Основные правила и запреты для качественной отделки поверхности деталей после ЧПУ-обработки

Для получения идеальных деталей после ЧПУ-обработки необходимо учитывать ряд факторов. Некоторые ключевые параметры определяются еще до начала производства: правильные размеры и допуски, форма, качество исходного сырья и т.д. Однако после изготовления заготовок требуется дополнительная работа.

Отделка поверхности — это процесс, определяющий и уточняющий общую текстуру обработанной детали (направленность, шероховатость и волнистость). Нельзя недооценивать значение безупречной чистоты поверхности, особенно в авиакосмической и медицинской промышленности. Брак на стадии отделки — не тот результат, которого ждет цех. Какие переменные нужно учесть перед началом финишной обработки?

Как гарантировать, что предпринимаемые шаги приведут к лучшему качеству поверхности? Мы составили список основных рекомендаций и запретов по отделке поверхностей, который поможет вам улучшить качество деталей после ЧПУ-обработки.

Рекомендации (Do's)

1. Понимание методов измерения шероховатости

Существует несколько техник и характеристик для измерения шероховатости поверхности, включая профильный анализ, площадной и микроскопический контроль, с фокусом на пики шероховатости (Ra) и их расстояние (D). Необходимо понимать, какая технология наиболее подходит и позволит достичь желаемого результата без лишних затрат времени и ресурсов.

2. Увеличьте скорость резания и уменьшите подачу

При обработке дорогих деталей всегда соблюдайте заранее установленные корректные параметры подачи и скорости. Правильный подход к финишной обработке — увеличение футов в минуту (SFM) и уменьшение дюймов на оборот (IPR). Повышение SFM снижает накопление пристроенного края (BUE), продлевает срок службы инструмента и уменьшает риск его аварийного поломки, повреждающей готовую деталь. Уменьшение IPR снижает боковое износ и продлевает жизнь режущего ребра.

При черновой обработке лучше использовать инструмент с высокой подачей для быстрого удаления материала. При финишной — резать с малой глубиной и консервативной скоростью подачи.

3. Используйте ломки стружки

Контроль стружки — залог качественной отделки поверхности. Образующиеся стружки значительно мешают процессу резания. Их необходимо контролировать еще до контакта с заготовкой.

Рекомендуется применять качественные ломки стружки, которые снижают режущее усилие и облегчают удаление стружки. В материалах, дающих длинные тонкие стружки, ломка их на короткие отрезки, легко удаляемые из зоны резания, помогает быстро и легко выводить длинные стружки.

4. Увеличьте радиус кончика режущего инструмента

Между радиусом кончика режущего инструмента и результирующей шероховатостью существует прямая зависимость. Меньший радиус снижает давление на инструмент, но ограничивает допустимую подачу. Инструмент может работать с подачей не более половины радиуса кончика. При превышении этого предела поверхность приобретает рельеф, напоминающий резьбу. Поэтому используйте максимально возможный радиус для получения лучшей чистоты без вибраций.

Больший радиус также позволяет брать более тяжелые резы, что необходимо при обработке труднобрабатываемых материалов. Однако при большом радиусе на заготовке должно оставаться больше материала для удаления на финишном проходе.

5. Применяйте сбалансированные инструменты для снижения вибраций

Важно использовать технологию сбалансированных инструментов для уменьшения явных вибраций при финишной обработке. Чем выше обороты, тем важнее этот шаг.

6. Используйте острые резаки, большой передний угол и положительный задний угол

Несомненно, для лучшего качества поверхности необходимы более острые резаки, большие передние углы и положительные задние углы.

7. Проверяйте держав инструмента и заготовки

Фактор, который часто упускают при попытках улучшить качество отделки — держава инструмента. Если держава изношена и паз для крепления резака поврежден, резак может смещаться. Любое движение резака вызывает вибрации и ухудшает качество поверхности.

Вибрации из-за неправильной фиксации инструмента и заготовки или нежесткого станка дают плохую чистоту поверхности. Жесткая и стабильная рабочая среда также критична. Чем выше интенсивность удаления металла, тем важнее надежное закрепление заготовки.

Запреты (Don'ts)

8. Не используйте один и тот же инструмент для черновой и финишной обработки

Научитесь выделять инструменты для черновой и финишной обработки. Черновик можно выполнять резаками с большим радиусом кончика, большим передним углом и высокой подачей. Затем для финиша используйте инструмент с требуемым передним углом и радиусом, имеющим вытирающую грань, которая выпрямляет поверхность, давая лучшее качество.

Малая глубина финишного реза хороша, но она должна быть равна или превышать радиус кончика. Иначе резак будет выдавливать материал, а не резать, что приведет к плохому качеству, заусенцам и сокращению срока службы резака.

9. Избегайте пауз

Необходимые остановки и паузы также мешают качественной финишной обработке. Помните: каждый раз, когда инструмент останавливается в контакте с заготовкой, он оставляет след. Если это происходит часто, рекомендую полностью пересмотреть процесс! Старайтесь обеспечить непрерывное движение инструмента на протяжении всего резанья.

10. Избегайте смещения оси инструмента относительно центра заготовки

Лучший способ обеспечить правильный процесс резания — соблюдать соотношение 70:30 вместо метода 50:50. Резание по центру может привести к заделке резака по краю материала, что вызывает подгары и неправильную чистоту поверхности.