Здравейте! Аз съм доставчик на CNC части от медни сплави и съм в тази игра от доста време. Едно от най-честите главоболия при CNC обработката на детайли от медни сплави е справянето с остатъчното напрежение. Остатъчното напрежение може да обърка точността на размерите, механичните свойства и дори повърхностното покритие на нашите части. И така, в този блог ще споделя някои съвети как да контролирате остатъчното напрежение в частите от медни сплави с ЦПУ.
Разбиране на остатъчното напрежение в детайли от медни сплави с ЦПУ
Първо, нека поговорим какво е остатъчен стрес. Остатъчното напрежение е напрежението, което остава в материала, след като първоначалната причина за напрежението, като машинна обработка, топлинна обработка или заваряване, е била отстранена. В случай на CNC части от медни сплави, остатъчното напрежение може да бъде въведено по време на процеса на обработка поради сили на рязане, триене и генериране на топлина.
Има два основни вида остатъчно напрежение: опън и натиск. Остатъчното напрежение при опън може да направи частите по-склонни към напукване и повреда от умора, докато остатъчното напрежение при натиск може действително да подобри устойчивостта на умора и устойчивостта на износване на частите. Така че нашата цел е да контролираме остатъчното напрежение, за да постигнем правилния баланс между тези два вида.
Фактори, влияещи върху остатъчното напрежение при CNC обработка на медни сплави
Преди да се потопим в методите за контрол, нека да разгледаме факторите, които могат да повлияят на остатъчното напрежение при CNC обработка на медни сплави.
Параметри на рязане
Параметри на рязане като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане играят решаваща роля при определяне на остатъчното напрежение. Високите скорости на рязане и скорости на подаване могат да генерират повече топлина и сили на рязане, което може да доведе до по-високо остатъчно напрежение. От друга страна, по-ниските скорости на рязане и скорости на подаване могат да намалят топлината и силите, но също така могат да увеличат времето за обработка. Така че трябва да намерим правилния баланс.
Например, ако използваме инструмент за бързорежеща стомана (HSS) за обработка на медна сплав, скорост на рязане от около 60 - 100 m/min и скорост на подаване от 0,1 - 0,2 mm/r може да бъде добра отправна точка. Но също така трябва да вземем предвид специфичната медна сплав, с която работим, и изискванията на детайла.
Геометрия на инструмента
Геометрията на режещия инструмент също може да повлияе на остатъчното напрежение. Инструментите с остри режещи ръбове могат да намалят силите на рязане и генерирането на топлина, което може да помогне за намаляване на остатъчното напрежение. Въпреки това, острите ръбове също могат да се износват по-бързо, така че трябва да изберем правилната геометрия на инструмента въз основа на условията на обработка.
Например, инструмент с положителен наклонен ъгъл може да намали силите на рязане, но също така може да направи инструмента по-склонен към начупване. Така че трябва да намерим геометрия на инструмента, която може да балансира производителността на рязане и живота на инструмента.
Охлаждане и смазване
Охлаждането и смазването са от съществено значение при обработката с ЦПУ за намаляване на топлината и триенето. Използването на подходяща охлаждаща течност или смазка може да помогне за намаляване на остатъчното напрежение чрез разсейване на топлината и намаляване на силите на рязане. Предлагат се различни видове охлаждащи течности и смазочни материали, като охлаждащи течности на водна основа, охлаждащи течности на маслена основа и сухи смазочни материали за обработка.
Охлаждащите течности на водна основа обикновено се използват при CNC обработка на медни сплави, тъй като са рентабилни и могат да осигурят добро охлаждане и смазване. Трябва обаче да сме сигурни, че охлаждащата течност е съвместима с медната сплав и процеса на обработка.
Методи за контрол на остатъчното напрежение в детайли от медни сплави с ЦПУ
Сега, след като знаем факторите, влияещи върху остатъчното напрежение, нека поговорим за методите за неговото контролиране.
Оптимизиране на параметрите на рязане
Както споменах по-рано, оптимизирането на параметрите на рязане е един от най-ефективните начини за контролиране на остатъчното напрежение. Можем да започнем с провеждането на някои експерименти, за да намерим оптималните параметри на рязане за конкретната медна сплав и изискванията за части.
Можем да използваме процес, наречен „оптимизиране на параметри“, за да намерим най-добрата комбинация от скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане. Това може да включва провеждане на серия от машинни тестове с различни параметри на рязане и измерване на остатъчното напрежение с помощта на техники като рентгенова дифракция или ултразвуково изследване.
След като намерим оптималните параметри на рязане, можем да ги използваме в нашия производствен процес, за да намалим остатъчното напрежение. Можете да научите повече за нашитеCNC услуги за обработка на метални частиза да видите как оптимизираме параметрите на рязане за нашите клиенти.
Термична обработка
Топлинната обработка е друг ефективен метод за облекчаване на остатъчното напрежение в частите от медни сплави с ЦПУ. След процеса на машинна обработка можем да подложим частите на процес на термична обработка като отгряване или облекчаване на напрежението.
Отгряването включва нагряване на детайла до определена температура и след това бавно охлаждане. Това може да помогне за намаляване на вътрешните напрежения и подобряване на механичните свойства на частта. Облекчаването на напрежението, от друга страна, включва нагряване на детайла до по-ниска температура и задържането му там за определен период от време, за да се облекчи остатъчното напрежение.
Специфичният процес на термична обработка, който избираме, зависи от вида на медната сплав и изискванията на детайла. Например, някои медни сплави може да изискват обработка с отгряване в разтвор, последвана от процес на охлаждане, за да се постигнат желаните свойства.
Процеси след обработка
Процеси след машинна обработка, като дробно уплътняване и повърхностно шлайфане, също могат да се използват за контролиране на остатъчното напрежение. Дробното уплътняване включва бомбардиране на повърхността на детайла с малки сферични частици за въвеждане на остатъчно напрежение при натиск върху повърхността. Това може да подобри устойчивостта на умора и устойчивостта на износване на детайла.
Повърхностното шлайфане може да се използва за отстраняване на повърхностния слой на детайла, който може да има по-високо остатъчно напрежение. Чрез внимателно контролиране на параметрите на смилане можем да намалим остатъчното напрежение и да подобрим повърхностното покритие на детайла.
Мониторинг и тестване на остатъчното напрежение
Важно е да се наблюдава и тества остатъчното напрежение в частите от медни сплави с ЦПУ, за да се гарантира, че нашите методи за контрол са ефективни. Има няколко налични техники за измерване на остатъчното напрежение, като рентгенова дифракция, ултразвуково изследване и метод на пробиване на дупки.
Рентгеновата дифракция е метод за безразрушителен тест, който може да предостави точна информация за остатъчното напрежение в детайла. Ултразвуковото изпитване също е неразрушителен метод, който може да се използва за измерване на остатъчното напрежение въз основа на промяната в скоростта на ултразвуковата вълна.
Методът на пробиване на дупки е полуразрушителен метод, който включва пробиване на малък отвор в частта и измерване на облекчаването на напрежението около отвора. Този метод може да предостави информация за остатъчното напрежение в подповърхностния слой на детайла.
Можем да използваме тези методи за изпитване на различни етапи от процеса на обработка, за да наблюдаваме остатъчното напрежение и да правим корекции на нашите методи за контрол, ако е необходимо.
Заключение
Контролът на остатъчното напрежение в детайлите от медни сплави с ЦПУ е сложна, но важна задача. Чрез разбиране на факторите, влияещи върху остатъчното напрежение, оптимизиране на параметрите на рязане, използване на подходяща термична обработка и процеси след обработка и наблюдение на остатъчното напрежение, ние можем да произвеждаме висококачествени части от медна сплав с минимално остатъчно напрежение.
Ако сте на пазара за CNC части от медни сплави и искате да сте сигурни, че частите имат контролирано остатъчно напрежение, не се колебайте да се свържете с нас. Имаме експертизата и опита, за да ви предоставим първокласни услугиCNC услуги за обработка на метални части. Нека да поговорим и да видим как можем да отговорим на вашите специфични изисквания.
Референции
- Смит, Дж. (2018). Наръчник за обработка с ЦПУ. Издателство АБВ.
- Джоунс, А. (2019). Остатъчно напрежение в метални части. Journal of Manufacturing Science, 25 (3), 123 - 135.
- Браун, C. (2020). Термична обработка на медни сплави. Списание за обработка на метали, 45 (2), 45 - 52.