Nella personalizzazione delle parti CNC di precisione, la tornitura e la fresatura sono due processi principali, ma il principio della cinematica, l'efficienza di rimozione dei materiali e la logica di controllo della qualità della superficie sono significativamente diversi, molti ingegneri ignorano l'impatto del percorso di processo sulle tolleranze di forma durante la fase di revisione dei disegni, con conseguente deriva dimensionale o difetti esterni frequenti nella produzione di massa per capire il confine del processo di tornitura e fresatura CNC e combinare la lavorazione combinata con la fresatura, è la chiave per accorciare il periodo di consegna e migliorare la coerenza. Questo articolo analizzerà in modo approfondito i parametri di taglio, la selezione degli utensili e le strategie di controllo della finitura superficiale di entrambi i processi per aiutare i team di approvvigionamento e di ricerca e sviluppo a evitare i modelli di guasto comuni durante la fase di selezione e a capire quando utilizzare un singolo processo e quando introdurre la lavorazione combinata multiasse.
Differenza tra tornitura CNC e fresatura del nucleo cinematica e utensile
La tornitura (Turning) è utilizzata principalmente in parti rotative del corpo, come albero, set, disco del pezzo di rotazione, l'utensile lungo la superficie assiale o radiale e il suo più grande vantaggio è che nella lavorazione della superficie di rotazione, la velocità di taglio è costante, facile ottenere una rugosità superficiale inferiore per l'alluminio, la velocità del mandrino può raggiungere 8000 - 12000 rpm, di solito profondità controllata a 0,5 - 2 mm, la quantità di avanzamento di 0,1 - 0,3 mm/rev per utensili in metallo duro o CBN con una lunga durata.
La fresatura (Milling) è per i corpi non rotanti, come gusci, staffe, superfici complesse in cui il pezzo viene fissato o ruotato, la fresatura dello strumento perché comporta avanzamenti multidirezionali radiali e assiali, è estremamente richiesta per la rigidità dello strumento nella lavorazione di acciaio inossidabile o leghe di titanio, la fresatura è soggetta a vibrazioni (Chatter), causando un 'ondulazione superficiale. In questo caso, ridurre la velocità del mandrino a 3000 - 5000 rpm, aumentare la profondità fino a 3 - 5 mm e utilizzare una strategia di piccolo avanzamento (High-Speed Milling o Trochoidal Milling) per controllare lo spazio di scarico del truciolo per evitare il surriscaldamento.
Esami ingegneristici per la finitura superficiale e il controllo delle tolleranze
Per la ricerca di parti in serie altamente lucide, senza graffi, la scelta del percorso del processo determina direttamente il rendimento della finitura dell 'avanzamento principalmente dall' impatto del tasso di tornitura,$Ra = K\times f $, riducendo il tasso di avanzamento può ridurre significativamente il valore Ra, ma deve bilanciare il tempo di elaborazione se richiesto Ra0,4 μ m, la tornitura deve essere accompagnata da una lama di taglio fine, un ampio angolo anteriore, un 'affilatura affilata e un' aggiunta di una rimozione minima dell 'auto dopo l'ultima mezzaluna fine.
La finitura della fresatura è influenzata maggiormente dalla strategia del percorso del coltello, dove i percorsi paralleli tradizionali lasciano ammaccature di residui nella direzione dell 'asse Z.(Scalloping) e la strada del coltello o la strada della lama di contorno possono controllare meglio la fluidità della luce della superficie nell 'aspetto della lavorazione di parti in lega di alluminio e magnesio, spesso utilizzando "fresatura ruvida + fresatura fine + lucidatura" a quattro fasi quando la fresatura fine, la velocità del coltello aumenta del 30%, l'avanzamento diminuisce del 50% e l'uso di una grande scanalatura truciolo per evitare l'avvolgimento. Per un produttore come ShowyMetal orientato alla coerenza esterna, l'usura degli utensili viene monitorata nella produzione in serie e i cambi forzati di coltello per ogni 500 pezzi sono obbligatori per garantire l'assenza di microcrepe e striature.
fresatura automatica: un salto di efficienza che rompe il limite di un asse
Quando le parti contengono sia la superficie rotante che le caratteristiche laterali complesse.(come raccordi della linea aerea, flangia robotica), l'uso singolo del tornio o della fresatrice porterà a una clip secondaria, l'errore cumulativo può raggiungere più di ± 0,1 mm. Turning-Milling Combined (Turning-Milling Combined) la tornitura, la fresatura e la foratura sono integrate su una macchina CNC multiasse e tutte le caratteristiche di lavorazione possono essere completate in un 'unica pinza, ad esempio, la macchina combinata a 5 assi può essere oscillata attraverso l'asse C, lavorando fori, scanalature e filettature sul lato del pezzo non solo ridurre l'errore di montaggio a zero, ma anche ridurre il tempo di lavorazione totale del 40%. Per il materiale dell 'acciaio inossidabile, la lavorazione composta deve prestare attenzione alla deformazione termica, si consiglia di fermarsi 2 ore dopo il completamento della lavorazione e quindi misurare, al fine di rilasciare lo sforzo interno.
L'impatto decisivo delle proprietà del materiale sulla selezione del processo
Il coefficiente di taglio (Kc) e la tenacità dei diversi materiali determinano direttamente la fattibilità della tornitura o della fresatura. In lega di alluminio (6061/7075):Buona conducibilità termica, alta velocità di rotazione quando il coltello facile da montare, evitare forze di taglio eccessive; La fresatura richiede l'uso di una lama affilata per evitare che i trucioli di alluminio si sfondano sulla superficie di compressione. Acciaio inox (304/316):La conduttività termica è scarsa, la tempra è facile da indossare quando si usano utensili, è necessario utilizzare CBN o metallo duro rivestito; durante la fresatura, l'accumulo di calore è grave, è necessario utilizzare un liquido di raffreddamento forte ed evitare la lavorazione discontinua. Materiali plastici (PEEK/POM):Il coefficiente di attrito è grande, la tornitura a caldo e la fresatura devono mantenere l'apertura del coltello estremamente affilata e il liquido di raffreddamento svolge principalmente una funzione di lubrificazione piuttosto che di raffreddamento, impedendo la sbavatura sulla superficie della parte a causa dell 'hot melt di attrito.
Programma di processo: processo singolo vs processo composito
| dimensioni dimensioni. | Autonoleggio Autoveicoli | 3/5 di foratura | Auto combinata. |
|---|---|---|---|
| Caratteristiche delle parti applicate | corpo, volto, interno. | Solette, Aliene, superfici complesse | Caratteristiche e non retromarcia. |
| Capacità di tolleranza tipica | di 0,02 mm | di 0.01 mm | ± 0.01 mm (solo montaggio) |
| Colli di bottiglia di qualità della superficie | Entrare nei corpi, indossare le tracce | Altezza residua, vibrazioni | Interferenze multiple con i coltelli |
| Efficienza di elaborazione | Alta (forma semplice) | C (superfici complesse più lente) | Molto alta (senza secondo carico) |
| Principali modelli di guasto | Pressione calda, taglio dei coltelli | Rompi il coltello, taglia il coltello. | Errore di conversione delle coordinate. |
Dalla tabella si può vedere che se le parti sono solo una semplice boccola, l'efficienza di tornitura è la più alta; se l'alloggiamento complesso, la fresatura è migliore; se le parti con fori laterali, la fresatura composita è affidabile per garantire la posizione entro 0,05 mm programma di acquisto nella richiesta, dovrebbe indicare chiaramente i parametri di riferimento della parte, in modo che il fornitore possa ottimizzare il percorso di processo.
Modelli di guasto comuni nella lavorazione mista e strategie di evasione
Nella produzione di massa, la sfida più grande della lavorazione ibrida è la "coerenza", errori comuni includono: 1. deriva dimensionale causata dall 'usura dell' utensile; 2. errore di colorazione superficiale causato dall 'ineguale lavaggio del liquido di raffreddamento; 3. strategie di elusione causate dall' allungamento termico del mandrino devono basarsi su rigorosi test di processo Prima di tutto, attuare la prima conferma del pezzo (FAI), dopo che il primo pezzo passa alla produzione in serie. In secondo luogo, il monitoraggio della dimensione critica mediante SPC (Statistical Process Control), 3 misure ogni 2 ore, tracciare il grafico di controllo se si rileva una deviazione tendenziale, regolare immediatamente il valore di compensazione dello strumento e, per le parti esterne, aumentare il processo di "de-stress ricottura"(per le parti in acciaio) o il trattamento "naturale di tempo" prima della lucidatura per stabilizzare il reticolo interno ed evitare la deformazione della successiva lavorazione.
Test di qualità e criteri di accettazione
Fase di accettazione, concentrarsi sulle tolleranze bit forma piuttosto che solo dimensioni Per le connessioni di precisione, coassiale, planarità, verticalità è spesso più critica della lunghezza dei mezzi di rilevamento dovrebbe contenere: una macchina di misura a coordinate (CMM) per il rilevamento a grandezza naturale delle caratteristiche chiave; uno strumento di misurazione ottica per l'allineamento rapido di parti minuscole; un ruvido viene utilizzato per il campionamento del valore di Ra. Per i pezzi più grandi forniti da ShowyMetal, eseguire un controllo completo delle dimensioni chiave al 100% prima della spedizione e il test esterno secondo lo standard AQL 1.0 per garantire che non ci siano graffi, glitch e scolorimento di ossidazione nei rapporti di ispezione con nuvole di punti dati CMM e curve di rugosità per consentire la tracciabilità del cliente.
Q1: È possibile produrre tornitura e fresatura nello stesso contenitore?
Sì, questa è la funzione principale della macchina utensile combinata per fresatura attraverso l'asse C o l'asse B, le caratteristiche laterali del pezzo possono essere lavorate con la fresa, senza necessità di una chiusura secondaria, eliminando così l'errore cumulativo.
FAQ 2: Come vengono raffreddati i tornanti e i fresatori durante la lavorazione dell 'acciaio inossidabile?
L'acciaio inossidabile ha una bassa conduttività termica e richiede l'uso di un liquido di raffreddamento ad alta pressione (10 - 40 bar) per direttamente spruzzare l'area di taglio, riducendo la velocità di taglio ed evitando che l'accumulo di calore provochi il crollo dell 'utensile o la ricottura del pezzo.
FAQ 3: Come garantire che i pezzi di grandi dimensioni non abbiano un aspetto aberrante?
La coerenza apparente dipende dall 'uniformità del materiale e dall' uniformità del trattamento superficiale, è necessario specificare lo stesso materiale del forno e utilizzare la velocità di rotazione e la pressione fisse nel processo di lucidatura, evitando le variabili manuali.
FAQ 4: Come viene scelto il percorso del coltello quando si fresa una superficie complessa?
L'elaborazione di finitura ha la priorità sull 'uso della strada del coltello di contorno (Parallel/Flat) o della lavorazione del pendolo a 5 assi, controllando l'altezza residua con una lunghezza di taglio costante per evitare l'incendio causato dalla lavorazione a bassa velocità della punta della palla.
FAQ 5: Perché la superficie è nebbiosa durante la tornitura dell 'alluminio?
L'adesivo in alluminio è grave, se l'apertura del tagliente non è affilata o il truciolo è difettoso, il truciolo di alluminio spremere la superficie di pressione per formare tracce bianche di nebbia è necessario utilizzare un grande angolo anteriore dell 'inserto e ottimizzare l'avanzamento, se necessario, aumentare il processo di lucidatura.
Conclusioni e raccomandazioni tecniche per la scelta
La tornitura CNC e la fresatura non si escludono a vicenda, ma i pilastri di processo complementari sono buoni per la superficie di rotazione, la fresatura è buona per la superficie non rotante, e la fresatura composita è quella di risolvere "una pinza, alta precisione, breve periodo di consegna" difficili strumenti di ingegneria per la personalizzazione delle parti di precisione, si consiglia di introdurre DFM (design di produzione) nella fase iniziale di ricerca e sviluppo, chiarendo le caratteristiche principali del processo, mettendo da parte l'margine di tolleranza. Se il vostro progetto comporta l'integrazione multi-caratteristica o requisiti rigorosi di conformità esterna, si consiglia di combinare il programma di elaborazione composto a 5 assi può fare riferimento alla nostra descrizione del processo di trattamento superficiale per capire come l'ossidazione anodizzata, la sabbiatura e l'elaborazione post-trattamento possono migliorare ulteriormente le prestazioni delle parti dopo la preparazione dei disegni, vi invitiamo a inviare una richiesta, forniremo una valutazione tecnica dettagliata e un preventivo sulla base della fattibilità del processo e della conformità del lotto.
