Co to jest Roughing?
Obróbka zgrubna, znana również jako frezowanie zgrubne lub obróbka zgrubna CNC, to pierwszy etap procesu obróbki skrawaniem. Jego głównym celem jest szybkie odcięcie znacznej ilości niepożądanego materiału z przedmiotu obrabianego w celu stworzenia zgrubnego zarysu pożądanego kształtu. Na tym etapie wykorzystywane są wysokowydajne narzędzia skrawające, takie jak frezy walcowo-czołowe i frezy do obróbki zgrubnej. Są one przeznaczone do dużych prędkości posuwu i głębokich cięć. Mają one kluczowe znaczenie dla usuwania materiału.
Zadaniem obróbki zgrubnej jest nadanie surowcowi wstępnego kształtu, który zbliży go jak najbardziej do wymaganej formy, pozostawiając jednak miejsce na wykończenie. Przycina obrabiany przedmiot na wymiar i łagodzi jego wewnętrzne naprężenia. Zapobiega to odkształceniom podczas precyzyjnych operacji.
Obróbka zgrubna działa przy wyższych prędkościach i większych głębokościach skrawania niż obróbka wykańczająca. Usuwa więcej materiału w jednym przejściu, jednocześnie utrzymując mocne narzędzia i krótki czas skrawania. Proces ten jest definiowany przez jego zdolność do bycia bardziej ekonomicznym pod względem czasu niż dokładnym, ponieważ poddaje obrabiany przedmiot dokładności niezbędnej na etapie wykańczania.
Zalety obróbki zgrubnej w obróbce skrawaniem
Obróbka zgrubna ma wiele zalet. Ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności produkcji.
- Szybkie usuwanie materiału: Umożliwia wydajne i szybkie usuwanie dodatkowego materiału, co jest korzystne dla uproszczenia innych procesów obróbki.
- Podstawa do wykańczania: Nadaje obrabianemu przedmiotowi przybliżony kształt, dzięki czemu bardziej precyzyjny i skomplikowany proces wykańczania można wykonać w krótszym czasie.
- Zwiększona trwałość narzędzi: Ponieważ usuwa większość materiału, obróbka zgrubna chroni drobniejsze narzędzia wykańczające przed szybkim zużyciem, zmniejszając w ten sposób wydatki na narzędzia.
- Poprawa wydajności: Skraca całkowity czas wymagany do wykonania operacji obróbki poprzez szybkie przesuwanie przedmiotu obrabianego w kierunku pożądanego kształtu, co może obniżyć koszty produkcji.
Czym jest wykańczanie?
Wykańczanie w obróbce CNC, powszechnie znane jako wykańczanie CNC, jest ostatnim etapem procesu obróbki, w którym powierzchnia obrabianego elementu jest udoskonalana w celu spełnienia określonych wymagań. Etap ten ma kluczowe znaczenie. Zapewnia, że część ma odpowiedni rozmiar, spełnia ścisłe tolerancje i ma gładkie wykończenie potrzebne do jej działania i wyglądu.
W obróbce wykańczającej następuje przejście od stosowania ciężkich narzędzi do obróbki zgrubnej do stosowania drobnych narzędzi wykańczających przeznaczonych do obróbki detali. Narzędzia te umożliwiają precyzyjne i skomplikowane nacięcia, które poprawiają powierzchnię komponentu, aby pokazać zamierzony projekt. Proces wykańczania może obejmować szlifowanie, polerowanie, galwanizację, piaskowanie i anodowanie. Techniki te mają na celu poprawę estetycznego wyglądu części i właściwości użytkowych, takich jak twardość, odporność na korozję i przewodność elektryczna.
Wykańczanie w obróbce skrawaniem ma również na celu osiągnięcie wysokiej dokładności wymiarowej i wykończenia powierzchni oraz zapewnienie, że część nie ma wad, takich jak zadziory, które mogą utrudniać jej działanie. Jest to ostatni etap produkcji. Usuwa wymaganą ilość materiału i doprowadza element do dokładnych wymiarów. Wymiary te dotyczą płaskości, chropowatości, grubości, tolerancji i wykończenia powierzchni. Ta wysoka precyzja jest osiągana w celu zapewnienia, że każda część jest prawidłowo umieszczona. Zapewnia również, że nie ulegnie ona awarii, zwiększając tym samym trwałość produktu.
Zalety wykańczania w obróbce skrawaniem
W obróbce CNC obróbka wykańczająca jest jednym z najważniejszych procesów zapewniających liczne korzyści, które poprawiają jakość, trwałość i funkcjonalność obrabianych części. Kluczowe korzyści obejmują:
- Zwiększona estetyka: Poprawa wykończenia powierzchni, która pomaga uzyskać lepszy wygląd części.
- Zwiększona trwałość: Nakładanie powłok powierzchniowych, które zwiększają odporność materiału na zużycie, korozję i wysoką temperaturę.
- Lepsza jakość powierzchni: Poprawa wykończenia powierzchni różnych części w celu zminimalizowania tarcia między nimi i poprawy ogólnej wydajności ruchomych części.
- Wydłużona żywotność produktu: W ten sposób wykończenie zwiększa dokładność i wytrzymałość, co oznacza, że wytwarzane produkty będą trwalsze i nie będą wymagały ciągłej wymiany.
- Wydajność operacyjna: Upewnienie się, że części działają idealnie w swoich zastosowaniach, ponieważ są wykonane z dokładną precyzją zgodnie ze specyfikacjami.
- Odciążenie i wzmocnienie mechaniczne: Obróbka cieplna poprawia właściwości mechaniczne części, co pomaga wzmocnić strukturę części i jej pracę.
- Zgodność z normami projektowania i wydajności: Jest to proces upewniania się, że wyprodukowane części będą zgodne z zamierzonym projektem i będą wykonywać wymaganą funkcję, do której są przeznaczone.
Różnica między obróbką zgrubną a wykańczającą
Obróbka zgrubna: początkowe usuwanie materiału sypkiego
- Cel: Operacja ta ma na celu osiągnięcie bardzo szybkiego usuwania materiału, aby zbliżyć obrabiany przedmiot do ostatecznego kształtu. Jest to proces obróbki kawałka metalu do zgrubnej formy pożądanego obiektu, koncentrujący się raczej na szybkości niż dokładności.
- Szybkość usuwania materiału: Bardzo wysoka, z dość głębokimi nacięciami, które umożliwiają bardzo szybkie cięcie obrabianego materiału.
- Narzędzia: Wykorzystuje większe i solidne narzędzia, takie jak frezy walcowo-czołowe do przenoszenia dużych ilości wiórów i dużych prędkości posuwu, które mogą wytrzymać trudne operacje cięcia.
- Wykończenie powierzchni i dokładność: Prowadzi to do chropowatej powierzchni, ponieważ materiał jest usuwany w dużych ilościach. Proces ten nie ma na celu osiągnięcia drobnych szczegółów lub wąskich tolerancji na tym etapie.
Wykończenie: Dopracowanie i detale
- Cel: Celem jest osiągnięcie dokładności do wymaganych wymiarów, tolerancji i wykończenia powierzchni. Dzięki temu część będzie działać i dobrze wyglądać.
- Szybkość usuwania materiału: Znacznie niższa, ponieważ celem jest ulepszenie materiału poprzez uczynienie go cieńszym bez zmiany jego wymiarów.
- Narzędzia: Wykorzystuje specjalne narzędzia do skomplikowanych prac. Należą do nich małe frezy i frezy wykańczające. Wykonują one drobniejsze i lżejsze cięcia w celu uzyskania gładkiej powierzchni.
- Wykończenie powierzchni i dokładność: Tworzy to precyzyjne wykończenie powierzchni zgodne z wymaganiami projektowymi oraz standardami funkcjonalnymi i estetycznymi.
Różnice operacyjne
- Prędkość posuwu i głębokość cięcia: Obróbka zgrubna charakteryzuje się wysokimi prędkościami posuwu i głębokimi cięciami w celu szybszego osiągnięcia wysokiej wydajności usuwania materiału. Wykańczanie odbywa się przy wolniejszym posuwie i mniejszej głębokości, aby zapewnić dokładność cięcia i gładkie wykończenie powierzchni.
- Zużycie chłodziwa: Obróbka zgrubna wymaga większej ilości chłodziwa, aby poradzić sobie z ciepłem pochodzącym z dużych prędkości i głębokich cięć. W obróbce wykańczającej zużycie chłodziwa jest mniejsze ze względu na niskie prędkości i mniej rygorystyczne operacje cięcia mające na celu dokładność i minimalne wytwarzanie ciepła.
Uwagi dotyczące efektywnej obróbki skrawaniem
- Rodzaj materiału i wybór narzędzia: Obróbka zgrubna może wykorzystywać narzędzia gruboziarniste do twardych materiałów, aby uniknąć odprysków, podczas gdy obróbka wykańczająca może wykorzystywać narzędzia drobnoziarniste do dokładniejszego wykończenia. Oba etapy muszą uwzględniać właściwości materiałów, aby zapewnić ostateczną wydajność narzędzia i jakość produktu: Obróbka zgrubna wymaga, aby cięcie odbywało się w szybkim tempie, przy jednoczesnym zapewnieniu, że odcinany jest tylko dodatkowy materiał, co wymaga odpowiednich parametrów cięcia. Wykończenie powierzchni, a także wymiary, muszą być dokładne; dlatego proces wykańczania wymaga dużo pracy.
Czas i kolejność
- Kolejność operacji: Rozpoczyna się od grubszej operacji zwanej obróbką zgrubną, która określa podstawowe kształty przedmiotu obrabianego, robiąc miejsce dla obróbki wykańczającej, która poleruje przedmiot obrabiany do zamierzonego rozmiaru i dokładności. Kolejność ta jest ważna dla zapewnienia płynności procesu produkcyjnego i wysokiej jakości produktu.
Wskazówki dotyczące efektywnej obróbki zgrubnej w obróbce CNC
Wybór odpowiedniego materiału i geometrii narzędzia
Do obróbki zgrubnej należy używać skomplikowanych narzędzi, takich jak frezy z węglików spiekanych lub stali szybkotnącej, ponieważ umożliwiają one wydajne skrawanie. Kluczowe znaczenie ma liczba rowków wiórowych i kąt pochylenia linii śrubowej, ponieważ decydują one o szybkości odprowadzania wiórów i wydajności narzędzia skrawającego.
Optymalizacja parametrów cięcia
Jedną z krytycznych strategii, których należy przestrzegać podczas obróbki zgrubnej, jest dostosowanie prędkości i posuwu. Optymalną wartością musi być osiągnięcie najwyższego poziomu posuwu bez uszczerbku dla zużycia narzędzia lub wibracji narzędzia.
Wdrażanie skutecznych strategii ewakuacji chipów
Ograniczenie ponownego skrawania wiórów i gromadzenia się ciepła poprzez zastosowanie odpowiednich metod usuwania wiórów, takich jak wiercenie otworów lub łamanie wiórów w programowaniu. Wybierz narzędzia z optymalną liczbą rowków wiórowych, aby usprawnić proces usuwania wiórów.
Wykorzystanie wysokowydajnych technik obróbki
Omówienie niektórych nowoczesnych metod, takich jak frezowanie trochoidalne i obróbka z dużymi prędkościami, w celu zwiększenia szybkości obróbki zgrubnej. Metody te pomagają zminimalizować obciążenie narzędzia, usprawnić proces skrawania, a także zwiększyć trwałość narzędzia.
Zarządzanie ciepłem i zużyciem narzędzi
Podczas pracy należy stosować chłodziwa lub przejść na obróbkę na sucho, jeśli ciepło wytwarzane podczas obróbki zgrubnej stanowi problem. Ważne jest również monitorowanie zużycia narzędzi i poddawanie ich procesowi wymiany tak wcześnie, jak to możliwe, aby zwiększyć wydajność.
Zapewnienie sztywności w konfiguracji
Zastosuj stabilne urządzenie przytrzymujące obrabiany przedmiot i zagwarantuj sztywność maszyny i oprzyrządowania, aby poradzić sobie z ogromnymi siłami skrawania podczas procesu obróbki zgrubnej. Nie należy wibrować ani poruszać się po stole lub obrabianym przedmiocie, ponieważ może to prowadzić do problemów z wykończeniem powierzchni i zużyciem narzędzia.
Dostosowanie do specyfiki materiału
Należy upewnić się, że stosowane procedury obróbki zgrubnej są odpowiednie dla obrabianego materiału. Niniejszy artykuł ma na celu zapewnienie zrozumienia, w jaki sposób materiał zachowuje się pod wpływem sił związanych z obróbką zgrubną, tak aby można było jak najlepiej wykorzystać narzędzia skrawające.
Wykorzystanie oprogramowania i narzędzi symulacyjnych
Nowoczesne oprogramowanie CNC do obróbki drewna posiada narzędzia do symulacji ścieżek i parametrów obróbki zgrubnej. Narzędzia te mogą pomóc w prognozowaniu problemów, które mogą wystąpić, a także w zarządzaniu obróbką w celu efektywnego wykorzystania czasu i zasobów.
Parametry obróbki
Zminimalizuj posuw, prędkość skrawania i głębokość dla każdego typu operacji obróbki zgrubnej. Najlepszym podejściem jest posiadanie parametrów, które można dostosować do własnych potrzeb. Zwiększy to ich skuteczność i zmniejszy komplikacje podczas obróbki.
Wybór obrabiarek i oprogramowania sterującego
Do obróbki zgrubnej należy wybierać sprzęt o dużej mocy i sztywności, który będzie w stanie wytrzymać duże obciążenia związane z cięciem. Upewnij się, że oprogramowanie sterujące może rozpoznawać zmiany kształtów i rozmiarów zadań obróbki zgrubnej w celu zapewnienia lepszej precyzji i standaryzacji.
Zarządzanie ciepłem i płynem tnącym
Kilka środków może rozwiązać kwestię ciepła podczas obróbki stopów aluminium w procesie obróbki zgrubnej. Zaleca się stosowanie płynów o działaniu smarującym i chłodzącym. Utrzymują one narzędzia i elementy w niskiej temperaturze.
Wskazówki dotyczące precyzyjnego wykańczania w obróbce CNC
Precyzyjny dobór narzędzi
Narzędzia do obróbki wykańczającej są używane do operacji wykańczania; końcówki z węglików spiekanych lub diamentowe są idealne do zapewnienia precyzyjnego wykończenia i dokładności.
Precyzyjna regulacja parametrów cięcia
Zmniejszenie prędkości skrawania i posuwu w celu poprawy jakości wykończenia powierzchni i tolerancji wymiarowych w celu zmniejszenia ugięcia narzędzia i wibracji.
Koncentracja na jakości wykończenia powierzchni
Wybierz odpowiednią prędkość i posuw oraz ścieżki narzędzia. Pozwoli to zredukować ślady pozostawiane przez narzędzie i uzyskać wymagane wykończenie powierzchni. Poprawi to wygląd części.
Minimalizacja ugięcia narzędzia
Zmniejszenie liczby błędów i słabego wykończenia powierzchni poprzez skrócenie części, wybór odpowiednich średnic narzędzi i odpowiednich systemów uchwytów narzędziowych w celu zmniejszenia wygięcia narzędzia.
Stosowanie odpowiednich technik chłodzenia
Skierowanie chłodziwa we właściwe miejsce na obszarze cięcia. Poprawia to wykończenie powierzchni i zwiększa trwałość narzędzia. Rodzaj stosowanego chłodziwa zależy od obrabianego materiału.
Wdrażanie podświetlenia i wielokrotnego przejścia
Uzyskaj ostateczny rozmiar jak najbardziej zbliżony do wymaganego, bez wykonywania jednego mocnego cięcia, które jest trudne dla narzędzia i zapewni lepsze wykończenie, jeśli zostanie wykonane w kilku lżejszych przejściach.
Zdecyduj się na frezowanie klimatyczne
Zmniejszenie chropowatości powierzchni poprzez zastosowanie frezowania wznoszącego, które zapewnia lepsze formowanie wiórów i mniejsze zużycie krawędzi narzędzia, co prowadzi do lepszego wykończenia powierzchni.
Zwracaj uwagę na właściwości materiałów
Dostosuj operacje wykańczania do właściwości obrabianego materiału, takich jak ostrość narzędzi tnących i warunki cięcia, aby uzyskać najlepsze wyniki.
Wniosek
W obróbce CNC obróbka zgrubna kładzie podwaliny pod precyzję, podczas gdy obróbka wykańczająca dodaje finezji. Opanowując te techniki, producenci mogą zwiększyć wydajność, jakość i trwałość, zapewniając doskonałe rezultaty w każdym produkcie.
Współpracuj z nami, aby usprawnić procesy obróbki i osiągnąć niezrównaną precyzję i wydajność. Zoptymalizujmy razem Twoją podróż produkcyjną.
