Свеобухватне услуге сечења метала: окретање, бушење, досадан, рендисање, броацхинг, и глодање. Прецизна обрада индустријских металних делова по мери.
Прешли смо од ручних млинова и стругова до петоосних ЦНЦ центара и адитивне производње.
Али кроз све то, шест процеса је остало окосница сечења метала: окретање, бушење, досадан, рендисање, броацхинг, и глодање.
Сваки други метод - ЕДМ, ласер, ватерјет—је специјалиста. Ова шесторица су генералисти. Савладајте их, и можете направити скоро све.
У овом чланку, Провест ћу вас кроз основни принцип сваког процеса, прецизност коју реално можете очекивати, и апликације где свака сија.
Такође ћу поделити неке тешко стечене лекције из продавнице - ствари које научите тек након што убаците неколико делова.
1. Окретање: Примарни процес за ротационе компоненте
Окретање је један од најчешће коришћених процеса обраде за производњу ротационих компоненти.
Током конвенционалног окретања, радни предмет ротира док се стационарни алат за сечење креће дуж аксијалног или радијалног правца да би уклонио материјал.
Овај распоред чини окретање посебно ефикасним за осовине, чашица, рукаве, игле, и друге компоненте са цилиндричним или конусним карактеристикама.
Принцип рада и заједничке операције
Алат за сечење уклања материјал са ротирајућег радног комада како би се створила потребна површина.
Променом геометрије алата и правца хода, струг може извршити неколико операција:
- Спољни окрет: Производи цилиндричне или степенасте спољне површине.
- Унутрашње стругање: Повећава или завршава постојећи проврт.
- Окренут: Даје равну чеону површину окомиту на осу ротације.
- Конусно окретање: Ствара коничне површине.
- Урезивање и растављање: Ствара жлебове или одваја компоненту од кундака.
- Навојница: Генерише унутрашње или спољашње навоје користећи одговарајући алат и синхронизовано напајање.
- Окретање облика: Производи специфичне профиле користећи алат одговарајућег облика.
Токарење се може изводити на конвенционалним струговима, ЦНЦ центри за стругање, и млинско-стругарске машине.
ЦНЦ опрема је посебно вредна када компоненте имају више пречника, жлебови, нити, и прецизне карактеристике које морају одржавати доследне односе.
Контрола рада и тачности
Држање за рад има директан утицај на тачност стругања. Самоцентрирајућа стезна глава са три чељусти омогућава брзо пуњење и погодна је за многе округле компоненте.
Независна стезна глава са четири чељусти омогућава индивидуално подешавање чељусти и корисна је за неправилне радове или апликације које захтевају прецизно поравнање.
Скретање између центара је често пожељније за дугачке осовине када је одржавање поравнања између више секција критично.
За чауре са танким зидовима или прецизне бушотине, прекомерна сила затезања може деформисати радни предмет.
У тим случајевима, правилно дизајнирана експанзивна трна, меке чељусти, или други распоред дистрибуираног стезања може обезбедити бољу стабилност димензија.
Типична прецизност и примена
Конвенционално стругање обично постиже степене толеранције димензија ИТ7–ИТ8 под одговарајућим условима.
Прецизно ЦНЦ стругање може постићи чвршће толеранције, зависно од машине, материјал, држање посла, алат за сечење, и начин инспекције.
Типичне апликације укључују:
- Шахтови, осовине, игле, и причвршћивачи са навојем
- Чашица, рукаве, и лежишта
- Хидраулички цилиндри и компоненте вентила
- Ротациони делови опреме и прецизни делови
Окретање је генерално први избор када су доминантне карактеристике ротационе.
За компоненте са великим равним површинама, унакрсне рупе, или сложене тродимензионалне геометрије, глодање или комбинована обрада глодала и окретања може бити ефикаснија.
Тип продавнице:
Не потцењујте важност геометрије алата. Позитиван нагибни угао смањује силу резања и побољшава завршну обраду алуминијума.
За челик, благо негативно грабље може продужити век трајања алата. И увек проверавајте своју средишњу висину – ако је неколико хиљадитих мања, то ће узроковати сужење и лошу завршну обраду.
2. Бушење и бушење: Два основна процеса обраде рупа
Машинска обрада рупа је фундаментална за механичку производњу. Бушење и бушење се често користе заједно, али служе различитим сврхама.
Бушењем се првенствено ствара рупа, док боринг повећава и исправља постојећу рупу како би се побољшала њена величина, геометрија, и позициони однос.
Бушење: Прављење рупа у чврстом материјалу
За бушење се користи ротирајућа бушилица, обично спирална бушилица, да направи рупу у чврстом материјалу. Бушилица се ротира док напредује аксијално у радни предмет.
То је ефикасан процес за производњу рупа за вијке, нафтни пролази, монтажне рупе, и прелиминарне рупе за накнадну машинску обраду.
Међутим, бушење не производи аутоматски веома прецизну рупу.
Бушилица може да лута због неравних резних ивица, лоше центрирање, нагнута улазна површина, недовољна крутост, или недоследне силе резања. Евакуација струготине такође постаје све теже како се дубина рупе повећава.
У практичној производњи, неколико мера помаже у побољшању перформанси бушења:
- Окрените се или уочите улазну површину када је то прикладно.
- Користите одговарајућу централну или тачкасту бушилицу да бисте утврдили улазну позицију.
- Уверите се да су обе резне ивице правилно брушене и избалансиране.
- Изаберите исправну геометрију бушилице, Брзина сечења, и храну за материјал.
- Обезбедите ефикасну евакуацију чипова, посебно за дубоке рупе.
- Користите бушилицу или машинско сондирање када тачност положаја захтева додатну контролу.
Прецизни разреди:
Као избушене рупе се обично постижу ИТ10 до ИТ12 са Ра 12,5–6,3 µм. Рупа може бити превелика, ван круга, а не савршено равно. За прецизан рад, бушење је само први корак.
Класична секвенца бушење-ремб:
За рупе које захтевају ИТ7–ИТ8 и Ра 1,6–0,8 µм, следи бушење развртачем. За још већу прецизност (ИТ6 и Ра 0.4 μм), користити бушење → бушење → развртање, или бушење → унутрашње брушење.
Тип продавнице:
Дрилл вандер је непријатељ. Увек прво избушите на месту кратким, крута централна бушилица. За дубоке рупе, користите циклус бушења да бисте очистили струготине.
И одржавајте своју бушилицу оштром—тупа бургија ће радити-очврснути површину и отежати накнадну машинску обраду.
досадно: Побољшање величине рупе, Геометрија, и Положај
Бушење уклања материјал са унутрашње површине постојеће рупе помоћу алата за бушење у једној тачки или одговарајућег система са више ивица. За разлику од бушења, обично не ствара рупу директно од чврстог материјала.
Бушење је посебно корисно када рупа мора да испуни строге захтеве у погледу димензија или да одржава контролисан однос са другим карактеристикама.
Широко се користи за кућишта мотора, Тела пумпе, случајеви преноса, Тела вентила, и друге компоненте које садрже прецизне бушотине.
Главне предности досаде укључују:
- Димензиона корекција: Подешава постојећу рупу потребном пречнику.
- Геометријско побољшање: Помаже у контроли заобљености, цилиндричност, и правост.
- Тачност положаја: Успоставља рупу у односу на контролисане датуме машине или уређаја.
- Могућност великог пречника: Производи бушотине које је непрактично за директно бушење.
Прецизни разреди:
Досадно се може постићи ИТ7 до ИТ6 и Ра 1,6–0,4 µм. Са лебдећом досадном главом, можете задржати величину и заобљеност унутар неколико микрона. Такође је одличан за исправљање позиционих грешака које су настале бушењем.
Тип продавнице:
Досадне шипке су склоне скретању, посебно када је надвишена. Користите највећу шипку која вам одговара, држати превис на минимуму, а за завршну обраду користите уметак од карбида или кермета са малим полупречником носа.
За дубоке бушотине, користите досадну шипку са пригушењем (анти-вибрација) технологија - то је промена игре.
3. Планирање: Економично решење за велике равне површине
Рендисање је конвенционални процес обраде који користи релативно линеарно повратно кретање између алата за сечење и радног предмета.
У зависности од конфигурације машине, или алат или радни предмет обављају главни ход резања.
Материјал се уклања током сечења, док је повратни ход углавном нерезни.
Иако је рендисање ређе у савременој масовној производњи, остаје корисна за велике радне предмете, операције одржавања, и апликације где наменска опрема високе продуктивности није оправдана.
Принцип рада и опрема
Уобичајене машине за рендисање укључују:
- Схапер: Алат за сечење се враћа преко релативно малог радног комада.
- Планер: Радни предмет се обично помера испод алата за сечење, чинећи машину погодном за велике и тешке компоненте.
- Слоттерс: Вертикални клипни алат производи унутрашње клинове, прорези, и одређене интерне профиле.
Рендисањем се могу произвести равне површине, степенице, жлебови, и одабране угаоне површине.
Посебно је корисно када је компонента превелика или незгодна за економичну обраду користећи конвенционалну опрему за глодање.
Прецизност и ограничења процеса
Машине за рендисање имају релативно једноставне алате и могу да приме широк спектар радних комада.
Међутим, повратно кретање уводи убрзање и успоравање, док повратни ход не уклања никакав материјал. Ови фактори ограничавају брзину резања и укупну продуктивност.
Типичне операције рендисања могу постићи димензионалне оцене ИТ9–ИТ11, са бољим резултатима могућим под повољним условима.
Храпавост површине обично пада око Ра 1,6–6,3 μм, у зависности од геометрије алата, хранити, материјал, и стање машине.
Рендисање је погодно за:
- Велики лежајеви машина и водеће површине
- Тешке структурне компоненте
- Равна лица и равни жлебови
- Радови на поправци и одржавању
- Појединачна и малосеријска производња
Тип продавнице:
Рендисање је споро и има повратни ход у празном ходу, тако да је ретко економичан за производњу. Али за једнократну машину која је превелика за млин, то је често једина опција.
Уверите се да је алат оштар и да клапна кутија функционише - ако алат вуче повратни ход, уништићете површину.
4. Поклањање: Високопродуктивна обрада за понављајуће профиле
Провлачење је процес машинске обраде који користи специјализовани алат са више зубаца који се зове провлачење.
Зуби се прогресивно повећавају у висину, омогућавајући узастопним зубима да уклоне мале количине материјала док се не произведе потребан профил.
За разлику од конвенционалног глодања или блањања, што може захтевати неколико пролаза да би се генерисала карактеристика, провлачење често може да заврши цео профил у једном потезу или континуираном пролазу.
Принцип рада
Сваки зубни зуб уклања контролисани део додатка за машинску обраду.
Први зуби врше грубо сечење, међузуби уклањају додатни материјал, а завршни зупци успостављају готове димензије и површину.
Провлачење се може поделити у две главне категорије:
- Интерно провлачење: Производи интерне кључеве, сплине, полигоналне рупе, и други профили. Радни предмет генерално захтева прелиминарну рупу кроз коју провлачење може да прође.
- Екстерно провлачење: Производи спољне профиле, станови, жлебови, и сложене контуре на спољашњој страни компоненте.
Процес је посебно ефикасан када се потребна геометрија понавља у великим производним серијама.
Разматрање прецизности и алата
Провлачењем се обично постижу оцене толеранције ИТ7–ИТ9, са ИТ7–ИТ8 остваривим за одговарајуће примене и добро контролисан алат.
Могућа је храпавост површине око Ра 0,4–1,6 μм, Зависно од материјала, дизајн алата, и услови процеса.
Његова главна предност је поновљивост. Једном броацх, фиктуре, а параметри машине су правилно успостављени, процес може дати конзистентне димензије са релативно кратким циклусом.
Међутим, брошеви су скупи, а сваки алат је дизајниран за одређени профил и захтеве димензија.
Дизајн алата, производња, одржавање, а трошкови замене се стога морају узети у обзир током планирања процеса.
Провлачење се обично користи за:
- Унутрашњи и спољашњи сплине
- Кључеви и полигоналне рупе
- Пренос и аутомобилске компоненте
- Понављајућа производња прецизних профила
- Компоненте које захтевају доследну геометрију у великим серијама
Тип продавнице:
Провлачење је скупо јер је алат направљен по мери за сваки профил. Има смисла само за производњу великих количина (хиљаде делова).
Ако вам је потребан утор за кључ у једнократном окну, користите прорезивач или провлачење на стругу - то је спорије, али далеко јефтиније.
5. Глодање: Најсвестранији процес сечења метала
Глодање је један од најчешће коришћених процеса у савременој производњи. Ротирајући резач са више ивица уклања материјал док радни предмет или сто машине обезбеђују потребно кретање увлачења.
На ЦНЦ обрадним центрима, координисано кретање преко више оса омогућава производњу сложених површина и геометрија.
Глодање је погодно за широк спектар материјала, укључујући легуре алуминијума, нерђајући челик, легура челика, титанијум, месинга, и инжењерске пластике.
Међутим, геометрија алата, Резање параметара, држање посла, а стратегија расхладне течности мора бити прилагођена материјалу.
Уобичајене операције глодања
Глодање може произвести широк спектар карактеристика:
- Фаце глодање: Производи равне површине управне на осу резача.
- Периферно глодање: Користи обим резача за обраду површина и утора.
- Крајње глодање: Производи џепове, рамена, профили, и уске карактеристике.
- Глодање прореза: Креира кључеве, Т-слотс, и друге жлебове помоћу одговарајућих резача.
- Профилно глодање: Прати одређену контуру за генерисање дводимензионалне или тродимензионалне геометрије.
- Глодање шупљина: Уклања материјал из џепова и сложене унутрашње карактеристике.
- Глодање навоја: Генерише унутрашње или спољашње навоје користећи одговарајућу путању алата за глодање.
Модерни ЦНЦ обрадни центри могу комбиновати ове операције у једној поставци, смањујући руковање и помажу у одржавању позиционих односа између карактеристика.
Конвенционално глодање, Цлимб Миллинг, и ангажовање алата
У конвенционалном млевењу, такође познат као уп глодање, дебљина струготине расте од приближно нуле ка свом максимуму како резна ивица захваћа радни предмет.
У успонском глодању, или глодање, дебљина струготине углавном почиње на свом максимуму и опада према нули.
Глодање уз успон често даје бољу завршну обраду површине и може смањити трљање под одговарајућим условима.
Обично се преферира на модерним ЦНЦ машинама са ефикасном контролом зазора и адекватном крутошћу.
Међутим, глодање уз успон није аутоматски најбољи избор за свако подешавање. Стање машине, крутост радног предмета, размера или стање површине, ангажовање резача, а све се мора узети у обзир стабилност учвршћења.
Типична прецизност и примена
Конвенционалним глодањем обично се постиже степен ИТ8–ИТ10, док контролисане ЦНЦ операције глодања и завршне обраде могу достићи ИТ7 или уже толеранције на одговарајућим карактеристикама.
Храпавост површине око Ра 1,6–3,2 μм је уобичајена у многим апликацијама за завршну обраду, иако су могуће финије завршне обраде.
Глодање се широко користи за:
- Равне површине, степенице, и монтажна лица
- Џепови, прорези, и сложене шупљине
- Компоненте калупа и калупа
- Прецизна кућишта и носачи
- Мотор, пумпа, и компоненте вентила
- Компоненте са више лица које захтевају ЦНЦ обраду
Његова највећа снага је свестраност. Када компонента укључује неколико различитих карактеристика, ЦНЦ глодање их често може комбиновати у контролисану секвенцу, смањење промена подешавања и побољшање укупне ефикасности производње.
Тип продавнице:
Крутост је све. Нека алат буде што краћи, користите резач највећег пречника који одговара овој особини, и не штедите на задржавању посла.
Видео сам више проблема са брбљањем решених побољшањем учвршћења него променом резача.
Финал Тхоугхтс: Прави алат за прави посао
Не постоји „најбољи“ процес сечења метала. Постоји само најприкладнији. Осовину треба окренути, није мљевена. Прецизни проврт треба да буде досадан, није избушена.
Сложени утор у хиљаду делова треба да се провуче, није мљевена. Једнократни машински лежај треба да се блања ако немате довољно велики млин.
Ветеран машиниста зна да је избор у балансирању геометрија, прецизност, запремина, и коштати.
Не можете направити цилиндрични део на млину тако ефикасно као на стругу. Не можете држати микрон на бушилици. Не можете економски приступити једнократном делу.
Дакле, следећи пут када погледате цртеж, питај се: Шта је примарна површина? Која ми прецизност треба? Колико делова? Које машине имам? Одговори ће вас упутити на прави процес.
И запамтите – најбољи процес је онај који посао обави како треба, на време, и по разумној цени. Због тога смо овде.
Често постављана питања
Која је разлика између бушења и бушења?
Бушењем се ствара рупа од чврстог материјала помоћу бушилице са више тачака.
Боринг повећава и рафинира постојећу рупу помоћу алата у једној тачки. Досадно је прецизније и може исправити локацију и поравнање.
Када треба да користим рендисање уместо глодања?
Рендисање је најбоље за велике, равне површине на једнократним или поправним радовима где глодалица није довољно велика. Ретко је економичан за производњу.
Какву прецизност могу очекивати од стандардног токарења?
ИТ7–ИТ8, са храпавостом површине Ра 3,2–1,6 µм. Завршно стругање може држати ИТ6 и Ра 0.8 μм.
Како да спречим лутање бушилице?
Прво избушите, користите чврсту кратку бушилицу, уверите се да је бушилица оштра и симетрична, а за производњу користите уградну бушилицу.
Може ли се бушењем постићи боља прецизност од развртања?
Досадно може да исправи позицију, поравнање, и величина, чинећи га свестранијим за велике или сложене рупе. Развртање је брже за мале, праве рупе.
Који је најбољи процес за отвор за кључ у окну?
За велику јачину звука, броацхинг. За једнократну или поправку, користите прорезивач или глодалицу за кључеве.
