Точность обработки металла с ЧПУ, точность, допуски и соображения

Для прототипов и деталей конечного использования точность является очень важным аспектом металлообработки. Точность означает, что вы получаете деталь, которая выглядит и ощущается точно так, как вы ее спроектировали, без ошибок, которые могут повлиять на механическую работу.

Благодаря появлению станков с ЧПУ обработка металлов стала более точной, чем когда-либо. Машинисты могут использовать компьютер для программирования траектории режущего инструмента с точностью 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 факторов, влияющих на точность обработки металла. Качество станка, выбор материала и даже комнатная температура могут играть роль, и у некоторых клиентов могут быть очень разные требования к точности, чем у других.

В этой статье обсуждаются все тонкости точной металлообработки, объясняются такие понятия, как точность, прецизионность и допуски.

Что такое точность?

Хотя точность и точность кажутся синонимами, они имеют разное значение, когда речь идет о механической обработке. Поэтому важно понимать, что мы подразумеваем под разными терминами.

В контексте металлообработки точность – это степень, в которой станок может соответствовать размерам, указанным в проекте.

Если станок может резать в точном месте, указанном в проекте, то он имеет высокую точность.

Если он время от времени не попадает в цель, но в среднем попадает в нужное место, то мы можем сказать, что он по-прежнему обладает высокой точностью.

Что такое повторяемость или точность обработки?

Под точностью обработки понимается подобие измерений при нескольких попытках или между несколькими копиями детали.

Другими словами, машина обладает высокой точностью, если она достигает одной и той же точки на 100 копиях детали.

Это не то же самое, что точность, потому что точность не имеет особого значения, совпадает ли «точка» с той, что указана в проекте! Станок может быть очень точным, даже если он всегда режет на 3 мм левее намеченной отметки.

Очевидно, важно иметь как точность, так и аккуратность.

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

Что такое допуски на обработку?

В механической обработке допуск относится к отклонению от значения резания. Так что речь идет о точности, но это значение, определяемое клиентом, а не свойство самой машины.

Если заказчику требуется, чтобы какая-либо особенность детали была очень согласованной между элементами, он укажет жесткий допуск для этой функции, чтобы учесть минимальное отклонение. На практике это означает, что машиной нужно управлять медленнее и осторожно.

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

Хотя допуски определяются заказчиком, машины обычно указывают свои стандартные и минимально возможные допуски.

Что способствует Точность Станок 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:

Качество машины:

Хорошо сделанные машины с высококачественными компонентами обычно производят более точные детали, чем низкокачественные машины.

Состояние машины:

Станки с ЧПУ содержат бесчисленное количество компонентов, поэтому правильное техническое обслуживание имеет решающее значение для обеспечения их точности.

Состояние инструмента:

Затупившиеся и изношенные инструменты с признаками износа по задней поверхности, лункообразным износом и т. д. могут снизить точность станков с ЧПУ, поэтому их необходимо содержать в хорошем состоянии. Тупые инструменты также повышают температуру резания, что является еще одним фактором, снижающим точность.

Проверка на борту:

Инструменты обратной связи, такие как бортовые щупы, могут сообщить оператору, точно ли машина режет во время работы. Эти инструменты также можно использовать для исправления любых отклонений в режиме реального времени, что повышает точность.

Температура и влажность:

Рабочая среда влияет на точность обработки. Несмотря на то, что станок может резать детали в теплых условиях, необходимо поддерживать температурную стабильность, чтобы избежать отклонений.

С калибровка:

Станки следует регулярно калибровать для поддержания точности.

Какой металл лучше всего подходит для точной металлообработки?

Для точной металлообработки лучше всего подходят материалы, подходящие для обработки на станках с ЧПУ.

Поскольку даже самые твердые металлы и сплавы можно обрабатывать с высокой точностью, некоторые труднообрабатываемые материалы могут отрицательно сказаться на точности обработки.

Обрабатываемость металла – это легкость, с которой режущий инструмент может его резать. Быстро режет хорошо поддающиеся механической обработке металлы с низким энергопотреблением, обеспечивая высококачественную отделку без значительного износа режущего инструмента.

Некоторые хорошо поддающиеся механической обработке металлы включают:

Алюминий 6061

Алюминий 7075

Алюминий 2024

Нержавеющая сталь 303

Нержавеющая сталь 304

Латунь C35300

Теоретически хороший станок с ЧПУ должен по-прежнему резать труднообрабатываемые металлы, хотя и требует больше времени и энергии.

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

Металлы, не поддающиеся механической обработке, могут значительно увеличить износ инструмента, а затупившиеся инструменты могут снизить точность и точность обработки.

Кроме того, большинство клиентов хотят найти хороший баланс между скоростью и точностью. Если для точной обработки металла требуется чрезвычайно низкая скорость резания, потому что металл трудно обрабатывать, проект может не стоить усилий.

Когда требуется точная металлообработка?

Точная металлообработка важна по ряду причин:от гарантии удовлетворенности клиентов до обеспечения механической функциональности детали.

Элементы, требующие высокой точности, могут включать:

Металлические прототипы, выставленные на продажу инвесторами, с явными неточностями, которые могут произвести негативное впечатление на старших специалистов.

Механические части, взаимодействующие с другими частями. Надлежащую функциональность можно контролировать, указав соответствующие допуски, но для обеспечения совместимости между деталями по-прежнему требуется хорошая точность.

Предлагайте работу потенциальным долгосрочным партнерам. Когда вы работаете с новыми клиентами, вы увеличиваете свои шансы на построение долгосрочных партнерских отношений, предоставляя им с самого начала точно обработанные детали. В некоторых случаях клиенты принимают заказы только в том случае, если можно гарантировать определенный уровень точности.