraz obciągaczy z konturami kwadratowymi. Podczas projektowania części i pamiętając o tym podczas produkcji, jeżeli ścianka o większym promieniu ma potencjał w porównaniu ze ścianką o krawędzi kwadratowej, to ścianka o większym promieniu może ułatwić obróbkę i zmniejszyć liczbę zmian narzędzi.

Utrzymywanie wąskich tolerancji podczas gwintowania

Doprowadzenie gwintu do tolerancji jest związane tylko z usuwaniem wiórów. Usuwanie wiórów jest problemem, który często jest pomijany: jeżeli wióry w otworze nie zostaną usunięte przed gwintowaniem, mogą wystąpić zakłócenia w końcówce narzędzia, powodując drgania i drgania gwintu. Powoduje to zmniejszenie ciągłości gwintu oraz zmianę punktu styku. Nieciągłość gwintu może decydować o tym, czy dana część przejdzie czy nie, a ponieważ gwintowanie jest zwykle ostatnim zabiegiem mającym na celu ograniczenie uszkodzeń gwintu podczas obróbki, zwiększa ono również możliwość zatrzymania wiórów w otworze podczas innych operacji.

Jak widać, utrzymanie ścisłych tolerancji jest trudne, ale nie niemożliwe. Zastosuj wyżej wymienione proste rozwiązania, aby uzyskać pożądany wymiar za jednym zamachem! Jeśli potrzebujesz usługi obróbki skrawaniem z wąskimi tolerancjami, zapraszamy do złożenia zapytania, SANS Machining będzie najlepszym wyborem dla partnera w projekcie niestandardowym.

Zobacz również