Переход к мелким деталям при резке металла с ЧПУ

Как один машинист начал с большого бизнеса и превратился в микро

Когда я начал работать слесарем 25 лет назад, это был совсем другой мир, чем то, что мы видим сегодня в сфере услуг по резке металла с ЧПУ, где детали (и инструменты) становятся все меньше, а требования все более требовательны. Даже 10 лет назад, если бы кто-то спросил меня, буду ли я заниматься микрообработкой, я бы сказал:«Абсолютно нет! Он СЛИШКОМ маленький, слишком привередливый, слишком большая головная боль». Но потом я пришел работать в Metal Cutting Corporation, и моя жизнь — и мой взгляд на услуги точной обработки — существенно изменились.

Вот я и провожу время в своей жизни, и мне нравятся задачи, связанные с микрообработкой в ​​ведущей компании по обработке металлов с ЧПУ. Итак, что изменилось, когда я перешел от обработки деталей длиной 6 дюймов (182,88 см) к работе в цеху, который обычно изготавливает детали длиной 6 мм (0,236 дюйма) или даже меньше?

Жесткие допуски и более сложное удаление заусенцев

В Metal Cutting 99% деталей, которые мы производим, настолько малы, что нам приходится осматривать их под микроскопом или лупой, чтобы убедиться, что определенные характеристики находятся в пределах допусков, запрошенных клиентом, хорошо выглядят и не имеют заусенцев. Как правило, при изготовлении мелких деталей допуски намного жестче, а удаление заусенцев является более сложной задачей из-за сложности доступа к очень мелким элементам деталей. Как снять заусенцы с детали диаметром почти с человеческий волос?

В этом микромире достижение жестких допусков и удаление заусенцев может показаться самой большой проблемой при переходе от резки крупных деталей к резке очень маленьких деталей. Однако здесь, в цехе металлообработки, я быстро узнал, что у нас есть свои «секреты», которые позволяют нам соблюдать очень жесткие допуски и делать снятие заусенцев проще, чем я мог себе представить, исходя из мира крупных деталей.

Кроме того, я воочию убедился, что при резке металла с ЧПУ мелких деталей по сравнению с крупными существуют принципиальные различия в используемых материалах; головокружительный выбор инструментов для выполнения очень точных задач; резкие различия в скоростях и подачах, используемых при производстве очень мелких деталей; и даже различия в способах подачи охлаждающей жидкости.

Больше интересных материалов

Когда я начал заниматься механической обработкой 25 лет назад, я обычно работал с основными материалами, такими как нержавеющая сталь 303 и 304, латунь и алюминий. Со временем мастерские по резке металла с ЧПУ разработали специальные и нишевые рынки, и это позволило мне узнать о дополнительных материалах и работать с более «экзотичными» металлами.

Кроме того, в процессе резки металла с ЧПУ часто используются очень разные материалы для микрообработки. Например, в то время как никель-титан может использоваться для изготовления небольших деталей, таких как медицинский зажим, этот материал не производится в больших размерах для изготовления больших деталей, таких как шпиндель станка. Итак, когда я пришел в Metal Cutting в 2009 году, мне пришлось узнать о совершенно новом наборе металлов, включая суперсплавы и другие материалы, которые чрезвычайно трудно обрабатывать. Когда я начал работать с вольфрамом и молибденом, я думал, что никогда не смогу обрабатывать их удовлетворительно.

К счастью, Интернет был — и остается сегодня — полезным ресурсом, который давал советы, когда я изучал новые материалы и различные способы работы в мире микрообработки. Например, сайт для практического машиниста предлагает широкий выбор форумов и дискуссионных тем, где вы можете обмениваться заметками с другими опытными машинистами и учиться у них. Другим хорошим источником являются форумы CNCzone.com, сайт как для профессионалов, так и для любителей. Система электронных досок объявлений для журналов Home Shop Machinist и Мастерская механика умный ресурс DIY для простых проектов; мы даже используем его в дополнение к обучению наших учеников в магазине.

Потрясающий выбор инструмента для резки металла с ЧПУ

Когда я узнал больше о более требовательных материалах, используемых в услугах по резке металла с ЧПУ для очень мелких деталей, я также оценил выбор инструментов, которые могут работать с этими материалами и достигать желаемых результатов без поломок. Точно так же, когда я пришел в Metal Cutting и начал обрабатывать детали диаметром с человеческий волос, я был в восторге от инструментов, способных выполнять такую ​​точную работу, а также от инженеров, которые их разработали. Вы могли бы подумать, что что-то настолько маленькое сломается на скоростях и подачах, на которых мы должны работать, чтобы справиться с нагрузкой чипа при производстве тысяч мелких деталей.

Сегодня компании по резке металла с ЧПУ имеют дополнительное преимущество инструментов, которые при правильном использовании становятся прочнее, долговечнее и точнее; некоторым даже не требуется охлаждающая жидкость, а многие доступны с различными покрытиями. На самом деле сейчас почти безграничные возможности в доступности инструментов; если вы можете представить себе конкретную задачу, возможно, кто-то сделал инструмент, который может это сделать.

Более высокие скорости и потоки

Как правило, существует большая разница в скорости и подаче при использовании резки металла с ЧПУ для производства очень мелких деталей. Когда я впервые начал заниматься механической обработкой, самая высокая скорость, которую я обычно использовал, составляла 2000 об/мин; 10 000 об/мин были за пределами моих самых смелых мечтаний. Когда я пришел в Metal Cutting, первая работа, которую я выполнил, потребовала 15 000 об / мин, чтобы сделать небольшое отверстие в детали, и, к моему удивлению, я выполнил ее идеально. Сегодня, выполняя такую ​​задачу, как вырезание отверстия диаметром 0,013 дюйма (0,3302 мм), я обычно работаю на станке со скоростью 24 000 об/мин.

Как правило, скорость зависит от используемого инструмента и указаний производителя инструмента; чем меньше инструменты, тем быстрее обычно работают RPM. Каждый производитель предоставляет формулу для расчета рекомендуемой скорости и чистоты поверхности в минуту (SFM). Подача будет варьироваться в зависимости от инструмента и производителя, а также от разрезаемого материала и любого типа имеющегося покрытия.

Соблюдение рекомендаций производителя по минимальным и максимальным скоростям и подачам помогает как продлить срок службы инструмента, так и обеспечить получение хороших результатов. Я уверен, что, как и я, 99 % машинистов сказали бы, что они начинают медленно и корректируют по мере необходимости для достижения желаемых результатов, стремясь оставаться в рамках параметров производителя.

Подача охлаждающей жидкости на переднем крае

Когда я начинал заниматься механической обработкой, в процессе резки металла с ЧПУ почти всегда использовалось охлаждение потоком, когда и инструмент, и деталь заливались охлаждающей жидкостью. Сегодня 99 % мастерских используют сквозное охлаждение шпинделя, что позволяет подавать охлаждающую жидкость непосредственно к режущей кромке и выдувать стружку из зоны, чтобы предотвратить нагрев инструмента и накопление материала, который может затупить режущую кромку. или даже привести к поломке инструмента.

Независимо от того, используете ли вы токарный инструмент, дрель, концевую фрезу или расточной оправку, очень важно убедиться, что стружка удаляется должным образом; это особенно верно, когда вы производите тысячи и тысячи деталей, как это делаем мы здесь, в Metal Cutting. Кроме того, в отличие от крупных деталей, на маленькой детали может быть труднее попасть за разрез. Однако наша подача СОЖ под высоким давлением помогает избежать проблем со стружкообразованием или поломкой инструмента; кроме того, это помогает нам добиться красивой поверхности производимых нами деталей.

Как и в случае со скоростями и подачами, важно следовать рекомендациям производителя инструмента о том, какой тип охлаждающей жидкости использовать в процессе резки металла с ЧПУ; это может помочь избежать поломки, оптимизировать срок службы инструмента и сэкономить на затратах. Здесь, в Metal Cutting, мы обычно используем водорастворимую охлаждающую жидкость или масло, в зависимости от рекомендаций по инструментам, а также от разрезаемого материала и предпочтений оператора.

Обучение никогда не заканчивается

Там, где когда-то я выполнял резку металла с ЧПУ с деталями с допусками от 0,020″ (0,508 мм) до 0,001″ (0,0254 мм), сегодня в Metal Cutting я обычно обрабатываю детали с допусками 0,00020″ (0,00508 мм) или 0,00010″ (0,00254 мм). мм) с TIR 0,00050″ (0,0127 мм). Для этого перехода потребовалось развитие новых навыков и изучение различных способов ведения дел.

Я считаю, что это остается верным и сегодня, когда я продолжаю совершенствовать свои навыки и работать над дальнейшим совершенствованием процесса резки металла с ЧПУ с каждым проектом. Я обнаружил, что даже при повторяющихся работах всегда можно внести улучшения — например, ускорить подачу или шпиндель, использовать другую охлаждающую жидкость или отрегулировать другие переменные, чтобы повысить производительность, сократить время выполнения работ и повысить экономическую эффективность.

Чтобы получить советы о том, как создать наилучшие спецификации для прецизионной мелкой металлической детали, загрузите наше бесплатное руководство «Как настроить запрос предложения с максимальной выгодой:часто задаваемые вопросы при поиске мелких деталей».