Co je to hrubé zacházení?
Hrubování, známé také jako hrubovací frézování nebo CNC hrubování, je první fází procesu obrábění. Zaměřuje se především na rychlé odříznutí značného množství nežádoucího materiálu z obrobku, aby se vytvořil hrubý obrys požadovaného tvaru. V této fázi se používají vysoce výkonné řezné nástroje, jako jsou čelní frézy a hrubovací frézy. Jsou určeny pro vysoké posuvy a hluboké řezy. Ty jsou rozhodující pro odebírání materiálu.
Úkolem hrubování je dát surovému materiálu předběžný tvar, který jej co nejvíce přiblíží požadovanému tvaru, ale ponechá rezervu pro dokončovací práce. Obrobek se při něm rozřezává na požadovaný rozměr a uvolňuje se jeho vnitřní pnutí. Tím se zabrání deformaci při přesných operacích.
Hrubování probíhá při vyšších otáčkách a větších hloubkách řezu než dokončování. Ubírá více materiálu při jednom průchodu, přičemž nástroje zůstávají silné a doba řezání krátká. Tento proces je definován svou schopností být časově úspornější než přesný, protože obrobek podrobuje přesnosti nutné ve fázi dokončování.
Výhody hrubování při obrábění
Hrubování při obrábění má mnoho výhod. Má zásadní význam pro zefektivnění výroby.
- Rychlé odstraňování materiálu: Umožňuje efektivní a rychlý úběr dodatečného materiálu, který je přínosem pro zjednodušení dalších obráběcích procesů.
- Základ pro dokončování: Obrobku dává přibližný tvar, takže přesnější a složitější dokončovací proces lze provést v kratším čase.
- Zvýšená životnost nástrojů: Hrubování chrání jemnější dokončovací nástroje před rychlým opotřebením, čímž snižuje náklady na nástroje.
- Zlepšení efektivity: Zkracuje celkový čas potřebný k obrábění rychlým posunem obrobku směrem k požadovanému tvaru, což může snížit výrobní náklady.
Co je dokončovací práce?
Dokončovací práce při CNC obrábění, běžně známé jako CNC dokončovací práce, jsou závěrečnou fází procesu obrábění, kdy je povrch obráběné součásti zušlechtěn tak, aby splňoval specifické požadavky. Tato fáze má zásadní význam. Zajišťuje, že díl má správnou velikost, splňuje přísné tolerance a má hladký povrch potřebný pro jeho funkci a vzhled.
Při dokončování se přechází od použití těžkých hrubovacích nástrojů k použití jemných dokončovacích nástrojů určených pro detailní práci. Tyto nástroje umožňují přesné a složité řezy, které zlepšují povrch součásti tak, aby vykazoval zamýšlený design. Dokončovací proces může zahrnovat broušení, leštění, galvanické pokovování, tryskání kuličkami a eloxování. Tyto techniky jsou zaměřeny na zlepšení estetického vzhledu součásti a výkonnostních charakteristik, jako je tvrdost, odolnost proti korozi a elektrická vodivost.
Cílem dokončovacích prací při obrábění je také dosažení vysoké rozměrové přesnosti a kvality povrchu a zajištění toho, aby díl neměl žádné vady, jako jsou otřepy, které by mohly bránit výkonu dílu. Jedná se o závěrečnou fázi výroby. Při ní se odebírá potřebné množství materiálu a součást se upravuje do přesných rozměrů. Tyto rozměry se týkají rovinnosti, drsnosti, tloušťky, tolerance a povrchové úpravy. Této vysoké přesnosti se dosahuje proto, aby byla každá součást správně umístěna. Zajišťuje také, že nedojde k jeho poruše, čímž se zvyšuje životnost výrobku.
Výhody dokončovacích prací při obrábění
V CNC obrábění je dokončování jedním z nejdůležitějších procesů, který poskytuje řadu výhod, jež zlepšují kvalitu, trvanlivost a funkčnost obráběných dílů. Mezi hlavní výhody patří:
- Vylepšený estetický vzhled: Zlepšení povrchové úpravy, které pomáhá získat lepší vzhled dílu.
- Zvýšená odolnost: Použití povrchových úprav, které zvyšují odolnost materiálu proti opotřebení, korozi a teplu.
- Zlepšená kvalita povrchu: Zlepšení kvality povrchu různých dílů, aby se minimalizovalo tření mezi nimi a zlepšil se celkový výkon pohyblivých částí.
- Prodloužená životnost výrobku: Tímto způsobem se zvyšuje přesnost a pevnost, což znamená, že vyráběné výrobky vydrží déle a nebudou vyžadovat neustálou výměnu.
- Provozní efektivita: Dílů, které jsou vyrobeny s přesností podle specifikací, je dosaženo tak, že dokonale fungují ve svých aplikacích.
- Úleva od stresu a mechanické vylepšení: Tepelné zpracování zlepšuje mechanické vlastnosti dílu, což pomáhá zpevnit strukturu dílu a jeho práci.
- Soulad s normami pro návrh a výkon: Je to proces, který zajišťuje, že vyrobené díly budou odpovídat zamýšlenému návrhu a budou plnit požadovanou funkci, pro kterou jsou určeny.
Rozdíl mezi hrubováním a dokončováním
Hrubování: počáteční úběr sypkého materiálu
- Účel: Cílem této operace je dosáhnout velmi rychlého úběru materiálu, aby se obrobek přiblížil svému konečnému tvaru. Jedná se o proces opracování kusu kovu do hrubé podoby požadovaného předmětu, přičemž se klade důraz spíše na rychlost než na přesnost.
- Rychlost odstraňování materiálu: Velmi vysoký, s poměrně hlubokými řezy, které umožňují velmi rychlé řezání materiálu obrobku.
- Nástroje: Používá větší a robustní nástroje, jako jsou čelní frézy, které zvládají velké zatížení třískami a vysoké posuvy, které vydrží náročné řezné operace.
- Povrchová úprava a přesnost: To vede k drsnému povrchu, protože se materiál odebírá ve velkém množství. V této fázi se proces nesnaží o dosažení jemných detailů nebo přísných tolerancí.
Povrchová úprava: Zušlechťování a úprava detailů
- Účel: Cílem je dosáhnout přesnosti potřebných rozměrů, tolerancí a povrchové úpravy. To proto, aby díl fungoval a vypadal dobře.
- Rychlost odstraňování materiálu: Účelem je zlepšit materiál tím, že se ztenčí, aniž by se změnily jeho rozměry.
- Nástroje: Používá speciální nástroje pro složitou práci. Patří mezi ně malé frézy a dokončovací frézy. Provádějí jemnější a lehčí řezy, aby vznikl hladký povrch.
- Povrchová úprava a přesnost: To vytváří jemnou povrchovou úpravu a poskytuje přesnou povrchovou úpravu v souladu s konstrukčními požadavky a funkčními a estetickými normami.
Provozní rozdíly
- Rychlost posuvu a hloubka řezu: Hrubování se vyznačuje vysokými rychlostmi posuvu a hlubokými řezy pro rychlejší dosažení vysokého úběru materiálu. Dokončovací práce se provádějí při pomalejší rychlosti posuvu a menší hloubce řezu, aby se zajistila přesnost řezu a hladký povrch.
- Použití chladicí kapaliny: Hrubování vyžaduje více chladicí kapaliny, aby se vypořádalo s teplem vznikajícím při vysokých otáčkách a hlubokých řezech. Při dokončování se chladicí kapalina používá méně kvůli nízkým rychlostem a méně náročným řezným operacím zaměřeným na přesnost a minimální produkci tepla.
Úvahy o efektivním obrábění
- Typ materiálu a výběr nástrojů: Při hrubování se mohou používat hrubé nástroje pro tvrdé materiály, aby se zabránilo odštípnutí, zatímco při dokončování se mohou používat jemné nástroje pro jemnější povrchové úpravy. V obou fázích je třeba zohlednit vlastnosti materiálů, aby byl zajištěn konečný výkon nástroje a kvalita výrobku: Hrubování vyžaduje, aby řezání probíhalo rychlým tempem a zároveň bylo zajištěno, že bude odříznut pouze přebytečný materiál, což vyžaduje správné řezné parametry. Povrchová úprava i rozměry musí být přesné, proto proces dokončování vyžaduje mnoho práce.
Časování a posloupnost
- Pořadí operací: Obrábění začíná hrubší operací zvanou hrubování, která určuje základní tvary obrobku a připravuje půdu pro dokončovací operaci, která obrobek vyleští na zamýšlenou velikost a přesnost. Toto pořadí je důležité pro zajištění hladkého průběhu výrobního procesu a vysoké kvality výrobku.
Tipy pro efektivní hrubování při CNC obrábění
Výběr správného materiálu a geometrie nástroje
Pro hrubování používejte složité nástroje, jako jsou tvrdokovové frézy nebo frézy z rychlořezné oceli, které umožňují efektivní řezání. Zásadní je sledovat počet drážek a úhel šroubovice, protože určují rychlost odvodu třísek a účinnost řezného nástroje.
Optimalizace řezných parametrů
Jednou z kritických strategií, které je třeba dodržovat při hrubování, je nastavení rychlosti a posuvu. Optimální hodnotou musí být dosažení nejvyšší úrovně posuvu, aniž by došlo ke snížení opotřebení nástroje nebo vibrací nástroje.
Zavedení účinných strategií evakuace čipů
Snižte množství třísek a akumulaci tepla použitím správných metod odstraňování třísek, jako je vrtání do jamky nebo lámání třísek při programování. Zvolte nástroje s optimálním počtem drážek, abyste zlepšili proces odvodu třísek.
Využití vysoce účinných technik obrábění
Proberte některé moderní přístupy, jako je trochoidní frézování a vysokorychlostní obrábění, ke zvýšení rychlosti hrubování. Tyto metody pomáhají minimalizovat zatížení nástroje, zlepšují řezný proces a také zvyšují životnost nástroje.
Řízení tepla a opotřebení nástrojů
Při práci používejte chladicí kapaliny nebo přejděte na suché obrábění, pokud vám vadí teplo vznikající při hrubování. Je také důležité sledovat opotřebení nástrojů a co nejdříve je vyměnit, aby se zvýšila jejich účinnost.
Zajištění pevnosti nastavení
Použijte stabilní upínací zařízení a zajistěte tuhost stroje a nástrojů, abyste zvládli obrovské řezné síly během hrubování. Nemělo by docházet k vibracím nebo pohybům kolem stolu nebo obrobku, protože to může vést k problémům s povrchovou úpravou a opotřebením nástroje.
Přizpůsobení specifickým vlastnostem materiálu
Ujistěte se, že použité postupy hrubování jsou vhodné pro opracovávaný materiál. Cílem tohoto článku je poskytnout vám informace o tom, jak se materiál chová při hrubování, abyste mohli řezné nástroje co nejlépe využít.
Využití softwarových a simulačních nástrojů
Moderní CNC software pro dřevoobráběcí aplikace má simulační nástroje pro simulaci hrubovacích drah a parametrů. Tyto nástroje mohou pomoci předvídat problémy, které mohou nastat, a také řídit obrábění pro efektivní využití času a zdrojů.
Parametry obrábění
Minimalizujte posuv, řeznou rychlost a hloubku pro každý typ hrubovací operace. Nejlepším přístupem je zde mít parametry, které lze nastavit na míru. Tím se zefektivní a sníží se komplikace při opracování.
Výběr obráběcích strojů a řídicího softwaru
Pro hrubovací operace vybírejte zařízení s vysokým výkonem a tuhostí, aby bylo schopno odolat velkému řeznému zatížení. Zajistěte, aby řídicí software dokázal rozpoznat změny tvarů a velikostí hrubovacích úloh pro lepší přesnost a standardizaci.
Řízení tepla a řezné kapaliny
Problém tepla při obrábění hliníkových slitin hrubováním lze řešit několika opatřeními. Doporučuje se používat kapaliny s mazacími a chladicími účinky. Ty udržují nástroje a obrobky v chladu.
Tipy pro dosažení přesného dokončování při CNC obrábění
Výběr přesných nástrojů
Dokončovací nástroje se používají pro dokončovací operace; karbidové nebo diamantové hroty jsou ideální pro jemnou povrchovou úpravu a přesnost.
Jemné doladění řezných parametrů
Snižte řezné rychlosti a posuvy, abyste zvýšili kvalitu povrchové úpravy a rozměrové tolerance a snížili průhyb nástroje a vibrace.
Zaměření na kvalitu povrchové úpravy
Zvolte správné otáčky, posuvy a dráhy nástrojů. Ty sníží stopy zanechané nástrojem a zajistí potřebnou kvalitu povrchu. Tím se zlepší vzhled dílu.
Minimalizace průhybu nástroje
Omezte chyby a špatnou kvalitu povrchu zkrácením dílů, výběrem správných průměrů nástrojů a správných systémů držáků nástrojů, abyste omezili ohýbání nástrojů.
Používejte správné techniky chlazení
Chladicí kapalinu nasměrujte na správné místo řezné plochy. Tím se zlepší kvalita povrchu a prodlouží životnost nástroje. Typ chladicí kapaliny, kterou je třeba použít, závisí na obráběném materiálu.
Implementace lehkých a vícenásobných průchodů
Výslednou velikost co nejvíce přibližte požadovanému rozměru, aniž byste provedli jeden silný řez, který je pro nástroj náročný a který bude mít lepší výsledek, pokud bude proveden v několika lehčích průchodech.
Rozhodněte se pro frézování stoupání
Snižte drsnost povrchu pomocí stoupavého frézování, které vede k lepšímu utváření třísek a menšímu opotřebení boků nástroje, což vede k lepšímu povrchu.
Dbejte na vlastnosti materiálu
Pro dosažení nejlepších výsledků přizpůsobte dokončovací operace vlastnostem zpracovávaného materiálu, jako je ostrost řezných nástrojů a řezné podmínky.
Závěr
Při obrábění na CNC se hrubováním vytváří základ pro přesnost, zatímco dokončovací obrábění dodává finální podobu. Zvládnutím těchto technik mohou výrobci zvýšit efektivitu, kvalitu a trvanlivost a zajistit vynikající výsledky každého výrobku.
Spolupracujte s námi a zefektivněte své obráběcí procesy a dosáhněte bezkonkurenční přesnosti a efektivity. Pojďme společně optimalizovat vaši výrobní cestu.
