Что такое снятие заусенцев? Методы, инструменты, станки и технологии ЧПУ.

Что такое снятие заусенцев?

Каждая обработанная деталь подвергается резке, сверлению или фрезерованию. И почти все эти процессы оставляют после себя нечто нежелательное: заусенцы. Удаление заусенцев — важнейшее понятие для инженеров и производителей, стремящихся к получению точных, безопасных и готовых к сборке деталей. Удаление заусенцев — это процесс, который удаляет эти острые, нежелательные выступы на поверхностях и кромках обработанных деталей. Он играет важную роль в качестве готовой детали.

Компания Boda Tech предоставляет услуги по удалению заусенцев Для обработки деталей на станках с ЧПУ, листового металла и сварных конструкций. Независимо от того, требуется ли вам удаление заусенцев после механической обработки или обработка кромок перед нанесением покрытия или сборкой, наша команда справляется как с небольшими заказами, так и с серийным производством, обеспечивая неизменно высокие результаты.

В этой статье будет рассмотрена процедура удаления заусенцев, различные методы ее выполнения, а также необходимые инструменты.

 

Что такое удаление заусенцев?

Удаление заусенцев — это процесс постобработки в производстве. Он используется для удаления заусенцев, небольших выступающих краев или выступов материала, которые образуются на поверхности или кромках заготовки. В большинстве производственных процессов эти дефекты являются естественным побочным продуктом. Некоторое количество остаточного материала всегда остается, даже если деталь вырезана лазером или обработана на станке с ЧПУ. Процесс удаления заусенцев используется для восстановления геометрии и качества поверхности заготовки.

Важность удаления заусенцев

В высокоточной обработке пропуск зачистки недопустим. Заусенцы могут препятствовать правильной подгонке деталей, создавать опасность при обработке и вызывать концентрацию напряжений, которая может привести к преждевременному выходу изделия из строя. Удаление заусенцев с металла Удаляет эти нежелательные края, позволяя собирать, проверять и использовать детали по назначению.

Процесс удаления заусенцев помогает деталям проходить контроль качества и плавно входить в узлы. Он улучшает качество и срок службы металлических компонентов и часто является обязательным требованием в таких отраслях, как аэрокосмическая и медицинская промышленность.

 

Различные методы удаления заусенцев

В производстве используются различные методы удаления заусенцев, такие как:

Ручное снятие заусенцев

Для бережного удаления заусенцев используются небольшие напильники, наждачная бумага или другие ручные инструменты.

Пескоструйная обработка для удаления заусенцев

Для удаления заусенцев материал, такой как оксид алюминия или стеклянные шарики, обжигают под высоким давлением.

Автоматическое снятие заусенцев

Для быстрой зачистки деталей используются роботизированные, щеточные или ленточные станки. Это позволяет повысить эффективность производства.

 

Что такое заусенец и как он влияет на обработку материалов?

Последствия удаления заусенцев

Заусенец — это выступающий, нежелательный кусочек материала. После механической обработки или резки это тонкий выступ, который остается прикрепленным к заготовке. Заусенцы могут появляться на кромках, в отверстиях или на плоских поверхностях. Их размер и форма могут сильно различаться в зависимости от материала и используемого процесса. 

Даже мельчайшие заусенцы при зачистке нержавеющей стали или алюминия могут ухудшить качество изделия. Эти дефекты могут изменить размеры и привести к травмам.

 

Виды заусенцев

В процессе производства образуются различные типы заусенцев. Понимание типа помогает выбрать правильный метод удаления заусенцев.

Пуассон Берр

Оно образуется из-за сжимающих сил в зоне резания. На кромках заготовки это вызывает боковое расширение материала. Чаще всего встречается при токарной и фрезерной обработке.

Ролловер Берр

Это происходит, когда материал загибается за край, а не отламывается ровно. Заусенцы от перегиба чаще всего встречаются при фрезеровании или сверлении.

Слеза Берр

Заусенцы образуются, когда заготовка разрывается, а не разрезается чисто. Это может привести к образованию неровных краев.

Отрезная фреза

При отделении заготовки от исходного материала образуется заусенец.

Термозажим

Оно образуется, когда расплавленный материал повторно затвердевает по краям. Это происходит из-за процессов, требующих больших тепловых затрат, таких как лазерная или плазменная резка.

 

Что вызывает образование заусенцев при механической обработке?

При обработке сырья образование заусенцев практически неизбежно. Заусенцы зависят от типа выполняемой операции.

Процесс обработки

Заусенцы, образующиеся в процессе механической обработки, это:

• Бурение: В процессе сверления заготовка выталкивается наружу, образуя классический заусенец на выходе. Проблема усугубляется при использовании тупых сверл.
• Гравировка: При сужении зоны резания вдоль выгравированных линий остаются микроскопические заусенцы, особенно на мягких металлах и пластмассах.
• Фрезерование: Заусенцы обычно образуются в местах выхода инструмента. Это происходит при изменении направления фрезерования, особенно в углах и по краям карманов. 
• Превращение: В конце резания боковые силы резания выталкивают заготовку наружу. Вдоль цилиндрических поверхностей образуются заусенцы Пуассона. 

Процесс резки

Заусенцы, образующиеся в процессе резки, следующие:

• Заглушка: При штамповке заготовки из листового металла образуется срезанный край. На выходе из матрицы на оставшейся части листа образуется заусенец.
• Пробивка: При штамповке вокруг отверстия образуются заусенцы, как и при вырубке. Чаще всего заусенцы формируются на стороне листа, выходящей из матрицы.
• Лазерная резка: Нагрев расплавляет металл. Расплавленная заготовка может повторно затвердеть по краю в виде шлака или термических заусенцев.
• Плазменная резка: При плазменной резке используются чрезвычайно высокие температуры. Это может привести к образованию сильных термических заусенцев, особенно на толстых металлических деталях.
• стрижка: В процессе прямолинейной резки листового металла образуются заусенцы и отслоения.

 

Этапы процесса удаления заусенцев

Удаление заусенцев с металлического стержня

Удаление заусенцев производится систематически. Это необходимо для обеспечения последовательности этапов и предотвращения повреждения деталей в процессе работы.

Осмотр заусенцев

Первым этапом является осмотр заусенцев. Обрабатываемая деталь осматривается для определения местоположения, типа и степени выраженности заусенцев. Стратегия удаления заусенцев определяется по результатам этого процесса.

Подготовка части

Изделие промыто. Перед началом зачистки удалите все покрытия, масла и сколы. Это позволит избежать загрязнения или дальнейшего повреждения.

Выбор метода удаления заусенцев

Выбирается наиболее подходящая технология удаления заусенцев. Выбор зависит от типа заусенцев, материала, геометрии детали и объема производства.

Процесс удаления заусенцев с кромки

Предложенный метод используется для удаления заусенцев со всех упомянутых кромок и поверхностей заготовки.

Проверка качества отделки

Повторная проверка детали проводится для того, чтобы убедиться в удалении всех заусенцев после процесса зачистки. Это также позволяет убедиться в отсутствии повреждений поверхности в процессе обработки.

Завершающая обработка детали

Компонент может подвергаться дальнейшим процессам обработки поверхности, но это зависит от потребностей конкретного применения. Обработка поверхности включает полировку, нанесение покрытия или пассивацию.

 

Как использовать инструменты для снятия заусенцев на станках с ЧПУ

Процесс удаления заусенцев с помощью инструмента.

Станки с ЧПУ для удаления заусенцев обеспечивают повторяемый процесс удаления заусенцев с деталей в крупносерийном производстве. Ниже представлен пошаговый процесс использования инструментов для удаления заусенцев на станках с ЧПУ.

Шаг 1: Выбор правильного инструмента

Выбор инструмента для снятия заусенцев зависит от материала и геометрии кромки. Для твердых сплавов хорошо подходят твердосплавные инструменты. Для более мягких материалов подходит быстрорежущая сталь (HSS). Для эффективной обработки поперечных отверстий и внутренних кромок идеально подходят инструменты для снятия фаски с обратной стороны.

Шаг 2: Настройка глубины по оси Z и смещений.

 Убедитесь, что инструмент удаляет заусенец, и установите точную глубину по оси Z. Перед запуском программы необходимо проверить смещения длины инструмента. Даже небольшая ошибка может привести к недостаточному удалению заусенцев или повреждению поверхности.

Шаг 3: Оптимизация подачи, скорости и попутного фрезерования.

При выборе инструмента и материала всегда используйте скорости, рекомендованные производителем. При снятии заусенцев фрезерование с попутной подачей обычно обеспечивает более чистую кромку, чем традиционное фрезерование. Риск образования сколов или вторичных заусенцев снижается при более низких скоростях подачи. 

Шаг 4: Надлежащая фиксация заготовки для получения равномерных фасок

Непостоянная фиксация заготовки может привести к непостоянной глубине фаски. Чтобы гарантировать, что деталь удерживается в одном и том же положении, всегда используйте специальные приспособления, чтобы избежать проблем. При обработке мелких деталей методом удаления заусенцев повторяемость особенно важна.

Различные методы удаления заусенцев

Это различные виды методов удаления заусенцев.

Ручное удаление заусенцев

При ручной зачистке используются ручные инструменты, такие как напильники, скребки и лезвия для удаления заусенцев. Этот метод подходит для небольших объемов работ или сложных геометрических форм. Однако он трудоемкий и подвержен ошибкам.

Механическое удаление заусенцев

В механических станках для удаления заусенцев используются барабанные шлифовальные машины, вибрационные шлифовальные станки или щеточные системы. Заусенцы удаляются путем абразивного контакта. Для пакетной обработки мелких деталей и удаления заусенцев этот процесс очень эффективен, поскольку обеспечивает хорошую стабильность при больших объемах производства.

Термическое удаление заусенцев

Этот метод также известен как метод тепловой энергии (ТЭМ). В нем используется контролируемая реакция горения внутри камеры высокого давления. Для сложных внутренних геометрических форм он идеально подходит для удаления заусенцев с нержавеющей стали и других металлов в автомобильной и аэрокосмической отраслях. Это наиболее распространенный метод.

Электрохимическое удаление заусенцев (ЭХЗ)

Электрохимическая обработка (ЭХО) использует электролитический раствор. Для растворения заусенцев применяется контролируемый электрический ток. Метод эффективен для закаленных материалов. Он идеально подходит для внутренних кромок и поперечных отверстий, труднодоступных механическим способом.

Лазерное удаление заусенцев

 При лазерной зачистке, для удаления излишков материала, используется лазерный луч благодаря его исключительной точности. Он идеально подходит для микрокомпонентов в электронике и производстве медицинских изделий.

 

Преимущества удаления заусенцев 

Ниже перечислены преимущества удаления заусенцев.

Повышенная безопасность

Детали без заусенцев исключают острые края. Это защищает рабочих от травм при погрузке и сборке.

Улучшенная эстетика

Аккуратные края придают более профессиональный вид. В приложениях, предназначенных для взаимодействия с потребителями, улучшенная эстетика играет важную роль.

Улучшенная сборка

Когда детали не имеют заусенцев, они точнее соединяются друг с другом. Это позволяет сократить объем сборочных работ и количество ошибок.

Увеличенная продолжительность жизни

В процессе обработки заусенцы создают точки концентрации напряжений. Удаление заусенцев продлевает срок службы и повышает износостойкость компонентов.

Улучшенная адгезия

Когда поверхность заготовки гладкая и без заусенцев, на нее более равномерно наносятся покрытия, клеи и краски.

Снижение ущерба ниже по течению

В процессе эксплуатации отслаивающиеся заусенцы могут загрязнять гидравлические системы, двигатели или электронные узлы. Это может привести к преждевременному выходу из строя.

Операционная эффективность

Благодаря автоматизированным станкам для снятия заусенцев, обработка деталей происходит быстрее, чем при ручном методе. Например, 54 часа ручной работы сократились до 9 часов. Более быстрое производство уменьшает время цикла.

 

Недостатки удаления заусенцев 

Используются различные методы удаления заусенцев. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Ниже рассмотрены некоторые из распространенных методов, а также их недостатки.

Способ доставки	Недостатки
Ручное удаление заусенцев	Медленные, трудоемкие, непостоянные результаты, утомляемость оператора, риск повреждения деталей.
Механическая/автоматическая зачистка заусенцев	Высокая стоимость оборудования, непригодно для сложных геометрических форм, может изменять размеры деталей.
Химическая/электролитическая зачистка	Опасные химические вещества, строгие требования к утилизации отходов и ограничение только проводящими материалами.
Галтуализация/Массовая обработка	Не подходит для хрупких деталей, длительный цикл обработки, может привести к повреждению деталей.

 

Инструменты, используемые при снятии заусенцев. 

Правильный выбор инструмента делает процесс удаления заусенцев быстрее, безопаснее и качественнее. Выбор инструмента зависит от обрабатываемой детали, её геометрии и требуемой чистоты поверхности.

Ручные инструменты для удаления заусенцев

В число инструментов для ручной зачистки входят:

• Ручные напильники: Это самый простой инструмент для снятия заусенцев. Он выпускается в различных вариантах (плоский, круглый и полукруглый). Хорошо подходит для наружных кромок на простых геометрических формах.
• Лезвия для снятия заусенцев: Для снятия заусенцев с кромок разработаны специальные лезвия. Эти лезвия являются сменными. Они поворачиваются, чтобы следовать за изогнутыми кромками. Широко используются для снятия заусенцев с металлических деталей.
• Абразивные инструменты: Для удаления легких заусенцев и финишной обработки поверхности мягких металлов используются абразивные камни, наждачная бумага и абразивные подушечки.

 

Автоматизированные инструменты для снятия заусенцев

Автоматизированные инструменты для снятия заусенцев повышают эффективность процесса механической обработки. К ним относятся:

• Роторные инструменты: Используются высокоскоростные вращающиеся инструменты. Они оснащаются твердосплавными фрезами, шлифовальными насадками или проволочными щетками. Применяются как в ручном, так и в автоматизированном (с ЧПУ) режимах обработки.
• Специализированные инструменты для снятия заусенцев: Инструменты для снятия заусенцев с поперечных отверстий и орбитальные зачистные головки разработаны для конкретных геометрических форм, таких как пересекающиеся отверстия или внутренние каналы. Эти инструменты обеспечивают высокую точность, повторяемость и сокращение времени цикла.

 

Типы станков для снятия заусенцев

Для различных производственных операций используются специализированные станки для снятия заусенцев, что позволяет получать более точные результаты.

Виды удаления заусенцев

Это различные типы станков для снятия заусенцев, используемые в производстве.

Машины для галтовки

Барабанные полировальные машины — это машины, в которых детали вращаются с абразивными материалами. Постоянный контакт абразивного материала с деталями удаляет заусенцы с поверхностей и постепенно сглаживает их. Идеально подходят для удаления заусенцев с мелких и крупных деталей.

Вибрационные машины для снятия заусенцев

Детали и абразивный материал помещаются в вибрационную ванну или чашу. Вибрационные движения обеспечивают равномерный контакт со всеми поверхностями. Этот метод более щадящий и подходит для деликатных компонентов, чем галтовочная обработка.

Лазерные машины для удаления заусенцев

В этих станках используются лазерные головки, управляемые ЧПУ для точного удаления заусенцев. Эти станки идеально подходят для применений, требующих минимального удаления материала и обработки микродеталей.

Станки для снятия заусенцев с ЧПУ

Многоосевые станки с ЧПУ для снятия заусенцев, оснащенные инструментами, которые автоматически удаляют заусенцы и фаски, следуя предварительно запрограммированным траекториям. Эти станки идеально подходят для мелкосерийного и мелкосерийного производства с обеспечением стабильной геометрии деталей.

Как выбрать подходящую машину

Выбор подходящего станка зависит от размера детали, сложности геометрии, материала, объема производства и бюджета. Вибрационные системы идеально подходят для хрупких или сложных деталей. Для больших партий прочных деталей эффективно используются барабанные шлифовальные машины. Для прецизионных компонентов с жесткими допусками наибольшую гибкость обеспечивает обработка на станках с ЧПУ.

 

Типичные области применения удаления заусенцев

Удаление заусенцев — это финишный процесс, используемый в различных производственных процессах. Удаление заусенцев применяется в отраслях, занимающихся обработкой металла, композитных материалов и пластмасс. Типичные области применения:

• Aerospace: Для обеспечения управляемости и соответствия требованиям безопасности полетов. Края должны быть свободны от заусенцев. Используется для лопаток турбин и несущих кронштейнов.
• Автомобили: В автомобильной промышленности удаление заусенцев используется для обеспечения правильной сборки деталей. Эта процедура применяется на блоках цилиндров двигателей, корпусах трансмиссий и компонентах тормозной системы.
• Электроника: В электронной промышленности он используется для обеспечения электропроводности и соответствия обрабатываемой детали. В электрохимических методах он применяется для достижения высокой точности. К ним относятся разъемы печатных плат, корпуса датчиков и другие компоненты.
• Медицинское лечение: В медицинской промышленности этот метод используется для удаления острых заусенцев с хирургических инструментов. Примерами являются имплантаты и диагностические устройства. Электрохимическая зачистка наиболее эффективна для удаления заусенцев с медицинских деталей из нержавеющей стали.
• Бытовая техника: Удаление заусенцев выполняется для повышения безопасности и улучшения внешнего вида. Эта процедура широко применяется в бытовой технике, например, в кронштейнах и корпусах.
• Сантехника и трубопроводная арматура: Удаление заусенцев необходимо для обеспечения герметичности концов труб и фитингов. Это помогает предотвратить загрязнение труб частицами заусенцев.

Заключение

Что такое снятие заусенцев? Снятие заусенцев — это не простое определение. Оно включает в себя контроль качества, выбор инструмента и метода. Эта процедура используется для определения безопасности, функциональности и готовности изготовленного компонента к производству. Современные технологии позволяют добиться большего контроля и эффективности. Существует множество вариантов, от ручных напильников до лазерной и ЧПУ-обработки. Снятие заусенцев с металлических сплавов в аэрокосмической отрасли или при производстве автомобильных компонентов в больших объемах может существенно повлиять на качество, стоимость и сроки выполнения заказа.

Компания Boda Tech предлагает комплексные услуги по производству и обработке поверхностей, отвечающие современным потребностям промышленности. Мы используем все основные методы удаления заусенцев, такие как электрохимический, механический и лазерный. Мы можем быстро и точно выполнять любые работы, от обработки мелких деталей до сложных производственных заказов. Свяжитесь для обсуждения. Требуется снятие заусенцев или финишная обработка.