фрезерные с ЧПУ
Общее значение обрабатываемости относится к легкости или сложности материала для обработки. Высокообрабатываемый материал требует меньше энергии для обработки и не деформируется при выполнении любых операций. Операция обработки с ЧПУ. С другой стороны, из-за низкой обрабатываемости заготовки сложно придать ей желаемую форму. Это требует большей мощности и может повлиять на режущие инструменты.
В этой статье будет кратко рассмотрено обрабатываемость, влияющие факторы, измерение, улучшение обрабатываемости и ее связь с обработкой на станках с ЧПУ..
Что такое обрабатываемость?
В субтрактивный производственный подход, материал необходимо удалить с заготовки, чтобы создать нужную деталь. Обрабатываемость материала - это мера того, насколько легко он может удалить материал во время операций механической обработки, таких как фрезерование, токарная обработка, сверление и другие.
Обрабатываемость любого материала зависит от его физических, механических и химических свойств. Некоторые важные свойства материала, влияющие на обрабатываемость: твердость, эластичность, механическая прочность, деформационное упрочнение, тепловое расширение и теплопроводность.
Независимо от того, изготовлен ли материал из металла, сплава, пластика, керамики или волокна, его обрабатываемость определяется его характеристиками и условиями обработки. Тем не менее, операторы механической обработки могут почувствовать обрабатываемость заготовки по результатам обработки. Материал с хорошей обрабатываемостью производит минимальный износ режущих инструментов, гладкая поверхность, требует меньше времени и может выдерживать жесткие допуски.
Факторы, влияющие на обрабатываемость боевых изделий?
Существуют различные физические и механические свойства, влияющие на обрабатываемость материала. Давайте обсудим их подробно.
- Твердость
Основным фактором, влияющим на обрабатываемость материала, является его твердость. Высокая твердость заготовки обычно считается трудной для обработки с помощью операций механической обработки.
Твердость любого материала описывает, насколько трудно деформировать заготовку. Кроме того, твердость также предполагает плотную внутреннюю структуру материала (кристаллическую структуру и границы зерен). Компактная внутренняя структура твердого материала затрудняет удаление материала с помощью обрабатывающего инструмента и требует больших усилий.
- Тепловые свойства
Обработка каждого материала создает тепло. Например, металлы и сплавы генерируют температуры от 800 до 900 градусов. Зубья режущего инструмента постоянно соприкасаются и покидают заготовку. Если заготовка имеет низкую теплопроводность, стружка не будет поглощать много тепла, и инструмент будет подвергаться термической нагрузке, что может повлиять на обрабатываемость.
- Рабочее упрочнение
Закалка - это процесс термической обработки металлов и сплавов, который включает в себя нагрев материала на определенном уровне с последующим процессом охлаждения. Это увеличивает твердость материала. По сути, деформационное упрочнение усложняет процесс обработки из-за увеличения твердости. Поэтому рекомендуется приступать к закалке после завершения механической обработки.
Обрабатываемость и обработка с ЧПУ
CNC-обработка твердых материалов
Обработка с ЧПУ совместима со многими материалами, включая металл и пластик, а также с обычными материалами, такими как металлы, сплавы, пластмассы, композиты, волокна, дерево и многие другие. Обрабатываемость каждого материала на ЧПУ различна из-за его уникальных свойств и условий обработки.
- Инструментальный материал и геометрия
Материал инструмента также влияет на обрабатываемость заготовки. Выбор инструмента должен основываться на физико-механических свойствах материала заготовки. Твердость и износостойкость являются двумя важными факторами для материала режущего инструмента, который должен быть выше, чем заготовка. Например, твердосплавный инструмент превосходит твердость углеродистой стали и обеспечивает необходимую обрабатываемость.
Геометрия режущего инструмента также влияет на обрабатываемость заготовки. Например, для операции требуется определенный угол.
- Скорость подачи
Скорость подачи также влияет на то, насколько легко будет обрабатываться сложная заготовка. Скорость подачи прямо пропорциональна обрабатываемости. Материал с хорошей обрабатываемостью можно обрабатывать с высокой скоростью подачи, в то время как материал с низкой обрабатываемостью можно обрабатывать точно с низкой скоростью подачи.
Например, алюминий лучше поддается механической обработке, чем стальные сплавы, поэтому для алюминия предпочтительна высокая скорость подачи. Скорость подачи алюминия при обработке на станках с ЧПУ составляет от 0.004 до 0.012 дюйма/зуб, в то время как стальной сплав (300-400 единиц по Бринеллю) обрабатывается в диапазоне от 0.0015 до 0.004 дюйма/зуб. (СКОРОСТИ И ПОДАЧА).
- Скорость резания
Скорость резания и обрабатываемость материала тесно связаны. Сила резания регулируется в операции обработки с ЧПУ в зависимости от обрабатываемости заготовки. Более высокая скорость резания может привести к повреждению инструмента для заготовки с низкой обрабатываемостью. Низкая скорость резания предпочтительна для заготовок с низкой обрабатываемостью.
- Глубина резания
Большая глубина резания в заготовке с низкой обрабатываемостью довольно сложна с точки зрения точности, чистота поверхностии износ инструмента. Тем не менее, хорошо поддающийся обработке материал может быть легко обработан с большой глубиной резания. Твердость является основной причиной этого; компактная внутренняя структура твердого материала сопротивляется силе резания обрабатывающего инструмента.
- Жесткость станка с ЧПУ
Мощность и жесткость станка с ЧПУ также влияют на обрабатываемость заготовки. Насколько легко будет обрабатываться заготовка, зависит от жесткости станка. Жесткость машины включает в себя степень затяжки винтов, зажимной механизм, качество подшипников, вес и твердость машины.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Как измерить обрабатываемость материала?
Обрабатываемость — это очень сложная характеристика материала, которая зависит от различных факторов и с трудом поддается количественному выражению. Кроме того, обрабатываемость одной и той же заготовки может различаться в зависимости от тип механической обработки, таких как фрезерование, токарная обработка, сверление и так далее.
Индекс обрабатываемости является популярным подходом для количественной оценки обрабатываемости материалов. Он используется в производстве для сравнения обрабатываемости различных материалов.
Индекс обрабатываемости (I, %) = Vi/Vs × 100
Vi представляет собой скорость резания металла в течение определенного времени, а Vs представляет скорость резания стандартной стали в течение ограниченного времени. (Что такое индекс обрабатываемости? Критерии, учитываемые при оценке обрабатываемости? 2018 г.).
Относительная количественная оценка обрабатываемости материала осуществляется только путем изменения скорости резания. Все остальные переменные, такие как материал инструмента, геометрия и скорость подачи, остаются неизменными. Если вам интересно узнать индекс обрабатываемости любого материала, есть онлайн-калькулятор индекса обрабатываемости.
Обрабатываемость некоторых популярных материалов с ЧПУ (Цзэн, 2007 г.)
Как повысить обрабатываемость материалов?
Улучшение обрабатываемости включает изменение фиксированных физических и механических свойств, чтобы сделать его более поддающимся обработке, чем в обычном состоянии.
Существует три основных способа повышения обрабатываемости: добавление добавок, термообработка и контроль рабочих параметров.
| Включение добавок | Смешивание таких добавок, как свинец и сера, делает материал более пригодным для резки. |
| Термическая обработка | Термическая обработка является одним из основных способов изменения механических свойств металлов и сплавов. Например, отжиг (нагрев с последующим медленным охлаждением) снижает твердость и делает материал более ковким, что облегчает процесс обработки. |
| Контроль операционных переменных | Различные рабочие переменные влияют на обрабатываемость детали ЧПУ. Эти факторы необходимо контролировать благоприятным образом для повышения обрабатываемости. К рабочим факторам относятся материал инструмента, скорость резания, скорость подачи и угол. |
Обрабатываемость некоторых популярных материалов с ЧПУ
общий материал в проектах обработки с ЧПУ включает сталь, алюминий, медь, термопласт, композиты и пластик. Давайте обсудим обрабатываемость этих материалов.
- Сталь
Обрабатываемость стали зависит от содержания углерода, так как оно напрямую связано с твердостью стали. Высокоуглеродистая сталь сложна в обработке и требует очень жестких твердосплавных инструментов. Тем не менее, стали с низким содержанием углерода по-прежнему вызывают трудности, поскольку они прилипают к режущим инструментам.
- Нержавеющая сталь
Нержавеющую сталь нелегко обрабатывать на станках с ЧПУ. Твердость и липкость делают его сложным. Лучшей идеей сделать его хорошо поддающимся механической обработке является небольшое упрочнение с помощью термической обработки.
Вас может заинтересовать Обработка с ЧПУ: титан против стали
- алюминий
С алюминий и его сплавы имеют меньшую твердость, чем сталь, они хорошо поддаются механической обработке на станках с ЧПУ. Для качественного результата рекомендуется высокая скорость резания с широким передним углом и задним углом.
- Медь
Медь показывает более высокую обрабатываемость, чем сталь, и более низкую, чем алюминий. Его можно точно обрабатывать с ЧПУ со средней скоростью резания.
- пластики
Пластмассы не обладают большой прочностью, но термический эффект затрудняет их обработку с помощью технологии ЧПУ. Выделяющееся тепло во время обработки может расплавить пластик, что приведет к снижению срока службы инструмента.
Вас может заинтересовать Обработка с ЧПУ: пластиковые детали
- композиты
композиты имеют наименьшую обрабатываемость из-за плохой теплопроводности и жесткости. Обработка композитов на станках с ЧПУ требует специальных инструментов и повышенного внимания к операциям.
Заключение
Обрабатываемость - это простота или сложность придания материалу желаемой формы с помощью субтрактивного производственного подхода. Это один из важных факторов, который следует учитывать, прежде чем приступать к любой операции обработки с ЧПУ. Чтобы получить наилучший результат, важно зафиксировать переменные обработки ЧПУ, такие как скорость резания, глубина резания, скорость подачи и зажимной механизм, в соответствии с уровнем обрабатываемости заготовки.
Анализ функциональности детали по обрабатываемости сырья – достаточно сложный процесс. Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать, чтобы оптимизировать обрабатываемость и получить точный результат, но не беспокойтесь! Boda является ведущим поставщиком производственных услуг по требованию для Проекты по обработке с ЧПУ. Мы учитываем обрабатываемость и другие различные факторы при создании качественных и точных деталей для вас.
Часто задаваемые вопросы
Что понимают под обрабатываемостью?
Обрабатываемость любого материала относится к тому, насколько легко ему можно придать требуемую форму с помощью операций механической обработки.
Какие свойства материала влияют на его обрабатываемость?
На обрабатываемость материала влияют несколько переменных, таких как твердость, механическая прочность, эластичность, теплопроводность и деформационное упрочнение. Другие переменные включают условия работы, материал инструмента и тип операции обработки.
Как повысить обрабатываемость любого материала?
Вы можете повысить обрабатываемость материала, добавив другие соединения, такие как свинец и сера. Кроме того, двумя другими подходами являются термическая обработка и оптимизация рабочих переменных.
Как связаны обрабатываемость материала и обработка на станках с ЧПУ?
В то время как материалы с низкой обрабатываемостью сложны в обработке и требуют некоторых соображений для обработки на станках с ЧПУ, материалы с высокой обрабатываемостью легко совместимы и позволяют создавать точные детали.
Библиография
(Й). СКОРОСТИ И ПОДАЧА. с https://mae.ufl.edu/.
(2018). Что такое индекс обрабатываемости? Критерии, учитываемые при оценке обрабатываемости? с https://www.mecholic.com/.
Цзэн, Дж. (2007). ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБРАБАТЫВАЕМОСТИ И АБРАЗИВНЫХ РЕЖУЩИХ СВОЙСТВ ПРИ AWJ РЕЗКЕ. СЕМАНТИЧЕСКИЙ УЧЕНЫЙ.