Выбор фрезерного станка с ЧПУ для обработки металлических деталей должен основываться на матрице поведения материала, которая связывает силу резания, нагрев, форму стружки, износ инструмента, стабильность стенок, качество обработки, охлаждающую жидкость и очистку с конкретным семейством деталей. Термин «металлические детали» слишком широк, чтобы обеспечить надежный выбор шпинделя, приспособления, инструмента или цикла обработки.
Матрица позволяет увидеть различия еще до того, как покупатель сравнит станки. Характеристики алюминия могут быть ограничены объемом стружки и наростом на режущей кромке, стали — крутящим моментом и нагрузкой на инструмент, нержавеющей стали — упрочнением при обработке, чугуна — пылью и абразивным воздействием, а медных сплавов — заусенцами или требованиями к поверхности.
Начните с состояния материала, а не только с его названия.
Зафиксируйте технические характеристики, марку, твердость, термообработку, форму заготовки, покрытие, состояние поверхности и отклонения от партии. Кованая заготовка, отливка, экструзия, пластина, вырезанная пламенем, и предварительно обработанный блок могут вести себя по-разному, даже если их номинальный химический состав схож.
Учтите припуск на заготовку, остаточные напряжения, окалину, включения, прерывистые резы и отклонения от нормы поставщика. Определите, какие условия регулируются контрактом, а какие должны быть учтены в процессе обработки.
Матричный элемент A: алюминий и большой объем производства микросхем.
Учитывайте скорость вращения шпинделя, ускорение, зазор между канавками, удаление стружки, подачу охлаждающей жидкости или смазки, промывку корпуса, производительность конвейера, слив жидкости из зажимного приспособления и очистку. Высокая скорость съема материала может сместить узкое место с резки на стружку, промывку или обработку деталей.
Проверьте наличие наростов на кромке, заусенцев, смещения тонких стенок, эстетичных поверхностей и полых участков, в которых скапливается стружка. Учитывайте срок службы инструмента и состояние поверхности всей партии, а не только небольшого образца нового инструмента.
Матричный элемент B: углеродистая и легированная сталь
Определите диаметр фрезы, угол зацепления, продолжительность черновой обработки, размеры сверления, расточку, вылет инструмента, твердость материала и ожидаемую нагрузку на шпиндель. Проверяйте крутящий момент и жесткость в реальном диапазоне скоростей, а не сравнивайте только максимальную скорость вращения шпинделя.
Измерьте износ инструмента, нагрев, вибрацию, форму стружки и качество обработки поверхности. Спланируйте фильтрацию охлаждающей жидкости и удаление стружки в зависимости от типа стальной смеси. Длинные и толстые режущие работы могут выявить тепловые и структурные особенности, которые не видны на небольшой демонстрационной детали.
Матричный элемент C: нержавеющая сталь
Контролируйте трение, упрочнение при обработке, нагрев, вход инструмента, выдержку, повторную резку и замену инструмента. Используйте стабильное зацепление и острые инструменты. Записывайте, как направляющие отверстия, нарезание резьбы, глубокие выемки и длинные инструменты изменяют диапазон параметров.
Определите реакцию на остановку резки или износ инструмента, поскольку возобновление работы в зоне упрочнения может создать иные условия нагрузки. Отслеживайте удаление заусенцев и загрязнение поверхности в тех областях, где последующие процессы чувствительны к этому.
| Поведение материала | Ориентация на оборудование/технологический процесс | Доказательство |
|---|---|---|
| Большой объем производства микросхем | Скорость, откачка, фильтрация, очистка | Приемлемый результат по всей партии |
| Высокая сила резания | Крутящий момент, жесткость, держатель, крепление | Нагрузка, вибрация, тенденция изменения размеров |
| Упрочнение при работе | Стабильное зацепление, острая кромка, отсутствие задержек. | Состояние инструмента и правила перезапуска |
| Абразивная пыль | Защита, отвод, обслуживание трубопроводов и системы охлаждения. | Техническое обслуживание и проверки на загрязнение |
| Движение тонких стенок | Опора, усилие зажима, сбалансированное снятие | Инспекция Свободного государства |
Матричный элемент D: Загрязнение чугуном и абразивными частицами
Проанализируйте стратегию охлаждения (сухое или влажное), контроль пыли и тумана, герметизацию корпуса, защиту направляющих, фильтрацию, удаление стружки или шлама, а также техническое обслуживание. Графит и абразивные частицы могут воздействовать на системы охлаждения, датчики, поверхности и расположенное рядом оборудование.
Учитывайте прерывистую резку, литьевую корку, пористость и локальную твердость. Фрезерный станок с ЧПУ для металлических деталей должен быть сконфигурирован с учетом условий загрязнения, а также производительности резки.
Матричный элемент E: Медь и цветные сплавы
Определите проводимость, пластичность, чувствительность к образованию заусенцев, качество поверхности, геометрию инструмента, смазку и обработку стружки. Некоторые медные сплавы легко поддаются обработке, в то время как другие оставляют заусенцы или трудно поддаются обработке. Обеспечьте отслеживаемость идентичности и состояния сплава.
Защитите обработанные поверхности от сколов и следов от обращения. Если электрические или тепловые характеристики зависят от поверхности, требования к очистке, окислению, нанесению покрытия и проверке следует определять отдельно от требований к внешнему виду.
Добавить поведение функции в матрицу
Материалы сами по себе не действуют. Добавьте тонкие стенки, глубокие пазы, длинные отверстия, прерывистые разрезы, мелкую резьбу, уплотнительные поверхности, труднодоступные углы и декоративные участки. Для каждой ячейки, описывающей характеристики материала, запишите наиболее слабый инструмент, риск повреждения при запрессовке, стружкоотделение, метод контроля и допустимый предел.
Изучите модельный ряд фрезерных обрабатывающих центров в качестве эталона архитектуры и сравните его с фактической матрицей «материал-характеристики».
Создание правил внесения изменений для смешанного производства
Когда один станок обрабатывает несколько материалов, определите изменения в программе, инструменте, охлаждающей жидкости, фильтре, бункере для стружки, очистке, контроле качества и загрязнении. Измерьте время переналадки от последней принятой детали до первой принятой детали. Избегайте смешивания стружки или жидкостей в случаях, когда это запрещено требованиями к переработке, качеству или последующими этапами обработки.
- Перед началом настройки необходимо утвердить материал и наименование заготовки.
- Загрузите управляемую программу, инструменты, приспособление, охлаждающую жидкость и план проверки.
- Очистка стружки и контактных поверхностей в соответствии с требуемыми стандартами.
- Выполните первый пробный запуск и проверьте риски, связанные с конкретными материалами.
- Зафиксируйте влияние срока службы инструмента и технического обслуживания на различные группы материалов.
Используйте метод наименьшего количества клеток
Выберите матричную ячейку с наибольшим суммарным риском, связанным с усилием, нагревом, радиусом действия, сколами, стенками, качеством поверхности или сроком службы инструмента. Проведите ее тестирование с материалом и продолжительностью партии, аналогичными производственным. Затем проверьте простую ячейку, чтобы убедиться, что конфигурация не приводит к излишним затратам или замедлению переналадки для остальной части смеси.
Ограничения материальной матрицы
Матрица позволяет систематизировать риски, но не заменяет пробную резку, сертификаты на материалы, технические характеристики станков, проектирование оснастки или метрологию. Не в каждом цехе следует использовать один станок для обработки всех материалов. Раздельное оборудование может быть предпочтительнее в случаях значительного загрязнения, больших объемов, проблем с инструментом, охлаждающей жидкостью или техническим обслуживанием.
Часто задаваемые вопросы
Может ли одна таблица данных о раскрое охватить все виды стали?
Нет. Класс стали, твердость, состояние заготовки, инструмент, зацепление, охлаждающая жидкость и геометрия элементов влияют на стабильный диапазон.
Почему при выборе оборудования следует учитывать необходимость очистки?
Щебень, осадок, пыль и перекрестное загрязнение влияют на производительность, качество, переработку, техническое обслуживание и последующие производственные процессы.
Что такое исследование с наихудшими показателями клеток?
Этот метод позволяет проверить сочетание материала и характеристик с наибольшим значимым производственным риском, вместо использования простой среднестатистической детали.
Следует ли осматривать тонкостенные детали в зажатом состоянии?
Проведение проверок в процессе производства может помочь, но для окончательной приемки работоспособности может потребоваться измерение в свободном состоянии после снятия зажима.
Предоставьте матрицу поведения материалов.
Для оценки фрезерного станка с ЧПУ для обработки металлических деталей, предоставьте типовые чертежи, марки и твердость материалов, технологические процессы обработки заготовок, размеры партий, годовой ассортимент, самые длинные инструменты, самые тяжелые резы, самые тонкие стенки, целевые показатели чистоты обработки, требования к стружке и очистке, правила использования охлаждающей жидкости, данные о сроке службы инструмента и методы контроля. Используйте страницу контактов , чтобы запросить анализ конфигурации, и проверьте производственный опыт компании Zhihe CNC при распределении обязанностей по технологическому процессу.
