Детали заготовок с ЧПУ: объяснение материалов, допусков и индивидуальной обработки

Заготовка — это производственное сокращение для твердого куска металла, из которого вырезается готовая деталь, а не отливается или куется по форме. Когда инженер запрашивает детали из заготовок с ЧПУ, запрос обычно означает одно: прочность, стабильность и детализацию, которые можно обеспечить только субтрактивной обработкой твердого материала. В компании Suzhou Heimat Precision Machinery Co., Ltd. с 2010 года мы перерабатываем алюминий, нержавеющую сталь, титан и конструкционные пластмассы в индивидуальные заготовки, и теперь наши детали используются на оборудовании более чем в 20 странах.

Что такое детали заготовок с ЧПУ?

Заготовка — это кусок деформируемого металла, такой как прессованный пруток, прокатанный лист или распиленный блок, который поступает в механический цех в качестве сырья. Детали заготовок с ЧПУ производятся путем удаления материала из заготовки посредством фрезерования, токарной обработки, сверления и нарезания резьбы до тех пор, пока не появится окончательная геометрия. Ничего не заливают в форму и не прессуют между матрицами, поэтому металлургические качества исходного продукта сохраняются на всем пути до готовой поверхности.

Поскольку этот процесс является субтрактивным, изменения происходят дешево и быстро. Новая версия требует новой программы, а не нового инструмента. Вот почему обработка заготовок является стандартным маршрутом для прототипов, производства малых и средних объемов, а также любых компонентов, где путь нагрузки, посадка или внешний вид имеют большее значение, чем себестоимость единицы продукции при очень больших объемах.

• Изготовлен из цельной кованой заготовки, а не из литого или спеченного материала.
• Никаких вложений в оснастку, поэтому внесение изменений в конструкцию остается доступным
• Сложные внутренние карманы, ребра и контуры возможны за одну установку.
• Однородная зернистая структура без внутренней пористости и газовых карманов.
• Легко анодируется, полируется, подвергается дробеструйной обработке или лазерной маркировке после механической обработки.

Выбор правильного материала заготовки

Выбор материала обычно определяет, как будет вести себя заготовка, как она будет обработана и сколько она будет стоить. В таблице ниже приведены сплавы, которые мы чаще всего обрабатываем для клиентов из автоспорта, аэрокосмической отрасли, автоматизации, энергетики и медицины.

Заготовка, литье или поковка: какой маршрут подходит?

Все три направления производят металлические детали, но они ведут себя по-разному, когда деталь загружается, нагревается или подвергается эксплуатации.

• Обработка заготовок обеспечивает строжайший контроль размеров, наилучшее качество поверхности и отсутствие минимального объема заказа. Компромисс — больший съем материала и более высокая стоимость материала на деталь.
• Литье подходит для сложных, тонкостенных форм в больших объемах, но пористость и углы уклона могут ограничивать прочность и точность.
• Ковка обеспечивает превосходную текучесть зерна и прочность тяжелонагруженных деталей, однако для достижения окончательного допуска требуются штампы и, как правило, вторичная механическая обработка.

Для прототипов, небольших объемов и любых деталей, неисправность которых обходится дорого, обработка заготовок обычно является самым безопасным и быстрым решением.

Как обрабатываются детали заготовки

Трехосное и четырехосное фрезерование

Простые призматические детали, пластины и корпуса эффективно работают на трехосных станках, где инструмент перемещается по осям X, Y и Z, а заготовка остается неподвижной. Добавление четвертой оси вращения позволяет нам обрабатывать несколько граней за один установ и повышает точность обработки деталей с элементами на нескольких сторонах.

Пятиосевая обработка

Пятиосевая обработка наклоняет инструмент или заготовку, что укорачивает режущий инструмент, снижает вибрацию и позволяет достичь контуров, для которых в противном случае потребовалось бы несколько приспособлений. Скульптурные, органические и многогранные детали заготовок, такие как алюминиевые ручки, крышки и конструкционные рычаги, выходят из станка с лучшим качеством поверхности и меньшим количеством настроек.

Типичный рабочий процесс

1. Обзор конструкции и отзывы о технологичности чертежей или 3D-моделей
2. Выбор материала и распиловка до размера, позволяющего сократить количество отходов без риска болтовни
3. Черновая обработка для удаления большей части материала с большим радиальным зацеплением
4. Получистовая обработка и, при необходимости, снятие напряжений перед финальными проходами.
5. Чистовая обработка ответственных отверстий, торцов и сопрягаемых поверхностей.
6. Проверка размеров и документация
7. Вторичные операции, такие как анодирование, термообработка или лазерная маркировка.

Допуски, обработка поверхности и контроль

Большинство заготовок поставляются с точностью до плюс-минус 0,01 мм на критических элементах, при этом общие допуски более мягкие на нефункциональных поверхностях. Наибольшее внимание уделяется резьбе, посадке отверстий и сопрягаемым поверхностям, а геометрические размеры и обозначения допусков проверяются на калиброванных инструментах, а не на глаз. Если вы хотите более подробно взглянуть на то, что реально в цехе, наши инженеры написали подробную заметку допуски, которые действительно может выдерживать обработка на станках с ЧПУ и почему износ инструмента, крепления и температурный дрейф имеют такое же значение, как и технические характеристики станка.

Варианты отделки включают прозрачное или цветное анодирование алюминия, пассивацию и электрополировку нержавеющей стали, дробеструйную очистку для получения матовой поверхности и полировку, где важны отражение или чистота. Каждая отделка выбирается в соответствии с рабочей средой, а не просто с внешним видом детали.

Где используются детали с ЧПУ

Автоспорт и автомобильный вторичный рынок

Проекты для энтузиастов и гонщиков — одни из самых заметных мест для работы с заготовками. Пятиосевые алюминиевые дверные ручки, компоненты переключения передач, накладки педалей, кронштейны и специальные элементы отделки заменяют хрупкие литые оригиналы и добавляют точность механической обработки, которую энтузиасты сразу замечают. Для ограниченных тиражей не требуются пресс-формы или штампы, поэтому изготовление небольшой партии деталей на заказ остается экономически целесообразным.

Аэрокосмические и точные приборы

Производителям самолетов и приборостроения нужны легкие, жесткие и повторяемые детали. Изготовленные по индивидуальному заказу высокоточные детали осей, втулки и конструктивные детали изготавливаются из авиационного алюминия, нержавеющей стали и титана, а затем проверяются перед отправкой.

Индивидуальные высокоточные детали оси Детали прецизионных осей для аэрокосмического оборудования требуют строгого контроля качества и испытаний, чтобы соответствовать требуемым высоким стандартам. Такие детали должны иметь преимущества высоко... Посмотреть продукт →

Автоматизация и робототехника

Автоматизированным сборочным линиям и роботизированным манипуляторам требуются детали, которые сохраняют положение при постоянном движении. Высокоточные компоненты рычага, монтажные пластины и корпуса захватов обрабатываются так, чтобы соответствовать существующим сервоприводам и подшипникам, без доработки на месте.

Высокоточные детали автоматизированного роботизированного манипулятора Это механическая деталь, изготовленная методом фрезерования. Фрезерование – распространенный метод обработки металлов. Он изготавливает детали путем удаления материала с заготовки до... Посмотреть продукт →

Энергетика и медицинское оборудование

Ветроэнергетические системы, распределительные шкафы и медицинские устройства полагаются на детали из заготовок, где стандарты вибрации, коррозии или гигиены не оставляют места для слабых мест. Приводные валы, установочные пластины и прецизионные компоненты медицинского оборудования производятся мелкими и средними партиями с полной отслеживаемостью.

Обработка трансмиссионного вала с ЧПУ для ветроэнергетической системы Приводной вал ветроэнергетического оборудования является важным компонентом, соединяющим лопасти ветряной турбины и редуктор, используемый для преобразования энергии ветра в механическую энергию и передачи... Посмотреть продукт →

Советы по проектированию, позволяющие снизить стоимость детали заготовки

• Оставляйте алюминиевые стенки толщиной примерно от 0,8 до 1,0 мм, если только деталь не будет полностью поддерживаться во время резки.
• Добавьте большие внутренние радиусы, чтобы фреза большего размера могла достигать угла.
• Ограничьте глубину кармана примерно в четыре раза больше диаметра фрезы, чтобы избежать использования длинных и тонких инструментов.
• Стандартизировать размеры резьбы и диаметры отверстий во всей сборке.
• Указывайте жесткие допуски только там, где они меняют функцию, а не везде.
• Делитесь файлом САПР, а не только PDF-файлом, чтобы можно было оптимизировать размер запаса и количество установок.

Выбор производителя деталей с ЧПУ

Разница между приемлемым поставщиком и отличным обычно проявляется в деталях: получают ли чертежи реальную обратную связь, разработаны ли приспособления для детали и сопровождают ли поставку данные проверки. Ищите партнера, обладающего собственными мощностями по фрезеровке, токарной обработке, резке проволоки и сборке, документированной системой качества и опытом поставок зарубежным клиентам.

Наш собственный Прецизионные детали на станке с ЧПУ Ассортимент охватывает аэрокосмическую отрасль, автоматизацию, энергетику и медицину, и каждый проект извлекает выгоду из одной и той же цепочки проектирования, обработки, отделки и сборки под одной крышей, поддерживаемой методами управления на основе ISO 9001 и ISO 14001.

Независимо от того, производите ли вы небольшую партию специального оборудования для проекта автомобиля или производственную партию конструктивных компонентов, обработка заготовок дает вам контроль над прочностью, допуском и отделкой, с которым могут сравниться немногие другие процессы. Отправьте нам свои чертежи или образец детали, и наша команда проверит геометрию, порекомендует материал и марку и предоставит четкое предложение с реалистичными сроками выполнения заказа.