кіріспе
Сіз бұрын-соңды осындай жағдайға тап болдыңыз ба: Бағдарлама бірқалыпты жұмыс істейді, құрал-сайман жолы дұрыс, ал станокта алынған өлшемдер техникалық сипаттамаларға сәйкес келеді. Дегенмен, бөлшек станоктан алынғаннан кейін, бір бұрышы бұралып, ортаңғы бөлігі майысады. Дайындаманы қалдықтарға тастауға тура келеді.
Бұл нұсқаулықта негізгі себептер талданады: қандай пішіндер ең сезімтал, қандай материалдар проблемалар тудыруы мүмкін және ең бастысы, нақты әлемдегі цех операцияларында қандай шешімдер шынымен тиімді.
Деформацияның 5 негізгі себебі CNC өңдеу
Неліктен CNC бөлшектері майысады? Бес себеп. Оларды қарастырайық.
1. Материалдық өндірістен қалған кернеулер
Қойма материалы жасырын жүкпен бірге келеді. Прокаттау, соғу, экструзия — бұл процестер ішкі кернеулерді металлға немесе пластикке бекітеді. Күштер блок ішінде бір-бірін теңестіреді. Бөлшек тегіс орналасқан.
CNC өңдеу басталғанда және материал алынып тасталғанда, бұл тепе-теңдік бұзылады. Қалдық кернеулер босатылады. Бөлшек қозғала бастайды. Ол майысып, майысады.
CNC өңдеу кернеуді босату процесі ретінде әрекет етеді. Бөлшек жай ғана бұрыннан бар нәрсеге жауап береді.
2. Жылу әсерінен кеңею (жылулық әсерлер)
Кесу жылу шығарады. Бұл жылу біркелкі емес таралады және болжау қиын.
Құрал үйкеледі. Чип жылуды алып кетеді немесе алып кетпейді.
Компоненттің әртүрлі бөліктері әртүрлі жылдамдықпен қызады. Жоғары температурадағы материалдар кеңейеді, ал төмен температурадағылар кеңеймейді. Кеңеюдегі бұл айырмашылық ішкі кернеуді тудырады.
Жұқа қабырғалы бөліктерде жағдай одан да нашар. Бұл аймақтарда материал аз болады және жылуды тиімді сіңіріп, тарата алмайды. Нәтижесінде олар тезірек қызады, күрт кеңейеді және қатты деформацияға ұшырайды.
3. Қысқыш/жұмыс күші
Бөлшек қысқышқа тегіс орналастырылып, мықтап бекітілді. CNC өңдеу кезінде бәрі қалыпты болып көрінді.
Өңдеу аяқталғаннан кейін қысқыштар босатылды. Дайындама қайтадан өзінің табиғи пішініне оралды. Бұл кезде пішін енді тегіс емес еді.
Бұл серпімді деформация. Кесу процесінде қысқыш күш дайындаманың майысуына әкеледі. CNC машинасы бұл иілген пішінді өңдейді. Қысқыш күш жойылған кезде, дайындама бастапқы тегіс емес күйіне оралады. Жұқа сақинаны шамадан тыс қысу - классикалық мысал. Ол машинадан алынған кезде дөңгелек болады, бірақ бірден эллипс пішініне оралады.
4. Дайындаманың төмен қаттылығы
Кейбір бөлшектер жай ғана иілгіш. Ұзын жұқа қабырғалар. Тірексіз үлкен, тегіс едендер. Кескіш құрал төмен қарай итереді. Материал артқа итеріледі, бірақ жеткілікті қатты емес. Ол ауытқиды.
Құрал бұл деформацияланған пішінді кесіп тастайды. Содан кейін құрал қозғала береді. Материал орнына қайта оралады. Бұл кезде төменгі беті енді тегіс емес, ал бүйір қабырғалары енді түзу емес.
Кілт мына қатынаста жатыр: қаттылықтың кесу күшіне бөлінуі. Егер бұл мән төмен болса, CNC өңдеуінде майысу сөзсіз дерлік.
5. Дұрыс емес құралдар жолы және кесу стратегиясы
Дұрыс емес бағдарламалау дайындаманың деформациясына әкелуі мүмкін; өйткені, CNC машинасы адам емес - ол жай ғана нұсқауларды орындайды.
Шамадан тыс кесу тереңдігі кесу күштерін арттырады. Жоғары қарай кесу немесе төмен қарай кесу фрезерлеу — дұрыс емес таңдау кернеуді арттыруы мүмкін. Буферлік кесулердің болмауы дайындаманың тұрақтану мүмкіндігінің жоқтығын білдіреді. Кедір-бұдыр өңделген беті тегіс емес. Өңдеу материалды тек бір жағынан алып тастайды. Кернеу теңгерімсіздігі бірден байқалады.
Бұл бес себеп оқшауланбай, бір-бірін толықтырады. Кернеулі материал жоғары температурада өңделгенде, тым қатты қысылғанда және дайындаманың өзі майысып кетуге бейім болғанда - мұның бәрі дұрыс емес жол жоспарлауынан туындайды ма? Мұндай дайындаманың істен шығуы мүмкін. Міне, сондықтан
Деформацияға бейім 8 пішін
Кейбір пішіндер CNC өңдеу кезінде деформациялануға бейім. Сондықтан дизайнерлер басынан бастап бұл пішіндерден аулақ болулары керек.
| кескін | Негізгі ақаулық режимі | Жылдам түзету |
| Жұқа қабырғалар мен қабырғалар | Бас ию, діріл белгілері | Тірек қойындылары, радиалды байланыс азаяды |
| Жұқа едендер мен қалталы түбіттер | Қаптау, серіппемен бекіту | Қоймада қалдырыңыз, қадамдармен аяқтаңыз |
| Ұзын және жіңішке бөлшектер (жоғары L/D қатынасы) | Бұралған, банан пішінді | Бөлшектерді ауыстыру, стрессті жеңілдету циклдары |
| Үлкен жалпақ жұқа тақтайшалар | Домбыра, жиекті көтеру | Вакуумдық бекіткіш, тек өрмелеу фрезерлеу |
| Асимметриялық C-пішінді немесе U-пішінді бөлшектер | Аяқтардың жайылуы немесе жабылуы | Қатты жұмыстан кейін қысыңыз, демалыңыз |
| Жіңішке фланецтер мен шығыңқы бөліктер | Еңкейіп, әңгімелесіп | Жұмсақ жақпен нығайтыңыз, жабысуды азайтыңыз |
| Жұқа қабырғалы құбырлар мен цилиндрлер | Сопақша тәрізді, конус тәрізді қабырғалар | Мандрельді тіреу, теңгерімді кесулер |
| Терең қалталары бар бөлшектер | Еденнің майысуы, қабырғаның еңкейуі | Спиральды пандус, қалған әрлеу |
Енді әрбір пішінді толығырақ қарастырайық. Қай CNC пішіндерінің майысуға бейім екенін түсіну бағдарламалау басталғанға дейін мәселелерді анықтауға көмектеседі.
Жұқа қабырғалар мен қабырғалар
Мұндай құрылымдар аэроғарыштық корпустарда және электронды корпустарда жиі кездеседі — қабырғалары салыстырмалы түрде жұқа биік қабырғалар. Кесу күштері оларды бүйірге итеріп, діріл мен майысу тудырады.
Жұқа едендер мен қалталы түбіттер
Құрал ойықты кескенде, төменгі жағындағы негіз жұқа болады және оның астында ауадан басқа тіреуіш болмайды. Кесу күштері төмен қарай әсер етеді, бұл негіздің майысуына әкеледі. Құрал өтіп кеткеннен кейін, негіз бастапқы қалпына келеді. Нәтижесінде негіз енді тегіс болмайды.
Ұзын және жіңішке бөлшектер (жоғары L/D қатынасы)
Ұзын білікті немесе жіңішке арқалықты елестетіп көріңіз. Өңдеу кезінде бөлшек өз салмағының әсерінен майысады. Ол құралдан ауытқиды. Материалдың ортасында ұштарына қарағанда азырақ алынуы байқалады. Дайын бөлшек бананға ұқсайды.
Үлкен жалпақ жұқа тақтайшалар
Үлкен, жалпақ парақ қарапайым болып көрінуі мүмкін, бірақ олай емес. Шикі парақтағы немесе дайындамадағы қалдық кернеулер біркелкі емес бөлінеді. Шеттері бұралып, ортасы ісініп, сайып келгенде бүкіл дайындама майысып қалуы мүмкін.
Асимметриялық C-пішінді немесе U-пішінді бөлшектер
Бұл пішіндер бір жағынан ашық. Екі «аяқ» ашық ұшында жалғанбаған. Қысқыш күш кесуді аяқтау үшін екі «аяқты» ішке қарай итереді. Қысқыш күш босатылған кезде, аяқтар артқа серпіліп, саңылаудың өлшемдерін өзгертеді.
Жіңішке фланецтер мен шығыңқы бөліктер
Бұл мүмкіндік сыртқа шығып тұрады және тек бір жағынан ғана тіреледі. Кесу күштері бос ұшына төмен қарай қысым жасайды, бұл фланецтің салбырап, дірілдеп, бетінің өте нашар өңделуіне әкеледі.
Жұқа қабырғалы құбырлар мен цилиндрлер
Жұқа қабырғалы дөңгелек бөлшектер алдамшы. Сыртқы беті өңделгеннен кейін кернеу босатылады, бұл шеңбердің созылып, эллипске айналуына әкеледі немесе бөлшектің құралдан майысуына байланысты қабырға қалыңдығы біркелкі болмайды.
Терең қалталары бар бөлшектер
Терең қуыстар құралдың ұзынша салбырап тұруына әкеледі. Аспап ұшы майысып қалуы мүмкін болса да, нақты мәселе қалған түбі мен бүйір беттерінде жатыр. Біркелкі емес кесу тепе-теңдікті бұзады, бұл түбінің майысуына және бүйір қабырғаларының қисаюына әкеледі.
Бұл пішіндерді ерте анықтау - CNC өңдеу кезіндегі деформациядан қорғанудың алғашқы шарасы. Әрқайсысы әртүрлі стратегияны қажет етеді. Кестедегі жылдам түзетулер басталады.
Қосымша назар аударуды қажет ететін материалдар
Кейбіреулері тұрақты. Кейбіреулері тұрақты емес. CNC өңдеу кезінде қандай материалдардың деформацияланатынын білу көптеген қалдықтарды үнемдейді.
Алюминий (6061-T6, 7075-T6) – Домалау кернеуі
Прокаттау процесі алюминийде ішкі кернеулерді тудырады. Алюминий парағы роликтер арасында қысылған кезде, беті созылу кернеуіне ұшырайды, ал өзегі қысу кернеуі астында қалады. Бұл кезде дайындама тегіс болады. Кейіннен өңдеу кезінде дайындаманың бір жағынан материал алынады. Тепе-теңдік бұзылады. Бөлшек бірден майысады.
Тот баспайтын болаттан жасалған парақтар (304, 316) – Жұмысты шыңдау
Бұл материал кесілген кезде қатаяды. Беткі қабат қатаяды. Өзегі қатаяр емес. Бұл қаттылықтың айырмашылығы әртүрлі кернеу тудырады. Жұқа тот баспайтын болаттан жасалған бөлшектер машинадан бұралып кетуімен танымал.
Титан (5-сынып) – Төмен қаттылық + Серіппелі арқалық
Титанның серпімділік модулі төмен. Бұл оның оңай майысып, қатты кері серпілетінін айтудың тамаша тәсілі. Кесу қысымы бөлшекті ауытқытады. Құрал ауытқып кеткен пішінді кесіп тастайды. Содан кейін бөлшек қайтадан жаңа, дұрыс емес пішінге оралады. Титанмен CNC өңдеу күнделікті күрес болып табылады.
Шыңдалған құрал болаттары – қыздыру әсерінен фаза өзгерісі
Кесуден пайда болған жылу микроқұрылымды өзгертуі мүмкін. Беті өзгереді. Көлемі аздап өзгереді. Бұл шағын өзгеріс үлкен кернеу тудырады. Бөлшек тартылады. Ол бұралып қалады. Қатайтылған болат бұл мәселені білдірмейді. Ол өңдеуден кейін майысқан блок ретінде көрінеді.
Жез және еркін кесілетін мыс – экструзиялық кернеу
Бұл материалдар көбінесе экструзияланады. Экструзия процесі түйіршік бағытында және ішкі кернеуде бекітіледі. Өңдеу бұл кернеуді біркелкі емес бұзады. Бөлшек қозғалады. Кейде ол қатты қозғалады.
Пластмассалар (нейлон, ацеталь, UHMW) – жылу және сіңу
Пластмассалар металдарға қарағанда нашар. Олар жылуды нашар өткізеді. Кесу аймағы қызады. Айналасындағы материал салқын болып қалады. Бұл температура айырмашылығы кернеу тудырады. Содан кейін бөлшек уақыт өте келе сырғып кетеді. Ол тексеру үстелінде тұрады. Ол жақсы өлшенеді. Бір сағаттан кейін ол майысады. Сондықтан CNC бөлшектері операторлар күткеннен гөрі пластикте жиі майысады.
Көміртекті талшық композиттері – анизотропты кернеу
Талшықтар бір бағытта жүреді. Матрица оларды ұстап тұрады. Бөлшектегі кернеу барлық бағытта бірдей емес. Өңдеу талшықтарды кесіп өтеді. Қалған құрылым кернеуді қайта ұйымдастырады. Жұқа композиттік бөлшектер болжанбайтын жолдармен бұралып қалады.
Магний құймалары – Біркелкі емес салқындату кернеуі
Құйма салқындайды. Алдымен сыртқы жағы қатаяды. Соңында ішкі жағы қатаяды. Өзек қабыққа тартылады. Сол бекітілген кернеу өңдеуді күтеді. Жеткілікті материалды алып тастаңыз, сонда тепе-теңдік ұштары пайда болады. Құйма майысады.
Тұрақсыз түрі кернеуді азайтуды, әртүрлі құралдарды пайдалануды немесе екеуін де қажет етеді. Материалдың қасиеттерін ескермесеңіз, CNC өңдеу кезінде деформация сөзсіз болады.
Бұрмалануды қалай болдырмауға болады – практикалық стратегиялар
Майысқан бөлшектерді жөндеу қиындық тудырып қана қоймай, сонымен қатар қымбатқа түседі. Мәселелер туындағанға дейін олардың алдын алу үшін шаралар қабылдау уақыт пен күш-жігерді үнемдеуге көмектеседі. Жұмыстың әр кезеңінде CNC майысуын қалай тоқтатуға болады.
Өңдеу алдында: материалды дайындау
Материалдар әдетте қалдық кернеулермен келеді. Кесу алдында бұл кернеулерді азайту керек.
Термиялық кернеуді азайту әдісі дайындаманы пешке салуды қамтиды. Ол қыздырылады, тұрақты температурада ұсталады, содан кейін баяу салқындатылады. Бұл ішкі кернеулерді босатуға мүмкіндік береді. Діріл кернеуін азайту әдісі дайындаманы дірілге ұшыратуды қамтиды. Амплитудасы аз, атомдардың қайта құрылуына мүмкіндік беретіндей. Криогенді өңдеу өте төмен температураны пайдаланады. Материал біркелкі жиырылады, осылайша қалдық кернеулерді теңестіреді.
Дайындаманың өңделмеген өлшемдерін бақылау да кернеуді азайтуға көмектеседі. Үлкен дайындама соңғы өлшемдерге дейін өңделеді, табиғи деформацияға ұшырау үшін біраз уақытқа демалуға мүмкіндік беріледі, содан кейін өңделеді. Бұл деформация дайын өнімді өңдеу кезінде емес, дайындаманың демалу кезеңінде пайда болады.
Жұмысты ұстау және бекіту
Қысқыш күш – екі жақты қылыш. Қысқыш күш тым төмен болса, өңдеу кезінде дайындама ығысады; егер ол тым жоғары болса, дайындама серпімді деформацияға ұшырайды. Қысқыш күш босатылған кезде, дайындама кері серпіліп, майысады.
Төмен күшпен қысу - шешім. Дайындаманы бекіту үшін тек жеткілікті күш қолданыңыз - қажет болғаннан артық емес.
Вакуумдық стакандар жалпақ дайындамаларға жарамды. Олар жергілікті қысым нүктелерін жасамай, біркелкі соруды қамтамасыз етеді. Жұмсақ сорғыш еріндер дайындаманың пішініне сәйкес келеді, күшті үлкенірек аумаққа таратады. Енгізетін балауыз дәл немесе дұрыс емес пішінді дайындамаларға жарамды. Дайындама балауызға еніп, оның көмегімен орнында ұсталады, бұл кез келген қысу күшін қажет етпейді.
Құралдар жолы стратегиялары
Жеке кесінділерден гөрі реттілік маңыздырақ.
Алдымен бөлшекті тегістеңіз. Барлық беттерде шикізатты қалдырыңыз. Содан кейін бөлшекті кернеуден арылыңыз. Содан кейін оны әрлеңіз. Кедір-бұдырлық ішкі кернеудің негізгі бөлігін босатады. Кернеуді жеңілдету қадамы қалғанын өңдейді. Әрі қарай кесу тек жұқа қабатты алып тастайды. Бұл қабат CNC өңдеуінің деформациясын тудыратындай жеткілікті кернеуге ие емес.
Бейімделгіш немесе трохойдты фрезерлеу ойынды өзгертеді. Құрал жеңіл радиалды кесуді алады. Ол дөңгелек жолмен қозғалады. Жақтаудың қалыңдығы тұрақты болып қалады. Кесу күштері төмен болып қалады. Жылу төмен болып қалады. Бөлшек ауытқымайды.
Көтерме фрезерлеу немесе кәдімгі фрезерлеу? Көтерме фрезерлеу құралды бөлшекке итереді. Кәдімгі фрезерлеу құралды тартып алады. Майысудың алдын алу үшін өрмелеме фрезерлеу жеңеді. Кесу күштері төмен қарай, үстелге бағытталған. Бүйірге емес, жұқа қабырғаға бағытталған.
Кесу параметрлері және салқындату
Салқындатқыш сұйықтық жылуды кетіреді. Сондай-ақ, ол термиялық соққы тудырады. Кесу аймағы қызады. Салқындатқыш сұйықтық оған тиеді. Беті тез салқындайды. Өзегі ыстық болып қалады. Бұл температура айырмашылығы кернеу тудырады. Ауа үрлеуі жаңқаларды кетіреді және соққысыз салқындатуды қамтамасыз етеді.
Термиялық циклден аулақ болыңыз. Бөлшектің қызып кетуіне, суып кетуіне және қайтадан қызуына жол бермеңіз. Әрбір цикл күш түсіреді. Кесу жағдайларын басынан аяғына дейін тұрақты ұстаңыз.
Көп сатылы өңдеу
CNC бөлшектері біркелкі емес материалды алып тастаудан майысып қалған кезде, екі орнату бір орнатудан жақсырақ.
Ауыстыру стратегиялары кернеуді теңестіреді. Алдымен бір жағын өңдеңіз, содан кейін дайындаманы аударып, екінші жағын өңдеңіз. Қайтадан аударыңыз. Әр қадамда екі жағының арасынан материалды кезектестіріп алып тастаңыз. Бұл кернеулерді тепе-теңдікте ұстайды.
Құрбандыққа арналған тіректер уақытша болып табылады. Өңдеу алдында жұқа қабырғалы жерлерге қабырғалар немесе құлақшалар қосыңыз. Соңғы өңдеу кезінде тіректерді алып тастаңыз. Өңдеу кезінде дайындама қатты болып қалады. Тіректер кесіліп алынады, ешқандай із қалдырмайды.
Бұл стратегиялар бірге жұмыс істейді. Материалды алдын ала өңдеу бастапқы кернеуді азайтады. Дайындаманы дұрыс қысу серпімді кері қайтудың алдын алады. Ақылды құрал жолдары кесу күштерін азайтады. Тиісті салқындату жылудың жиналуын бақылайды. Көп сатылы өңдеу тізбегі материалдың алынуын теңестіреді. Олардың барлығын біріктіріңіз. CNC деформациясын біржола тоқтатудың жолы осы.
АСЫЛ – CNC дәлдігі & Пластикалық өңдеу
Біздің негізгі өңдеу мүмкіндіктеріміз
Алдыңғы бөлімдердегі пішіндер мен материалдар? Біз оларды күн сайын өңдейміз.
CNC өңдеу бойынша қызметтер
- 3-ось, 4-ось және 5 осьті CNC фрезері
- CNC бұрау тірі құралдармен
- Күрделі бір реттік геометрияларға арналған диірмен айналымы
- Толық өндірістік циклдар арқылы прототиптеу
Пластикалық өңдеу қызметтері
- Инженерлік пластмассаларды CNC өңдеу: PEEK, POM, ABS, нейлон, UHMW, PTFE
- Үлкен көлемге арналған пластикалық инъекциялық қалыптау
- Кейінгі өңдеу: қаңылтырды кетіру, қыздыруды реттеу, бетті әрлеу
Сапа сертификаттары – сіздің деформацияға қарсы кепілдігіңіз
| куәлік | Қолдану аясы | Бұл сіз үшін нені білдіреді |
| ISO 9001: 2015 | Сапа менеджменті жүйесі | Тұрақты процестер, құжатталған стрессті жеңілдету хаттамалары және бақыланатын тексеру |
| ISO 13485: 2016 | Медициналық құрылғылардың сапасын басқару | Микрон деңгейіндегі деформацияға жол берілмейтін имплантацияланатын құралдар мен хирургиялық құралдар үшін процесті қатаң бақылау өте маңызды |
FAQ
Өңдеуден кейін майысқан CNC бөлшегін жөндей аласыз ба?
Кейде. Созылмалы металдар үшін преспен түзету немесе ыстықпен түзету тиімді. Бірақ кейін майысып қалатын CNC бөлшектерін жөндеу әрқашан бастапқыда алдын алуға қарағанда қымбатырақ.
Күйдіру әрқашан деформацияның алдын ала ма?
Жоқ. Күйдіру қалдық кернеуді азайтады, бірақ оны жоймайды. Күйдіруден кейін материалды біркелкі алмау CNC өңдеуінің деформациясына әкелуі мүмкін.
Бұрмалау нашарлайды 5 ось 3 осьті өңдеуге қарсы?
Өздігінен емес. Машина түрі материалды алып тастау кезіндегі процесс стратегиясы мен кернеу балансынан маңызды емес. Құрал-сайман жолын дұрыс жоспарламау кез келген машинада CNC бөлшектерінің деформациялануына әкеледі.
Деформациясыз сенімді түрде өңдей алатын ең жұқа қабырға қандай?
Әмбебап сан жоқ. Ол материалға, қабырға биіктігіне, кесу күштеріне және төзімділік талаптарына байланысты. Алюминий үшін қауіпсіз бастапқы ереже әрбір 20 мм биіктік үшін 1 мм қалыңдық болып табылады.
