Čo je to hrubé zaobchádzanie?
Hrubovanie, známe aj ako hrubé frézovanie alebo CNC hrubovanie, je prvou fázou procesu obrábania. Zameriava sa najmä na rýchle odrezanie značného množstva nežiaduceho materiálu z obrobku s cieľom vytvoriť hrubý obrys požadovaného tvaru. V tejto fáze sa používajú vysoko výkonné rezné nástroje, ako sú čelné frézy a hrubovacie frézy. Sú určené na vysoké rýchlosti posuvu a hlboké rezy. Tie sú rozhodujúce pre úber materiálu.
Úlohou hrubovania je predbežne upraviť surový materiál tak, aby sa čo najviac priblížil požadovanému tvaru, ale aby sa ponechala rezerva na dokončenie. Pri hrubovaní sa obrobok upravuje na požadovanú veľkosť a uvoľňujú sa jeho vnútorné napätia. Tým sa zabráni deformácii počas presných operácií.
Hrubovanie prebieha pri vyšších otáčkach a väčších hĺbkach rezu ako dokončovanie. Odstraňuje viac materiálu pri jednom prechode, pričom nástroje zostávajú silné a čas rezania krátky. Tento proces je definovaný svojou schopnosťou byť časovo úspornejší ako presný, pretože obrobok sa pri ňom presnejšie opracováva, ako je to potrebné vo fáze dokončovania.
Výhody hrubovania pri obrábaní
Hrubovanie pri obrábaní má mnoho výhod. Je veľmi dôležité pre zefektívnenie výroby.
- Rýchle odstraňovanie materiálu: Umožňuje účinný a rýchly úber dodatočného materiálu, ktorý je prospešný pre zjednodušenie ďalších procesov obrábania.
- Základ pre dokončovacie práce: Obrobku dáva približný tvar, takže presnejšie a zložitejšie dokončovacie práce možno vykonať v kratšom čase.
- Zvýšená životnosť nástroja: Hrubovanie chráni jemnejšie dokončovacie nástroje pred rýchlym opotrebovaním, čím sa znižujú náklady na nástroje.
- Zlepšenie účinnosti: Skracuje celkový čas potrebný na obrábanie rýchlym posunom obrobku smerom k požadovanému tvaru, čo môže znížiť výrobné náklady.
Čo je dokončovacie práce?
Dokončovacie práce pri CNC obrábaní, všeobecne známe ako CNC dokončovanie, sú záverečnou fázou procesu obrábania, pri ktorej sa povrch obrábaného komponentu zušľachťuje tak, aby spĺňal špecifické požiadavky. Táto fáza je veľmi dôležitá. Zabezpečuje, aby mal diel správnu veľkosť, spĺňal prísne tolerancie a mal hladký povrch potrebný na jeho funkciu a vzhľad.
Pri dokončovacích prácach sa prechádza od používania ťažkých hrubovacích nástrojov k používaniu jemných dokončovacích nástrojov určených na opracovanie detailov. Tieto nástroje umožňujú presné a zložité rezy, ktoré zlepšujú povrch súčiastky, aby sa na nej prejavil zamýšľaný dizajn. Proces dokončovania môže zahŕňať brúsenie, leštenie, galvanické pokovovanie, tryskanie korálikov a eloxovanie. Tieto techniky sú zamerané na zlepšenie estetického vzhľadu súčiastky a výkonnostných vlastností, ako je tvrdosť, odolnosť proti korózii a elektrická vodivosť.
Cieľom dokončovacích prác pri obrábaní je tiež dosiahnuť vysokú rozmerovú presnosť a povrchovú úpravu a zabezpečiť, aby diel nemal žiadne chyby, napríklad otrepy, ktoré by mohli brániť výkonu dielu. Je to záverečná fáza výroby. Odoberá sa pri nej požadované množstvo materiálu a súčiastka sa upravuje na presné rozmery. Tieto rozmery sa týkajú rovinnosti, drsnosti, hrúbky, tolerancie a povrchovej úpravy. Táto vysoká presnosť sa dosahuje preto, aby sa zabezpečilo správne umiestnenie každej súčiastky. Zabezpečuje tiež, aby nedošlo k jeho poruche, čím sa zvyšuje životnosť výrobku.
Výhody dokončovacích prác pri obrábaní
V CNC obrábaní je dokončovanie jedným z najdôležitejších procesov, ktoré poskytujú množstvo výhod, ktoré zlepšujú kvalitu, trvanlivosť a funkčnosť obrábaných dielov. Medzi hlavné výhody patria:
- Zvýšený estetický vzhľad: Zlepšenie povrchovej úpravy, ktoré pomáha získať lepší vzhľad dielu.
- Zvýšená odolnosť: Aplikácia povrchových úprav, ktoré zvyšujú odolnosť materiálu voči opotrebovaniu, korózii a teplu.
- Zlepšená kvalita povrchu: Zlepšenie kvality povrchu rôznych častí s cieľom minimalizovať trenie medzi nimi a zlepšiť celkový výkon pohyblivých častí.
- Predĺžená životnosť výrobku: Týmto spôsobom sa zvyšuje presnosť a odolnosť, čo znamená, že vyrábané výrobky budú mať dlhšiu životnosť a nebudú vyžadovať neustálu výmenu.
- Prevádzková efektívnosť: Zabezpečenie dokonalého fungovania dielov v ich aplikáciách, pretože sú vyrobené s presnosťou podľa špecifikácií.
- Zmiernenie stresu a mechanické zlepšenie: Tepelné spracovanie zlepšuje mechanické vlastnosti dielu, čo pomáha posilniť štruktúru dielu a jeho prácu.
- Dodržiavanie noriem pre návrh a výkon: Je to proces, ktorý zabezpečuje, že vyrobené diely budú zodpovedať zamýšľanému dizajnu a budú plniť požadovanú funkciu, na ktorú sú určené.
Rozdiel medzi hrubovaním a dokončovaním
Hrubovanie: Počiatočné odstraňovanie sypkého materiálu
- Účel: Cieľom tejto operácie je dosiahnuť veľmi rýchly úber materiálu, aby sa obrobok priblížil k svojmu konečnému tvaru. Je to proces opracovania kusu kovu do hrubej podoby požadovaného predmetu, pričom sa zameriava skôr na rýchlosť ako na presnosť.
- Rýchlosť odstraňovania materiálu: Veľmi vysoký, s pomerne hlbokými rezmi, ktoré umožňujú veľmi rýchle rezanie materiálu obrobku.
- Nástroje: Používa väčšie a robustné nástroje, ako sú čelné frézy, ktoré zvládajú veľké zaťaženie trieskami a vysoké rýchlosti posuvu, ktoré vydržia náročné rezné operácie.
- Povrchová úprava a presnosť: To vedie k drsnému povrchu, pretože materiál sa odstraňuje vo veľkom množstve. V tejto fáze sa proces nesnaží dosiahnuť jemné detaily alebo prísne tolerancie.
Povrchová úprava: zušľachťovanie a detailné spracovanie
- Účel: Cieľom je dosiahnuť presnosť potrebných rozmerov, tolerancií a povrchovej úpravy. To preto, aby diel fungoval a vyzeral dobre.
- Rýchlosť odstraňovania materiálu: Cieľom je zlepšiť materiál tým, že ho urobíme tenším bez toho, aby sa zmenili jeho rozmery.
- Nástroje: Používa špeciálne nástroje na zložitú prácu. Patria k nim malé čelné frézy a dokončovacie frézy. Vykonávajú jemnejšie a ľahšie rezy na vytvorenie hladkého povrchu.
- Povrchová úprava a presnosť: To vytvára jemnú povrchovú úpravu a poskytuje presnú povrchovú úpravu v súlade s konštrukčnými požiadavkami a funkčnými a estetickými normami.
Prevádzkové rozdiely
- Posuv a hĺbka rezu: Hrubovanie sa vyznačuje vysokými rýchlosťami posuvu a hlbokými rezmi na rýchlejšie dosiahnutie vysokého úberu materiálu. Dokončovacie rezy sa vykonávajú pri nižšej rýchlosti posuvu a menšej hĺbke rezu, aby sa zabezpečila presnosť rezu a hladký povrch.
- Používanie chladiacej kvapaliny: Hrubovanie si vyžaduje viac chladiacej kvapaliny, aby sa zvládlo teplo vznikajúce pri vysokých otáčkach a hlbokých rezoch. Pri dokončovacích prácach sa chladiaca kvapalina používa v menšej miere z dôvodu nízkych rýchlostí a menej náročných rezných operácií zameraných na presnosť a minimálnu tvorbu tepla.
Úvahy o efektívnom obrábaní
- Výber typu materiálu a nástroja: Pri hrubovaní sa môžu používať hrubé nástroje na tvrdé materiály, aby sa zabránilo odštiepeniu, zatiaľ čo pri dokončovaní sa môžu používať jemné nástroje na jemnejšie úpravy. V oboch fázach sa musia zohľadniť vlastnosti materiálov, aby sa zabezpečil konečný výkon nástroja a kvalita výrobku: Hrubovanie si vyžaduje, aby rezanie prebiehalo rýchlym tempom a zároveň sa zabezpečilo, že sa odreže len dodatočný materiál, čo si vyžaduje správne parametre rezania. Povrchová úprava, ako aj rozmery musia byť presné, preto si proces dokončovania vyžaduje veľa práce.
Časovanie a postupnosť
- Poradie operácií: Začína sa hrubšou operáciou nazývanou hrubovanie, ktorá určuje základné tvary obrobku a vytvára priestor pre dokončovacie operácie, ktoré obrobok vyleštia na zamýšľanú veľkosť a presnosť. Toto poradie je dôležité na zabezpečenie hladkého priebehu výrobného procesu a vysokej kvality výrobku.
Tipy pre efektívne hrubovanie pri CNC obrábaní
Výber správneho materiálu a geometrie nástroja
Na hrubovanie používajte zložité nástroje, ako sú karbidové frézy alebo frézy z rýchloreznej ocele, ktoré umožňujú efektívne rezanie. Sledovanie počtu drážok a uhla špirály je veľmi dôležité, pretože určujú rýchlosť odvodu triesok a účinnosť rezného nástroja.
Optimalizácia rezných parametrov
Jednou z kritických stratégií, ktoré by sa mali dodržiavať počas hrubovania, je nastavenie rýchlosti a posuvu. Optimálna hodnota musí byť taká, aby sa dosiahla najvyššia úroveň rýchlosti posuvu bez toho, aby sa znížilo opotrebovanie nástroja alebo vibrácie nástroja.
Zavedenie účinných stratégií evakuácie čipov
Znížte množstvo opätovného rezania triesok a akumuláciu tepla použitím správnych metód odstraňovania triesok, ako je napríklad vŕtanie s dierkami alebo lámanie triesok pri programovaní. Vyberte nástroje s optimálnym počtom drážok, aby ste zlepšili proces odstraňovania triesok.
Využívanie vysokoúčinných techník obrábania
Prediskutujte niektoré moderné prístupy, ako je trochoidné frézovanie a vysokorýchlostné obrábanie, na zvýšenie rýchlosti hrubovania. Tieto metódy pomáhajú minimalizovať zaťaženie nástroja, zlepšujú proces rezania a tiež zvyšujú životnosť nástroja.
Riadenie tepla a opotrebovania nástrojov
Pri práci používajte chladiace kvapaliny alebo prejdite na obrábanie za sucha, ak je problémom teplo vznikajúce pri hrubovaní. Dôležité je tiež sledovať opotrebovanie nástrojov a čo najskôr ich vymeniť, aby sa zvýšila účinnosť.
Zabezpečenie pevnosti nastavenia
Použite stabilné upínacie zariadenie a zaručte tuhosť stroja a nástrojov, aby zvládli obrovské rezné sily počas procesu hrubovania. Človek by nemal vibrovať ani sa pohybovať okolo stola alebo obrobku, pretože to môže viesť k problémom s povrchovou úpravou a opotrebovaním nástrojov.
Prispôsobenie sa špecifikám materiálu
Uistite sa, že použité postupy hrubovania sú vhodné pre opracovávaný materiál. Cieľom tohto dokumentu je poskytnúť vám informácie o tom, ako sa materiál správa pri hrubovaní, aby ste mohli čo najlepšie využiť svoje rezné nástroje.
Využitie softvérových a simulačných nástrojov
Moderný softvér CNC pre drevárske aplikácie má simulačné nástroje na simuláciu dráh a parametrov hrubovania. Tieto nástroje môžu pomôcť predpovedať problémy, ktoré sa môžu vyskytnúť, ako aj riadiť obrábanie pre efektívne využitie času a zdrojov.
Parametre obrábania
Minimalizujte rýchlosť posuvu, reznú rýchlosť a hĺbku pre každý typ hrubovacej operácie. Najlepším prístupom v tomto prípade je mať parametre, ktoré sa dajú nastaviť na mieru. Vďaka tomu budú efektívnejšie a znížia sa komplikácie počas obrábania.
Výber obrábacích strojov a riadiaceho softvéru
Na hrubovanie vyberte zariadenie s vysokým výkonom a tuhosťou, aby vydržalo veľké rezné zaťaženie. Zabezpečte, aby riadiaci softvér dokázal rozpoznať zmeny tvarov a veľkostí úloh hrubovania pre lepšiu presnosť a štandardizáciu.
Riadenie tepla a reznej kvapaliny
Problém tepla pri obrábaní hliníkových zliatin hrubovaním možno riešiť niekoľkými opatreniami. Odporúča sa používať kvapaliny s mazacími a chladiacimi účinkami. Udržujú nástroje a obrobky chladné.
Tipy na dosiahnutie presného dokončovania pri CNC obrábaní
Výber presných nástrojov
Dokončovacie nástroje sa používajú na dokončovacie operácie; karbidové alebo diamantové hroty sú ideálne na dosiahnutie jemnej povrchovej úpravy a presnosti.
Jemné doladenie parametrov rezania
Znížte rezné rýchlosti a posuvy, aby ste zvýšili kvalitu povrchovej úpravy a rozmerové tolerancie a znížili vychýlenie nástroja a vibrácie.
Zameranie na kvalitu povrchovej úpravy
Zvoľte správne otáčky, posuvy a dráhy nástrojov. Znížia stopy zanechané nástrojom a dosiahnete potrebnú kvalitu povrchu. Tým sa zlepší vzhľad súčiastky.
Minimalizácia vychýlenia nástroja
Znížte chyby a nekvalitnú povrchovú úpravu skrátením dielov, výberom správnych priemerov nástrojov a správnych systémov držiakov nástrojov na zníženie ohýbania nástrojov.
Používanie správnych techník chladenia
Chladiacu kvapalinu nasmerujte na správne miesto reznej plochy. Tým sa zlepší kvalita povrchu a zvýši sa životnosť nástroja. Typ chladiacej kvapaliny, ktorá sa má použiť, závisí od obrábaného materiálu.
Implementácia ľahkých a viacnásobných priechodov
Výslednú veľkosť čo najviac priblížte k požadovanej veľkosti bez toho, aby ste vykonali jeden silný rez, ktorý je pre nástroj náročný a ktorý poskytne lepšiu povrchovú úpravu, ak sa vykoná v niekoľkých ľahších priechodoch.
Rozhodnite sa pre frézovanie stúpania
Znížte drsnosť povrchu pomocou stúpavého frézovania, ktoré vytvára lepšiu tvorbu triesky a znižuje opotrebovanie bokov nástroja, čo vedie k lepšej povrchovej úprave.
Dbajte na vlastnosti materiálu
Pre dosiahnutie najlepších výsledkov prispôsobte dokončovacie operácie vlastnostiam spracovávaného materiálu, ako je ostrosť rezných nástrojov a podmienky rezania.
Záver
Pri CNC obrábaní hrubovanie vytvára základ pre presnosť, zatiaľ čo dokončovanie dodáva finálnu jemnosť. Zvládnutím týchto techník môžu výrobcovia zvýšiť efektivitu, kvalitu a trvanlivosť, čím zabezpečia vynikajúce výsledky každého výrobku.
Spolupracujte s nami, aby ste zefektívnili svoje procesy obrábania a dosiahli bezkonkurenčnú presnosť a efektívnosť. Optimalizujme spoločne vašu výrobnú cestu.
