Mosadzné CNC obrábanie: Prečo „jednoduché obrábanie“ neznamená ľahké získať správne
Už sme to videli cez naše dvere. Na potlači je mosadz C360, tolerancia ±0,02 mm na otvore so závitom M6. Predchádzajúci dodávateľ dodal celú sériu - závitov, ktoré nezodpovedali špecifikácii, povrchová úprava bola pruhovaná a polovica dielov vykazovala slabý rozmerový posun medzi prvým a posledným kusom v sérii. Zákazník predpokladal, že mosadz bude jednoduchá. A teoreticky aj je. V praxi sú režimy zlyhania špecifické, opakovateľné a takmer vždy sa dajú spätne vysledovať k rozhodnutiam urobeným predtým, ako prvý čip dopadne na podlahu.
CNC obrábanie mosadzemá povesť zhovievavého. Túto povesť si väčšinou získavate - C360 je meradlom obrobiteľnosti, podľa ktorého sa meria každý iný kov. Ale „ľahko spracovateľný“ sa nesprávne chápe ako „nepotrebuje procesnú disciplínu“, a tu začínajú problémy. Rozmerový posun pri dlhých chodoch, roztrhané závity na jemných -vývrtoch, delaminácia počas poniklovania, úlomky pásky ovíjajúce sa okolo nástrojov na zákazkách C260 - nič z toho nie sú exotické spôsoby zlyhania. Všetky sú predvídateľné. A všetkým sa dá predísť, ak viete, kde hľadať.
Skutočná príčina posunu rozmerov na mosadzných častiach
Deväťkrát z desiatich, rozmerový drift na aCNC obrábanie mosadzechod -, kde diely na pozícii 1 a na pozícii 200 merajú odlišne - sa týka jednej z dvoch vecí: tepelná rozťažnosť počas chodu alebo zvyškové napätie v tyčovom materiáli, ktoré sa postupne uvoľňuje pri odstraňovaní materiálu.
Mosadz môže pod vplyvom tepla mierne zmeniť rozmery a technik musí starostlivo naplánovať a vykonať upínací prípravok a dráhu nástroja tak, aby udržal tolerancie v rámci prijateľných limitov -, pričom sa zohľadňuje tepelná rozťažnosť a spätné pruženie na zložitých povrchoch a v tesných{1}}zostavách lícovania. Na švajčiarskom sústruhu C360 s vysokými otáčkami vretena bez adekvátneho chladiaceho média teplota dielu postupne stúpa počas výrobného cyklu. Tepelná rozťažnosť mosadze je približne 19–20 µm/m· stupňa. Na diele s priemerom 50 mm sa zvýšenie teploty o 10 stupňov premieta do nárastu približne o 10 µm -, ktorý je dostatočný na to, aby sa na kritickom otvore prehnala tolerancia ±0,02 mm.
Oprava tepelného posunu je jednoduchá: konzistentné zaplavenie chladiacej kvapaliny, umožnite stroju dosiahnuť tepelnú rovnováhu skôr, než začnete s toleranciou-kritických funkcií, a ak je prevádzka dlhá, merajte v definovaných intervaloch, a nie len prvý-článok a záverečnú kontrolu.
Uvoľnenie zvyškového stresu je zložitejšie a menej bežne chápané. Za studena-ťahaný mosadzný tyčový materiál sa dostal- do stresu z procesu kreslenia. Keď odstránite značné množstvo materiálu - hlboké vrecká, excentrické profily, veľké čelné rezy -, diel môže mierne pružiť, keď sa napätie prerozdelí. Pri hrubovacích operáciách na tom zriedka záleží. Pri dokončovacích prechodoch do tesnej tolerancie áno. Správna výzva je agresívne zdrsniť, nechať 0,1–0,15 mm na dokončovacích prvkoch, nechať súčiastku niekoľko minút bez upnutia, ak to práca dovoľuje, a potom prejsť na dokončovacie práce. Pri zložitých geometriách to pridáva možno päť minút na diel. Úplne eliminuje triedu rozmerových porúch.
Výber stupňa obrábania mosadzného CNC: Čo skutočne riadi váš výber zliatiny
Väčšina výtlačkov hovorí len „mosadz“. To je v poriadku pre jednoduché diely, ale pre čokoľvek s prísnymi toleranciami, požiadavkami na pokovovanie alebo regulačnými obmedzeniami má výber mosadznej zliatiny priamy vplyv na výkon obrábania a vlastnosti finálneho dielu spôsobmi, na ktorých záleží ešte predtým, ako sa diel dostane na kontrolu.
Tu je návod, ako sa ukladajú hlavné známkyvýber stupňa obrábania mosadze CNC:
| stupňa | Obrobiteľnosť | Vedúci obsah | Sila kľúča | Pozor na |
|---|---|---|---|---|
| C360 (Bezplatné-rezanie) | 100 % (benchmark) | ~3% | Najrýchlejší čas cyklu, najlepšia kontrola triesok, najnižšie opotrebenie nástroja | Nie je v súlade s RoHS; potrebuje predbežnú{0}}úpravu olova pred pokovovaním |
| C260 (Mosadzná kazeta) | ~30% | Trace | Najlepšia ťažnosť, dobrá odolnosť proti korózii,-schopnosť RoHS | Dlhá stuha čipy; O 25–40 % pomalší čas cyklu v porovnaní s C360 |
| C464 (námorná mosadz) | ~30% | Trace | Odolnosť proti odzinku pre morskú/slanú vodu | Podobné problémy s čipom ako C260; špecifikovať, kedy si to prostredie vyžaduje |
| C69300 (Eko-mosadz) | ~70–80% | nula | Bezolovnatý-, v súlade s RoHS, dobrá tvorba čipov | Vyššie náklady na materiál; o niečo väčšie opotrebovanie nástroja ako C360 |
| C385 (architektonická mosadz) | ~80% | ~3% | Silná, dekoratívna úprava, extrudované profily | Rovnaké obmedzenia ako pri C360 |
Rozdiel medzi C360 a C260 je väčší, než väčšina inžinierov očakáva. C360 je o 25 – 40 % rýchlejší ako C260 z hľadiska obrábania a tento rozdiel sa priamo premieta do času cyklu a jednotkových nákladov na akýkoľvek objem nad prototyp. Ak vaša súčiastka nevyžaduje tvárnenie za studena alebo špecifickú odolnosť voči korózii C260, je správne nastaviť C360 pre obrábaný komponent, pokiaľ vaša aplikácia nenarazí na obmedzenia týkajúce sa potenciálnych zákazníkov.
Obrábanie mosadze-zdarma a RoHS: Kde sa inžinieri nechajú chytiť
Práve tu vidíme prekvapenia, ktorým sa dá najviac vyhnúť. Zákazník špecifikuje C360 na komponente, ktorý končí v zostave spotrebnej elektroniky predávanej v EÚ. Diel prejde všetkými rozmerovými kontrolami. Potom to tím pre dodržiavanie predpisov označí v poslednej fáze - a celú objednávku je potrebné spustiť znova v abezolovnaté{0}}obrábanie mosadze RoHS-vyhovujúca známka.
Norma C360 nespĺňa prísne normy RoHS ani moderné normy pre pitnú vodu, ako je NSF/ANSI 61. Pre tieto aplikácie sú vhodnou náhradou -bezolovnaté alternatívy, ako je Eco-Mosadz C69300, ktorý používa kremík a fosfor namiesto olova na pomoc pri lámaní čipov.
Praktický kompromis je skutočný: obrábanie bezolovnatej-mosadze je o niečo pomalšie a opotrebováva karbidové nástroje rýchlejšie ako C360, čo mierne zvýši jednotkové náklady. Na našich švajčiarskych sústružníckych linkách zvyčajne zaznamenávame predĺženie doby cyklu o 15–25 % pri ekvivalentných dieloch C69300 oproti C360. To je rozdiel v nákladoch, ktorý stojí za to poznať predtým, ako si nastavíte rozpočet projektu.
Jedna vec, ktorá zaskočila inžinierov na olovnatej mosadzi, ktorá sa chystá na pokovovanie: C360 vyžaduje pred pokovovaním-predúpravu olova - zvyčajne jasný ponor plus medený úder -, čo zvyšuje náklady na diel, zatiaľ čo C260 ide priamo do pokovovacej nádrže bez pred-úpravy. Ak má vaša súčiastka špecifikáciu bezprúdového niklu a porovnávate ceny dodávateľov, uistite sa, že porovnávate jablká s jablkami po-obrábaní.
Bežné chyby vs. správna prax: referencia v teréne
| Pozorovaný problém | Bežná príčina | Správny prístup |
|---|---|---|
| Roztrhané vlákna na otvoroch s jemným{0}}rozstupom | Tupý závitník, nedostatočné klovanie v slepých otvoroch, nesprávna rezná kvapalina | Ostrý karbidový kohútik, odpichový cyklus na slepých otvoroch, rezný olej s nízkou{0}}viskózou |
| Stuha ovíjanie čipov na C260/C464 | Nízka rýchlosť posuvu, žiadna stratégia-lámania triesok | Zvýšte posuv na otáčku; pri sústružení používajte-lamač triesok; vysokotlaková-chladiaca kvapalina v hlbokých otvoroch |
| Rozmerový posun naprieč výrobnou sériou | Tepelné nahromadenie-, žiadne rovnovážne namočenie | Zaplaviť chladiacu kvapalinu, cyklus{0}}zohrievania stroja, intervalová kontrola pri 50/100/150 dieloch |
| Porucha adhézie pokovovania po obrábaní | Zvyšková kontaminácia rezného oleja, nesprávna zliatina pre pokovovaciu linku | Ultrazvukové odmasťovanie pred pokovovaním; potvrdiť kompatibilitu zliatiny s procesom pokovovania |
| Otrepy na výstupnej strane vyvŕtaných otvorov | Príliš{0}}vysoká rýchlosť posuvu, tupá vŕtačka | Znížte posuv pri prelomoch, použite vŕtačky s delenými{0}}bodmi, protokol odhrotovania zabudovaný do smerovania |
| Diel po odopnutí vyskočí z tolerancie | Zvyškové napätie pri uvoľňovaní tyčového materiálu | Hrubý → uvoľniť → znovu{0}}upevnenie → dokončiť odovzdanie kritických prvkov |
Problém vlákna si zaslúži osobitnú poznámku. Na závitníkoch so slepými otvormi M4 a menšími-v C360 spúšťame cyklus odpichovania, aj keď to mosadz striktne nevyžaduje - nie na odvádzanie triesok, ale na zabránenie nabitia závitníka a mikro-odierania závitu na dne otvoru. Ide o dvojsekundový prídavok k času cyklu, ktorý eliminuje konzistentný režim odmietnutia na konektoroch s jemným rozstupom a krytoch snímačov-.
Rezacie parametre, ktoré skutočne fungujú
Pre inžinierov, ktorí potrebujú štartovaciu referenciumosadzné CNC obrábané dielyvýrobné nastavenie:
| Prevádzka | Zliatina | Rýchlosť rezania | Feed Rate | Poznámka k náradiu |
|---|---|---|---|---|
| CNC sústruženie (hrubovanie) | C360 | 250–400 m/min | 0,10–0,20 mm/ot | Nepovlakovaný karbid; pozitívny rake |
| CNC sústruženie (dokončovanie) | C360 | 400–600 m/min | 0,05–0,10 mm/ot | Leštená vložka; ostrá hrana |
| CNC sústruženie | C260/C464 | 150–250 m/min | 0,08–0,15 mm/ot | Odporúča sa vložka-lámača triesok |
| CNC frézovanie | C360 | 300–500 m/min | 0,003–0,010 palca/zub | 2–3 rytý karbid; vysoká špirála |
| Vŕtanie | C360 | 80–150 m/min | 0,05–0,12 mm/ot | vŕtanie s deleným-bodom; klovať do slepých dier |
Konzervatívnym východiskovým bodom pre C360 na sústruhu je 300 SFM s posuvom 0,005 palca na otáčku; odtiaľ väčšina obchodov posúva rýchlosť povrchu na 600 SFM alebo vyššiu a upravuje posuv podľa požiadaviek na konečnú úpravu. Na našich švajčiarskych sústružníckych centrách pre výrobné zákazky C360 sa pohybujeme bližšie k hornému koncu - materiál to toleruje a rozdiel v čase cyklu v objeme je značný.
Jeden parameter väčšina sprievodcov nespomína: na dokončovacie priechody preCNC obrábanie mosadzetam, kde sa požaduje drsnosť povrchu pod Ra 0,8 µm, na hĺbke rezu záleží rovnako ako na rýchlosti. Udržiavame povrchovú úpravu DOC na 0,05 – 0,08 mm a používame leštené- drážkové nástroje. Pokus o dosiahnutie zrkadlového povrchu pri 0,2 mm DOC so štandardnou vložkou vám poskytne konzistentný Ra 1,6 µm a nič lepšie, bez ohľadu na to, ako rýchlo točíte.
Poznámky DFM pred dokončením tlače
Tri veci, ktoré najčastejšie označujeme počas kontroly DFM na mosadzných častiach:
Popisy závitov bez triedy tolerancie."Závit M6" nie je úplná špecifikácia. Špecifikujte 6H pre štandardné uloženie, 5H pre tesné alebo 4H pre presné prístrojové aplikácie. Rozdiel v menšom priemere medzi závitníkom 6H a 4H je merateľný a ak montujete so zakúpeným-spojovacím prvkom s toleranciou, ktorá nezodpovedá vášmu popisu, dostanete nekonzistentné predpätie zostavy.
Hrúbka steny pod 0,8 mm na sústružených komponentoch.Mosadz je dostatočne mäkká na to, aby sa tenké steny deformovali pod reznými silami a zvieracím tlakom. Ak má váš návrh prvok s hrúbkou menšou ako 0,8 mm, označte ho na konverzáciu o upevnení predtým, ako sa úloha dostane do výroby. Často odporúčame iný prístup upínania alebo úpravu dráhy nástroja, ktorá znižuje radiálnu reznú silu na tenkej časti.
Špecifikácia pokovovania umiestnená pred potvrdením zliatiny.Ak váš výtlačok volá bezprúdový nikel podľa ASTM B733 a zliatina je C360, pokovovňa potrebuje vedieť, - predbežná-úprava pridáva krok a cenu, ktorá nie je uvedená v štandardnej cenovej ponuke pokovovania. Špecifikujte zliatinu a požiadavku na pokovovanie spoločne na výkrese. Akbezolovnaté{0}}obrábanie mosadze RoHSje potrebná zhoda, overte si C69300 alebo C260 u svojho dodávateľa pokovovania pred uzamknutím kusovníka.
Čo MID Precision beží na Brass Jobs
nášslužby CNC obrábania mosadzepokrývajú celý rad zliatin - C360, C260, C464 a C69300 pre aplikácie v súlade s RoHS-. Na strane vybavenia prebieha sústruženie mosadze na našich švajčiarskych CNC linkách pre zložité súčiastky s malým-priemerom a na našich viacosových sústružníckych centrách pre väčšie súčiastky. Držíme ±0,005 mm na sústružených prvkoch C360 vo výrobe a ±0,01–0,02 mm na frézovaných prvkoch v závislosti od geometrie.
Pre zákazníkov, ktorí posielajú na trhy EÚ alebo vyrábajú zdravotnícke pomôcky, bežne spracovávameprecízne opracované mosadzné dielyv C69300 a potvrdiť súlad RoHS s materiálovými certifikátmi pri každej objednávke. Náš systém kvality v súlade s normou ISO 13485-zahŕňa úplnú sledovateľnosť materiálu od osvedčenia o sklade tyčového materiálu až po záverečnú správu CMM – čo je dôležité pri lekárskych a polovodičových aplikáciách, kde je dokumentácia šarže súčasťou dodávky, nie dodatočným nápadom.
Ak váš výtlačok vychádza z predošlého odmietnutia dodávateľa alebo vidíte nekonzistentné výsledky na aktuálnej úlohe mosadze,pošlite nám svoj výkres na bezplatnú kontrolu DFM. Pred citovaním - sa spoločne pozrieme na výber zliatiny, popisy tolerancií, špecifikácie závitu a požiadavky na pokovovanie, pretože problémy, ktoré spôsobujú opakovanie-, sú takmer vždy viditeľné na výkrese pred vyrezaním prvej časti.
Porozprávajte sa s našimi inžiniermio vašom mosadznom komponente - odpovieme do 24 hodín.
FAQ: Čo sa inžinieri skutočne pýtajú na mosadzné CNC obrábanie
Otázka: Môj výtlačok špecifikuje C360, ale môj zmluvný výrobca hovorí, že musím prejsť na bezolovnatú-mosadz na vývoz do EÚ. Aké mám možnosti?
C69300 (Eco{1}}Mosadz) je najbližšou funkčnou náhradou -, ktorú obrába približne na 70 – 80 % hodnotenia obrobiteľnosti C360 a spĺňa požiadavky RoHS a REACH bez penalizácie pred-úpravou olova pri pokovovaní. C260 je voliteľná možnosť, ak váš diel potrebuje-možnosť tvarovania za studena, no očakávate o 25 – 40 % dlhší čas cyklu a vyššie jednotkové náklady. Pred zmenou kusovníka potvrďte prechod u svojho dodávateľa pokovovania - kroky spracovania sa líšia a vplyv na náklady by mal byť uvedený vo vašej cenovej ponuke.
Otázka: Môžete držať ±0,01 mm na mosadznom tele ventilu vo výrobe, nielen na prvom výrobku?
Áno, na vlastnostiach, ktoré sú na to vhodné, - sústružené otvory, priemery hriadeľov a rozmery obloženia na C360 vo výrobných sériách. Tesné tolerancie ±0,02–0,025 mm sú dosiahnuteľné na vhodných prvkoch pri štandardnom nastavení výroby; prísnejšie, než si to vyžaduje-overenie jednotlivých častí CMM a zvyšuje náklady na kontrolu. Úprimná odpoveď nacena mosadzných CNC obrábaných dielovpri ±0,01 mm je to, že réžia kontroly často presahuje deltu nákladov na obrábanie -, uistite sa, že to funkčná požiadavka skutočne potrebuje pred uzamknutím špecifikácie.
Otázka: Na poniklovaných{0}}častiach C360 od nášho súčasného dodávateľa vidíme zlyhania priľnavosti pokovovania. Čo to spôsobuje?
Dvaja pravdepodobní vinníci: zvyšková kontaminácia rezného oleja, ktorá nebola úplne odstránená pred pokovovaním (štandardným riešením je ultrazvukové odmasťovanie, nielen utieranie rozpúšťadlom), alebo na pokovovacej linke nebeží protokol predbežnej úpravy elektródy C360{0}}. Konkrétne sa opýtajte svojho dodávateľa, či pred niklovým kúpeľom robí jasný ponor a štrajk medi. Ak nevedia, čo to znamená, je to vaša odpoveď.
Otázka: Oplatí sa špecifikovať C260 pre obrábanú súčiastku, ktorá tiež potrebuje po-strojovom tvarovaní?
Iba v prípade, že si to operácia tvárnenia skutočne vyžaduje. Výhoda ťažnosti C260 je skutočná pre ohyby s malým polomerom-a krimpovacie operácie. Ak je však vaším „tvarovaním“ ľahké lisovanie-alebo štandardná operácia vytyčovania, C360 zvládne oboje bez problémov a vaše náklady na obrábanie zostanú nižšie. C260 si rezervujte na diely, pri ktorých by tvarovacia geometria praskla C360 -, počas kontroly DFM vám môžeme povedať, do ktorej kategórie patrí váš návrh.
