Точная обработка металлов:что нужно знать

Для прототипов и деталей конечного использования точность является чрезвычайно важным аспектом обработки металлов. Точность означает, что вы получаете деталь, которая выглядит и ощущается точно так же, как разработанная вами, без ошибок, которые могут повлиять на механическую работу.

Благодаря распространению числового программного управления или ЧПУ станков, субтрактивный производственный процесс обработки металлов стал более точным, чем когда-либо, что делает его пригодным для таких отраслей промышленности, где критически важны допуски, таких как аэрокосмическая промышленность. Машинисты могут использовать компьютеры для программирования траектории режущего инструмента до микрометра, практически исключая неточности, вызванные человеческим фактором. Если станок с ЧПУ настроен правильно, он должен резать металлические детали с высокой точностью.

Но есть много фундаментальных факторов, влияющих на точность обработки металлов. Качество станка, выбор материала и даже комнатная температура в механическом цехе могут играть определенную роль, и у некоторых клиентов могут быть очень разные требования к точности, чем у других.

В этой статье обсуждаются тонкости точной обработки металлов, объясняются такие понятия, как точность, прецизионность и допуск.

Точная обработка металлических деталей 

Точная обработка металлических деталей

Что такое точность обработки?

Хотя точность и точность могут показаться синонимами, они имеют разные значения, когда речь идет об операциях механической обработки. Поэтому важно знать, что мы подразумеваем под разными терминами.

В контексте процессов металлообработки точность это степень, в которой машина может соответствовать размерам, указанным в проекте.

Если токарный или фрезерный станок может вырезать точное место, указанное в проекте, то он имеет высокий уровень точности.

Если он иногда не попадает в цель, но в среднем попадает в нужное место, то можно сказать, что он по-прежнему имеет высокий уровень точности и способен безошибочно формировать из заготовки нужную форму.

Однако важно отметить, что хороший станок с ЧПУ в среднем не просто достигает цели… 

Что такое повторяемость или точность обработки?

точность обработки относится к сходству измерений после нескольких попыток или между несколькими копиями детали.

Другими словами, если машина попадает в одно и то же место на 100 копиях детали, то она имеет высокий уровень точности.

Это отличается от точности, потому что точность не связана конкретно с тем, является ли «пятно» тем же самым местом, которое указано на рисунке! Станок может быть очень точным, даже если он постоянно режет на 3 мм левее намеченной отметки.

Ясно, что важно иметь как точность и точность.

Точность означает, что вы попадаете в координаты, указанные в дизайне, а точность означает, что вы попадаете в них последовательно в нескольких единицах измерения.

Что такое допуск на механическую обработку?

В механической обработке допуск относится к отклонению от значения между резами. Таким образом, это связано с точностью, но это значение, определяемое клиентом, а не атрибут самой машины.

Если заказчику требуется, чтобы одна функция детали была очень согласованной между единицами, он укажет жесткие допуски на эту функцию, допуская минимальные отклонения. На практике это означает, что машину следует эксплуатировать более медленно и осторожно.

Если указан более слабый допуск — например, для немеханического элемента — тогда обработка может выполняться быстрее.

Хотя допуск определяется заказчиком, машины часто указывают свой стандартный допуск и минимально возможный допуск.

От чего зависит точность станка с ЧПУ?

Точность станка с ЧПУ зависит от нескольких факторов, некоторые из которых определяются производителем станка с ЧПУ, а некоторые могут контролироваться оператором.

Для достижения точной обработки металла необходимо учитывать следующие факторы: 

Машина качество :Независимо от того, говорим ли мы о фрезерном станке, токарном станке или альтернативном решении (электроискровая обработка (EDM), плазменная резка, лазерная резка, гидроабразивная резка и т. д.), хорошо собранный станок с высококачественными компонентами будет обычно производят более точные детали, чем станок низкого качества.

Машина условие :все типы машин содержат множество компонентов, поэтому для поддержания их точности необходимо надлежащее техническое обслуживание.

Состояние инструмента :Затупившиеся и изношенные режущие инструменты с признаками износа по задней поверхности, лункообразным износом и т. д. снижают точность станка с ЧПУ, поэтому очень важно поддерживать их в хорошем состоянии. Тупые инструменты также повышают температуру резания, что является еще одним фактором, снижающим точность. Режущие инструменты следует заменять по мере их износа, хотя можно использовать шлифовальные машины, чтобы они оставались острыми дольше. Некоторые сырьевые материалы, особенно композиты, могут вызывать больший износ инструмента, чем другие.

Удержание :Правильный зажим и фиксация необходимы для точной обработки, так как они уменьшают вибрацию и движение заготовки.

Проверка на машине :

Инструменты обратной связи, такие как встроенные датчики, могут сообщить оператору, точно ли машина режет во время работы. Эти инструменты также можно использовать для исправления любых отклонений в режиме реального времени, тем самым повышая точность. Узнайте больше об инспекции на машине.

Контроль обрабатываемых деталей на станке и в процессе обработки

Температура и влажность :рабочая среда может повлиять на точность обработки. Хотя машины способны резать детали в теплых условиях, важно поддерживать температурную стабильность, чтобы избежать отклонений.

Калибровка :станки следует калибровать через регулярные промежутки времени для поддержания точности.

Какие металлы лучше всего подходят для точной обработки металлов?

Точная обработка металла лучше всего достигается с использованием материалов, подходящих для обработки на станках с ЧПУ.

Потому что, хотя можно точно обрабатывать даже самые прочные металлы и сплавы, некоторые труднообрабатываемые материалы могут отрицательно сказаться на точности обработки.

Обрабатываемость металла относится к тому, насколько легко режущий инструмент может разрезать его. Металлы, хорошо поддающиеся механической обработке, можно быстро резать при малой мощности, обеспечивая высокое качество обработки поверхности без значительного износа режущего инструмента.

Некоторые металлы, поддающиеся механической обработке, включают: 

• Алюминий 6061 
• Алюминий 7075 
• Алюминий 2024 
• Нержавеющая сталь 303 
• Нержавеющая сталь 304
• Латунь C35300 

Теоретически хороший станок с ЧПУ должен по-прежнему резать труднообрабатываемый металл, хотя это потребует больше времени и энергии.

Но эти труднообрабатываемые металлы могут иметь косвенное негативное влияние на точность.

Необрабатываемые металлы могут значительно увеличить износ инструмента, а тупые инструменты могут снизить как точность, так и прецизионность станка.

Кроме того, большинство клиентов хотят найти хороший баланс между скоростью и точностью. Если точная обработка металла требует чрезвычайно низких скоростей резания, потому что металл трудно поддается механической обработке, проект может не стоить затраченных усилий.

Когда вам нужна точная обработка металла?

Точная обработка металла важна по многим причинам:от гарантии удовлетворенности клиентов до обеспечения механической функциональности детали.

Проекты, требующие высокой точности, могут включать: 

• Металлические прототипы для презентации инвесторам, где видимые неточности могут произвести негативное впечатление на профессионалов высокого уровня.
• Механические части, взаимодействующие с другими частями. Надлежащую функциональность можно контролировать, указав соответствующий допуск, но для обеспечения совместимости между деталями по-прежнему требуется хорошая точность.
• Детали, изготовленные из дефицитного или дорогого металла, избыток брака которых нанесет ущерб экономической целесообразности проекта. (Конечно, минимизация брака всегда полезна.) 
• Вакансии для потенциальных долгосрочных партнеров. Работая с новым клиентом, вы увеличиваете свои шансы на долгосрочное партнерство, предоставляя ему точно обработанные детали с самого начала. В некоторых случаях клиенты будут принимать заказы только в том случае, если можно гарантировать уровень точности.

Имея многолетний опыт работы в отрасли, 3ERP является специалистом в области точной обработки металлов. Узнайте больше о наших услугах по прецизионной обработке, свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатное предложение.