Le sfide principali della lavorazione CNC dell 'acciaio e della logica di controllo della precisione
Nella fabbricazione della boccola per cuscinetti di precisione, la lavorazione CNC di acciai per cuscinetti a sfere, come GCr15, affronta la duplice sfida di caratteristiche materiali fragili e stabilità dimensionale elevata, che i team di approvvigionamento e ingegneria comprendono.Lavorazione CNC AcciaioLa difficoltà è la chiave per valutare la capacità del processo del fornitore rispetto alle parti in alluminio ordinarie, cuscinetti in acciaio ad alta durezza, bassa resistenza al taglio, forza maggiore e inclini a formare un tumore di truciolo, con conseguente usura rapida degli utensili, elevato rischio di deriva dimensionale, pertanto, la produzione di precisione moderna combina solitamente la finitura CNC con i successivi processi di rettifica, con una precisione dimensionale di ± 0,01 mm e una finitura superficiale Ra0,4 μ m come punto di riferimento di accettazione. Ciò richiede non solo un 'elevata capacità di collegamento a 5 assi rigida, ma anche una rigorosa pianificazione del percorso utensile e la gestione della sollecitazione residua dopo il trattamento termico.
Effetto diretto delle proprietà del materiale sui parametri di taglio CNC
La composizione chimica dell 'acciaio del cuscinetto determina la specificità del suo comportamento di elaborazione, il contenuto di carbonio di GCr15 è di circa 0,9%-1,0% e contiene elementi di lega come cromo e silicio in modo che raggiungano la durezza HRC20 - 25 nello stato di ricottura, quindi salire a HRC60 - 65 dopo la tempra CNC, se si tenta di tagliare direttamente lo strato di indurimento ad alta durezza, quasi impossibile, deve seguire il principio del processo "prima grezzo, prima morbido dopo duro".
- Velocità di taglio fissata:Per la ricottura GCr15, la velocità di fresatura raccomandata è controllata a 80 - 120 m/min, la velocità di tornitura è leggermente più alta, circa 100 - 150 m/min velocità troppo alta accelererà l'usura dell 'utensile e ridurrà la stabilità dimensionale.
- velocità corrisponde alla velocità:Al fine di ridurre l'effetto di indurimento di lavorazione, ogni avanzamento del dente deve essere controllato a 0,08 - 0,15 mm/tooth, per evitare la produzione di una zona di deformazione plastica troppo grande per la lavorazione del processo con una boccola di piccole specifiche, velocità del mandrino deve essere aumentata a 3000 - 6000 rpm per compensare la bassa velocità lineare portata dal piccolo diametro.
- Strategie di lubrificazione a raffreddamento:L'acciaio dei cuscinetti è sensibile al raffreddamento, si consiglia di utilizzare olio da taglio estremamente compresso (con additivi di paration), formando un film protettivo a temperature di taglio estremamente elevate, evitando l'uso di soluzioni di taglio idrosolubili, poiché possono portare a residui di pori microscopici, che influenzano il successivo trattamento termico del vuoto.
Programma di co-operazione per la lavorazione, la finitura e la macinazione
Un singolo processo CNC è difficile da soddisfare contemporaneamente l'accuratezza dimensionale della boccola del cuscinetto, le tolleranze geometriche e i requisiti di integrità superficiale è il posizionamento del CNC come processo di formatura semifinito, concentrandosi sulla soluzione di forme complesse e sull 'margine, e la precisione delle dimensioni finali per il taglio o la rettifica di precisione ultra due percorsi di processo comuni:
| Linea di processo. | Soluzione A: fresatura CNC/tornitura + rettifica non intenzionale | Soluzione B: Macchinario CNC + taglio ultra-preciso (coltello CBN) | Analisi degli scenari e dei meriti |
|---|---|---|---|
| Dimensioni precise | Fino a IT5, tolleranze ± 0,005 mm | Fino a IT6, tolleranze ± 0,01 mm | Programma A precisione più elevata, adatto per veicoli di fascia alta, cuscinetti aeronautici; programma B rapporto prezzo/prestazioni, adatto per attrezzature industriali generali. |
| Superficie lucida | Ra 0.2 - 0.4 µ m | Ra 0.4 - 0.8 μ m | Schema A riverbero superficiale inferiore, coefficiente di attrito inferiore; Schema B ha soddisfatto la maggior parte delle applicazioni di carico pesante. |
| Costi di lavorazione | Alta, necessaria una procedura di rettifica multipla e dispositivi speciali | medio-basso, attrezzature CNC direttamente finito | Programma B consente di risparmiare un processo di finitura con un periodo di consegna più breve, adatto alle esigenze di personalizzazione di piccoli e medi lotti. |
Nella produzione reale, ShowyMetal utilizza solitamente l'affilatura automatica o il programma di lavaggio per boccole di profilo complesso di piccolo diametro, lasciando un margine di lavorazione CNC di 0,1 - 0,2 mm e la rettificatrice successiva per correzioni di precisione, per garantire la coerenza tra il lotto.
Coltello chiave per la scelta e strategia di difesa
Il trattamento e il materiale del tagliente direttamente influenzano l'affidabilità dell 'acciaio del cuscinetto CNC per l'acciaio ad alto contenuto di metalli come GCr15, si consiglia di scegliere utensili in metallo duro a grana micro, la cui tenacità è superiore alla qualità standard e può resistere al carico d'impatto del raggio circolare della punta (R) della scelta è fondamentale: durante la lavorazione, il valore R non è troppo piccolo (R non è troppo piccolo).<0.1mm），否则易崩刃；也不宜过大（>0,3 mm), altrimenti la forza di taglio aumenta, causando vibrazioni per la foratura del foro interno, è necessario utilizzare un trapano a spirale contenente il cono di taglio o un trapano centrale, per evitare il fenomeno "lasciare che il coltello" porti ad una sovra-differenza dell 'apertura, inoltre, l'equilibrio dinamico dell' impugnatura deve essere controllato all 'interno del livello G1.0, per evitare la forza centrifuga causata dalla pulsazione radiale, che è necessaria per garantire l'attuabilità cilindrica dell' anello del cuscinetto.<0.002mm的前提。
Calcolo di ingegneria delle deformazioni di trattamento termico e delle riserve CNC
Un punto critico trascurato da molti fornitori CNC è il trattamento termico che comporta la contrazione e la deformazione radiale dell 'acciaio per cuscinetti, che durante la tempra produce circa lo 0,2%-0,3% di riduzione del volume e sposta le dimensioni verso il centro a causa del cambiamento dei tessuti.(comunemente noto come "dilatazione lunga riduzione") Se la finitura CNC è completata prima del trattamento termico, le dimensioni del pezzo dopo il forno saranno gravemente peggiori, quindi, la pratica di ingegneria standard è: la dimensione di finitura CNC deve essere eseguita sul trattamento termico della dimensione target, aumentando 2 - 3 volte la deformazione prevista come margine di rettifica. Ad esempio, il foro interno target, Φ 30.00 mm, tenendo conto della contrazione centripeta, nella lavorazione CNC dovrebbe essere pre-tenuto nell 'intervallo Φ 30.06 - 30.08 mm, i valori specifici devono essere perfezionati secondo la curva di espansione del coefficiente di acciaio diverso e il database di elaborazione storica, e la formula non generale per la boccola con profili complessi sferici e rotolati interni, è consigliabile introdurre l'algoritmo di compensazione nella programmazione CNC, l'assegnazione differenziale dell' intervallo.
Standard di controllo e punti di accettazione di qualità
L'accettazione della boccola del cuscinetto non può guardare solo alla dimensione del profilo, il nucleo è la tolleranza del bit di forma (GD & T) e l'integrità della superficie in base agli standard GB/T 1999 o ISO 492, l'diametro esterno cilindrico è di solito richiesto ≤ 0,005 mm, la verticalità di estremità ≤ 0,005 mm sul metodo di rilevamento, il micrometro comune non può catturare l'errore del profilo micro, è necessario utilizzare una macchina di misura a coordinate (CMM) o un proiettore ottico per la scansione dimensionale completa. Le prove di superficie devono concentrarsi su "ustione" e "de-stress recoal effect": se la lavorazione CNC viene alimentata in modo errato, il calore di taglio provoca cambiamenti metallografici superficiali, lo diffrazione a raggi X può rilevare picchi di pressione se superano 1500 MPa, che riducono notevolmente l'accettazione della fatica del cuscinetto dovrebbe richiedere al fornitore di fornire rapporti di prova di stress residuo superficiale emessi da terzi e registrazioni della curva di usura utensile basate sullo standard ISO 21926 per dimostrare la stabilità del processo.
FAQ: Domande frequenti sulla lavorazione CNC dell 'acciaio
La lavorazione CNC dei cuscinetti in acciaio produce indurimento di lavorazione?
La deformazione plastica dell 'area di taglio aumenta la durezza superficiale, influenzando la successiva rettifica ottimizzando la velocità di avanzamento (abbassando il valore F) e utilizzando olio da taglio con additivi di pressione estrema, è possibile controllare efficacemente la profondità della tempra entro 0,1 mm.
Quanto dura di solito la boccola di riserva per piccole quantità?
A seconda della complessità del processo, se l'uso della macchina di fresatura combinata, il ciclo di produzione di prova può essere ridotto a 3 - 5 giorni; se la produzione di massa contiene il trattamento termico e i collegamenti di rettifica, di solito richiede 15 - 25 giorni, è necessario pianificare in anticipo la pianificazione del lotto di trattamento termico.
Come evitare il salto di estremità nella boccola CNC?
Il movimento di fondo deriva principalmente dal posizionamento del punto di riferimento della clip impreciso o lato coltello coltello coltello utilizzando impugnatura tubolare, metodo di bloccaggio ottimizzato (come l'uso di adsorbimento sotto vuoto o membrana di bloccaggio) e per garantire che il movimento radiale del mandrino ≤ 0,005 mm, è il metodo chiave di controllo del battito.
Qual è la differenza tra GCr15 e SKF 52100 nella lavorazione CNC?
Le due componenti sono simili, ma GCr15 è più rigoroso sul controllo delle impurità e il carburo è più piccolo, quindi la resistenza di taglio è leggermente più piccola e la durata dell 'utensile può aumentare la velocità del mandrino di GCr15 del 5 del 5 - 10% sui parametri CNC, ma deve essere verificato come verifica di prova e non può essere applicato direttamente alla tabella dei parametri di SKF52100.
Quanto margine è necessario per la lavorazione CNC prima della lavorazione della superficie?
Se il successivo trattamento cromato o nitruro di azoto, si consiglia di mettere da parte un margine di 0,05 - 0,10 mm, in modo da evitare la corrosione della soluzione di trattamento causata da dimensioni troppo povere per l'ossidazione anodizzata o la sabbiatura solo dei sedili in lega di alluminio, senza prenotazione aggiuntiva, ma la superficie sensibile da proteggere.
Conclusioni e suggerimenti d'azione
La lavorazione CNC dell 'acciaio per cuscinetti non è una semplice "taglio del metallo", ma la scienza dei materiali, la termodinamica e la meccanica di precisione quando si sceglie un fornitore, non solo dipende dalla quantità di apparecchiature, ma anche dalla sua capacità di prevedere la deformazione di trattamento termico, i dettagli della gestione degli utensili e le tolleranze di forma dei mezzi di rilevamento. Se siete alla ricerca di un partner in grado di controllare rigorosamente le tolleranze di ± 0,01 mm, con la capacità di lavorazione integrata e che si concentra sulla qualità dell 'aspetto e sulla coerenza dei lotti, inviateci i vostri disegni e requisiti tecnici: valuteremo i percorsi di processo migliori e forniremo un preventivo accurato basato su un database di ingegneria.
