Vísindin á bak við myndun skurðar og lágmörkun hennar í nákvæmnivinnslu

Hvað veldur myndun skurðar í CNC vinnslu og hvernig er hægt að koma í veg fyrir það?

Þegar skurðarverkfærið fer frá vinnustykkinu í CNC-vinnslu veldur það plastaflögun, sem leiðir til myndun grjótsÝmsir hlutir geta haft áhrif á þetta ferli, svo sem eiginleikar efnisins, lögun verkfærisins og skurðaraðstæður. Til að skilja ástæðurnar og finna góðar leiðir til að stöðva þær þurfum við að skoða náið hvernig skurðir myndast.

Fjögur skref til að búa til burr

• Upphaf: Þegar skurðarverkfærið nálgast brún vinnustykkisins byrjar hluti af því sem hefur breyst plastískt að myndast.
• Snemma þróun: Brún vinnustykkisins beygist mikið, sem gerir það að verkum að það lítur út eins og það sé að beygja sig.
• Snúningspunktur: Brún efnisins er ekki stöðug, sem veldur því að það myndast gröf.
• Lokaþróun: Kvörnin heldur áfram að stækka vegna þess að plastið beygist og skerst á svæði með slæma aflögun.

Mikilvægir hlutir sem hafa áhrif á myndun grjóts

Það er margt sem hefur áhrif á gerð og stærð sprungna:

• Efni vinnustykkisins: Sveigjanleg efni hafa tilhneigingu til að mynda stærri og lengri gráður, en brothætt efni geta myndað ójöfn og brotin gráður.
• Lögun og ástand verkfæra: Slíp eða slitin verkfæri stækka kvörnina. Hallahornið, oddihornið og radíus skurðbrúnarinnar gegna öll mikilvægu hlutverki í myndun kvörnanna.
• Skurðbreytur eins og fóðrunarhraði, skurðhraði og skurðardýpt hafa áhrif á lögun kvörnanna. Almennt séð getur hærri fóðrunarhraði valdið því að kvörnin stækki.
• Vélræn vinnsluferli: Mismunandi gerðir af kvörnum, eins og útgangskvörn, inngangskvörn, veltikvörn og tárkvörn, eru framleiddar með mismunandi aðferðum, eins og borun, fræsingu og beygju.

Leiðir til að stöðva það

Það er erfitt að losna við allar grófar, en það eru nokkrar leiðir til að draga verulega úr myndun þeirra:

• Fínstilltu hönnun hluta: Forðastu að nota þunna veggi eða hvassa horn. Notaðu í staðinn radíusa og afskurð til að dreifa svæðum sem eru undir miklu álagi.
• Skipulagning verkfæraleiða: Búið til verkfæraleiðir sem skilja eftir sig ójöfnur á stöðum sem auðveldara er að losna við eða á hlutum sem verða unnar síðar.
• Varaefni: Notið stuðningsplötur við borun eða fræsingu til að koma í veg fyrir að efnið beygist og rifni í endunum.
• Umhirða verkfæra: Skerpið og skiptið um skurðarverkfæri reglulega til að halda þeim í góðu ástandi.
• Að fínstilla skurðarbreytur: Til að draga úr líkum á myndun skurðar skal breyta fóðrunarhraða, skurðhraða og skurðardýpt.
• Kælivökvanotkun: Notið rétta skurðvökva til að draga úr sliti á verkfærum og koma í veg fyrir að skurðir myndist.

Burr-fríar vinnsluaðferðir fyrir geim- og lækningatæki

Í atvinnugreinum eins og flug- og geimferðaiðnaði og framleiðslu lækningatækja hefur eftirspurn eftir burr-frjáls vinnsla er sérstaklega hátt vegna mikilvægs eðlis íhlutanna sem framleiddir eru. Þessir geirar krefjast hluta með einstakri yfirborðsáferð, nákvæmni í víddum og áreiðanleika. Til að ná rispulausum árangri í þessum forritum þarf oft háþróaða tækni og strangt ferlisstýringar.

Ítarlegar aðferðir fyrir hluta í geimferðum

Túrbínublöð og burðarhlutar eru dæmi um íhluti í geimferðum sem þurfa að vera nákvæmir og áreiðanlegir. Nokkrar sértækar aðferðir til að vinna án sprungna á þessu sviði eru:

• Kryógenísk vinnsla: Notkun fljótandi köfnunarefnis eða koltvísýrings til að kæla skurðarsvæðið, sem gerir efnið brothættara og ólíklegri til að mynda skurði.
• Háþrýstikælivökvakerfi: Beina háþrýstikælivökva beint að skurðbrúninni til að hjálpa til við að losna við flísar og minnka skurði.
• Titringsstýrð vinnsla: Að bæta stýrðum titringi við skurðarverkfærið eða vinnustykkið til að gera yfirborðið sléttara og koma í veg fyrir að rispur myndist.
• Bjartsýni á verkfærahúðun: Notkun hátæknilegrar húðunar sem minnkar núning og hita, sem bætir gæði yfirborðsins og kemur í veg fyrir myndun skurða.

Nákvæmar aðferðir fyrir hluta lækningatækja

Lækningavörur, svo sem ígræðslur og skurðtæki, þurfa að hafa fullkomna yfirborðseiginleika og vera örugg fyrir líkamann. Á þessu sviði eru til leiðir til að vinna án þess að skemma, svo sem:

• Örvinnsluvélavinnsla: Að búa til flókin form með mjög litlum stigþróun með því að nota vinnslumiðstöðvar sem eru mjög nákvæmar, allt niður á nanómetrastig.
• Að nota rafefnafræðilega aðferð sem snertir ekki efnið til að fjarlægja það án þess að valda vélrænum álagi kallast rafefnafræðileg vinnsla (ECM). Þetta skilur eftir yfirborð án rispa.
• Laservinnsla er mjög nákvæm leið til að fjarlægja efni með því að nota einbeittan leysigeisla. Hún er frábær til að búa til litla hluti án þess að skemma.
• Ómskoðunarvinnsla: Þessi aðferð sker hörð, brothætt efni með eins fáum kvörnum og mögulegt er með því að nota hátíðnibylgjur og slípiefni.

Gæðatrygging og ferlistýring

Til að fá stöðuga, hráefnislausa framleiðslu í flug- og lækningaiðnaði þarf strangar aðgerðir til að stjórna ferlum og tryggja gæði:

• Með því að setja upp kerfi sem fylgjast með ferlinu í rauntíma er hægt að finna og laga vandamál sem gætu leitt til sprungna.
• Tölfræðileg ferlastýring (e. statistics process control, SPC) er notkun tölfræði til að fylgjast með og breyta ferlisþáttum sem valda myndun grjóts.
• Myndgreiningar- og mælitæki með mikilli upplausn eru notuð í háþróaðri skoðunartækni til að finna og útskýra skurði á smásjárstigi.
• Að setja upp endurgjöfarhringrásir milli hönnunar-, skoðunar- og vinnsluteymanna svo þau geti haldið áfram að bæta aðferðir til að losna við skurði er dæmi um samskiptareglur um stöðugar umbætur. Ég veit ekki hvað ég á að segja.

Tólrúmfræði, fóðrunarhraði og skurðaraðferðir til að lágmarka skurði

Samspil verkfæraforms, fóðrunarhraða og skurðaraðferða gegnir lykilhlutverki í að ná fram skurðlausri vinnslu. Með því að fínstilla þessa þætti geta framleiðendur dregið verulega úr myndun grjóts og bæta heildargæði hluta.

Að fínstilla lögun verkfæra

Framleiðsla skurðarverkfæra hefur mikil áhrif á myndun skurðarhnífa. Þegar horft er á rúmfræði verkfæra eru nokkur mikilvæg atriði sem vert er að hafa í huga:

• Jákvætt hallahorn lækkar venjulega skurðkraft og getur gert skurðarhnútana minni. En besti hallinn fer eftir gerð efnisins sem verið er að skera og aðstæðum skurðarins.
• Úthreinsunarhorn: Nægilegt bil kemur í veg fyrir að verkfærið og vinnustykkið nuddist hvort við annað, sem dregur úr líkum á myndun skurða.
• Skurðbrúnaradíus: Beitt skurðbrún (stuttur brúnaradíus) myndar venjulega færri skurði, en hún getur slitnað hraðar. Það er mikilvægt að finna jafnvægi milli beittni brúnarinnar og líftíma tækisins.
• Horn á verkfærisodd: Þegar borað er getur breyting á oddhorninu skipt miklu máli fyrir fjölda útgangsfreða. Fyrir mörg efni virkar 135 gráður oddhorn betur en dæmigerður 118 gráður.
• Helixhorn: Helixhornið hefur áhrif á flísafjarlægingu og skurðkraft við fræsingu og borun. Í sumum tilfellum getur stærra helixhorn hjálpað til við að koma í veg fyrir myndun skurðar.

Það sem þarf að hafa í huga þegar fóðrunarhraðinn er stilltur

Fóðrunarhraðinn er mjög mikilvægur til að búa til skurði og hægt er að breyta honum til að minnka líkurnar á að þeir gerist:

• Algeng viska: Lægri fóðrunarhraði gerir venjulega minni skurðarhnífa þar sem þeir nota minni skurðkraft. Þetta samband er þó ekki alltaf beint og það gæti breyst eftir viðfangsefni og verki.
• Mismunandi fóðrunarhraði: Notkun mismunandi fóðrunarhraða við skurðarferlið getur hjálpað til við að draga úr skurðarskorum. Til dæmis getur lækkun á fóðrunarhraðanum þegar verkfærið nálgast útgang holunnar dregið verulega úr skurðarskorum við borun.
• Vélvinnsla á miklum hraða: Í sumum tilfellum geta mjög miklir fóðrunarhraði og snúningshraði í raun komið í veg fyrir myndun skurða með því að breyta því hvernig flísar myndast.
• Efnisbundin hagræðing: Besti fóðrunarhraði til að draga úr skurðum fer eftir efni vinnustykkisins. Til að finna kjörstillingar er oft mikilvægt að framkvæma prófanir á tilteknum efnum.

Ítarlegri skurðartækni

Nýjar aðferðir við skurð geta hjálpað mikið til við að draga úr skurði:

• Trochoidal fræsing: Þessi aðferð notar hringlaga verkfærabraut og framstig til að minnka verkfæratengingu og skurðkraft. Þetta getur hjálpað til við að koma í veg fyrir myndun skurðar, sérstaklega í hörðum efnum.
• Aðferðir við niðurfræsingu: Við yfirborðsfræsingu getur notkun niðurfræsingaraðferðar í stað einnar djúprar skurðar hjálpað til við að draga úr brúnagryfju.
• Klifurfræsing vs. venjuleg fræsing: Í samanburði við venjulega fræsingu myndar klifurfræsing venjulega minni gráður, sérstaklega á brúnum vinnustykkisins.
• Höggborun getur hjálpað til við að stjórna flísmyndun og minnka myndun skurða við útgang holunnar þegar boraðar eru djúpar holur.
• Snúningsborun: Þessi aðferð notar spírallaga íhlutun skurðarverkfærisins, sem getur dregið verulega úr útgangsskurði við framleiðslu á holum.

Leið til að draga úr sprungum með því að nota samþætta nálgun

Til að ná sem bestum árangri í að draga úr gráum myndun er mikilvægt að skoða lögun verkfærisins, fóðrunarhraða og skurðarferli allt í einu.

• Ferlislíking: Notið öflugan CAM hugbúnað til að líkja eftir vinnsluferlinu og finna staði þar sem skurður gæti myndast.
• Aðlögunarstýring: Notið aðlögunarstýrikerfi sem geta breytt skurðarbreytum í rauntíma út frá skynjaraviðbrögðum til að viðhalda bestu skilyrðum til að draga úr skurðmyndun.
• Það sem þarf að hafa í huga þegar vélaverkfæri eru notuð: Gakktu úr skugga um að vélaverkfærið sé nógu stíft, nógu nákvæmt og nógu móttækilegt til að framkvæma þær skurðaraðferðir sem þú velur.
• Efnisbundin hagræðing: Búið til og haldið utan um gagnagrunn með bestu stillingum fyrir mismunandi samsetningar verkfæra og efna til að auðvelda skipulagningu ferlið fyrir skurðarlausa vinnslu.

Framleiðendur geta dregið verulega úr myndun skurðar með því að hugsa vandlega um og bæta ákveðna hluta vinnsluferlisins. Þetta leiðir til betri gæða hluta, minni vinnu sem þarf að vinna eftir vinnslu og meiri framleiðni.

Niðurstaða

Rannsóknir á myndun skurðar og hvernig hægt er að draga úr henni í nákvæmnivinnslu eru flókin svið sem krefst fjölbreyttra aðferða. Framleiðendur geta lágmarkað eða losnað við skurði með því að læra hvernig þeir myndast og nota flóknari aðferðir. Þetta leiðir til betri hluta og skilvirkari framleiðslu. Þar sem tæknin heldur áfram að batna munu nýr búnaður og aðferðir fyrir skurðlausa vinnslu örugglega koma fram, sem ýtir enn frekar á mörk nákvæmniframleiðslu.

Fyrir fyrirtæki á sviðum eins og flug- og geimferðaiðnaði, framleiðslu lækningatækja og hágæða CNC-vinnslu snýst fjárfesting í aðferðum til að draga úr skurðum ekki aðeins um að framleiða betri vörur; það snýst líka um að vera á undan samkeppninni á markaði sem væntir engu minna en fullkomnunar. Framleiðendur geta tryggt að þeir uppfylli og fari fram úr ströngum stöðlum iðnaðarins með því að vinna með reyndum sérfræðingum í nákvæmnivinnslu og fylgjast með nýjustu fréttum í skurðlausri vinnslu.

FAQ

1. Hvaða tegundir af kvörnum framleiða CNC vélar mest?

Algengustu gerðir af skurðum í CNC vinnslu eru útgangsskurðir (sem eiga sér stað þegar verkfærið fer úr vinnustykkinu), inngangsskurðir (sem eiga sér stað þegar verkfærið fer inn í efnið), veltiskurðir (sem eiga sér stað þegar efnið hreyfist) og Poisson-skurðir (sem eiga sér stað þegar efnið bungur út vegna þjöppunar).

2. Hvaða áhrif hefur efni vinnustykkisins á myndun grjóts?

Efni vinnustykkisins hefur mikil áhrif á myndun kvörnanna. Þar sem þær geta breytt um lögun hafa teygjanleg efni tilhneigingu til að mynda stærri og lengri kvörn. Brothætt efni geta hins vegar myndað kvörn sem eru minni og sundurlausari. Hörku, varmaleiðni og örbygging efnisins hafa einnig áhrif á kvörnina.

3. Hjálpa kælivökvar til við að koma í veg fyrir að rispur myndist?

Já, kælivökvi getur hjálpað til við að koma í veg fyrir myndun skurðar með því að stjórna því hversu mikill hiti myndast við vinnslu. Með því að nota rétt kælivökva er hægt að lækka hitastig skurðarins, minnka núning og auðvelda flísum að komast út. Þetta getur valdið minni plastaflögun, sem aftur gerir skurðina minni. Ítarlegri aðferðir eru meðal annars lágkæling og háþrýstingskælivökvadreifing getur hjálpað til við að losna við skurði.

4. Hvaða óvenjulegar aðferðir eru til að vélræna vinnslu sem geta losnað við gröfur?

Til eru nokkrar óhefðbundnar vinnsluaðferðir sem geta framleitt efni sem er laust við eða næstum laust við skurði. Rafmagnsúthleðsluvinnsla (EDM) notar rafúthleðslur til að fjarlægja efni án þess að snerta það beint. Rafefnafræðileg vinnsla (ECM) notar rafefnafræðilegt ferli til að leysa upp efni. Leysigeislavinnsla notar markvissa leysigeislaorku til að fjarlægja efni mjög nákvæmlega. Þessar aðferðir geta verið mjög gagnlegar fyrir efni sem erfitt er að vinna úr eða form sem erfitt er að vinna úr því þau gætu skilið eftir stór skurði.

Náðu nákvæmni án sprungna með Wuxi Kaihan | KHRV

Ertu tilbúinn/in að bæta nákvæmnisvinnsluhæfileika þína og búa til hluti án þess að það komi upp skurður? Wuxi Kaihan tæknifyrirtæki., Ltd. er áreiðanlegur samstarfsaðili í framleiðslu á hágæðahlutum. Við höfum bestu CNC-vinnslustöðvarnar, hæft starfsfólk og hollustu við gæði, sem gerir okkur að besta valinu fyrir erfiðustu verkefni þín.

Láttu ekki hráefni draga úr gæðum vörunnar eða auka framleiðslukostnaðinn. Sendu okkur tölvupóst á service@kaihancnc.com í dag til að ræða um þarfir þínar og komast að því hvernig reynsla okkar er í burr-frjáls vinnsla gæti hjálpað fyrirtækinu þínu. Við skulum vinna saman að því að gera framleiðsluferlið þitt enn nákvæmara og skilvirkara.

Heimildir

1. Gillespie, LK (1999). Handbók um afgrátun og frágang á brúnum. Félag framleiðsluverkfræðinga.

2. Aurich, JC, o.fl. (2009). Grímur - Greining, stjórnun og fjarlæging. CIRP Annals, 58(2), 519-542.

3. Dornfeld, D., & Min, S. (2010). Yfirlit yfir myndun skurðar í vélrænni vinnslu. Greining, stjórnun og fjarlæging skurðar, 3-11.

4. Ko, SL, & Lee, JK (2001). Greining á myndun skurðar í borun með nýrri hugmynd. Journal of Materials Processing Technology, 113(1-3), 392-398.