Като доставчик на CNC машинни части от POM, бях свидетел от първа ръка на важността на оптимизирането на процеса на CNC обработка за POM (полиоксиметилен) части. POM, известен също като ацетал или Delrin, е високоефективен инженерен термопласт с отлични механични свойства, ниско триене и добра стабилност на размерите. Тези характеристики го правят популярен избор за широк спектър от приложения, отПрецизни медицински частикъм автомобилни компоненти. Обработката на POM обаче може да представлява някои предизвикателства и оптимизирането на процеса е от решаващо значение за ефективното постигане на висококачествени части.
Разбиране на свойствата на POM
Преди да се потопите в процеса на оптимизация, важно е да разберете уникалните свойства на POM. POM има относително висока точка на топене и нисък коефициент на топлинно разширение. Освен това е силно кристален, което му придава добра твърдост и здравина. Същите тези свойства обаче могат да доведат до проблеми по време на обработка. Например, високата точка на топене означава, че прекомерната топлина, генерирана по време на обработката, може да причини разтопяване или деформиране на материала. Кристалната структура може също така да направи материала податлив на начупване и напукване, ако не е обработен правилно.
Избор на правилните режещи инструменти
Една от първите стъпки в оптимизирането на процеса на CNC обработка за POM части е изборът на правилните режещи инструменти. Инструментите от високоскоростна стомана (HSS) и карбидни инструменти обикновено се използват за обработка на POM. Твърдосплавните инструменти обикновено са предпочитани заради тяхната превъзходна твърдост и устойчивост на износване, особено при обработка на големи количества части или когато се изисква висока прецизност.
Геометрията на режещия инструмент също е от решаващо значение. За POM се препоръчват инструменти с остри режещи ръбове и положителни наклонени ъгли. Острите ръбове намаляват силата на рязане и генерирането на топлина, докато положителните наклонени ъгли спомагат за образуването и евакуацията на стружките. Например, челни фрези с ъгъл на спиралата от около 30 - 45 градуса могат да осигурят добра евакуация на стружки и да намалят риска от повторно нарязване на стружки, което може да причини проблеми с покритието на повърхността.
Оптимизиране на параметрите на рязане
Параметри на рязане като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане имат значително влияние върху процеса на обработка на POM части.
Скорост на рязане
Скоростта на рязане е скоростта, с която режещият инструмент се движи спрямо детайла. За POM обикновено се препоръчва умерена скорост на рязане. Твърде високата скорост на рязане може да генерира прекомерна топлина, което може да доведе до топене, деформация и лошо покритие на повърхността. От друга страна, твърде ниската скорост на рязане може да доведе до неефективна обработка и по-дълги времена на цикъла. Типичната скорост на рязане за POM при използване на твърдосплавни инструменти е в диапазона 100 - 300 m/min, в зависимост от конкретното приложение и геометрията на инструмента.
Скорост на подаване
Скоростта на подаване е скоростта, с която детайлът се движи спрямо режещия инструмент. Подходящата скорост на подаване е от съществено значение за доброто образуване на стружки и завършване на повърхността. Ако скоростта на подаване е твърде висока, режещият инструмент може да не е в състояние да отстрани ефективно материала, което води до грапави повърхности и възможно счупване на инструмента. Ако скоростта на подаване е твърде ниска, това може да увеличи времето за обработка и може да доведе до триене на инструмента в детайла, генерирайки повече топлина. За POM обикновено се използва скорост на подаване от 0,1 - 0,3 mm/зъб.
Дълбочина на рязане
Дълбочината на рязане се отнася до дебелината на материала, отстранен при всяко преминаване на режещия инструмент. По-малката дълбочина на рязане може да помогне за намаляване на силата на рязане и генерирането на топлина, особено при обработка на тънкостенни или сложни POM части. Твърде малката дълбочина на рязане обаче може също да увеличи броя на необходимите проходи, което води до по-дълги времена на цикъла. Типичната дълбочина на рязане за обработка на POM е в диапазона 0,5 - 2 mm.
Охлаждане и смазване
Охлаждането и смазването играят жизненоважна роля за оптимизиране на процеса на CNC обработка на POM части. Въпреки че POM има добра термична стабилност, прекомерната топлина все още може да причини проблеми по време на машинната обработка. Използването на охлаждаща течност или смазка може да помогне за намаляване на температурата на рязане, подобряване на евакуацията на стружките и удължаване на живота на инструмента.
Охлаждащите течности на водна основа обикновено се използват за обработка на POM. Те са ефективни при разсейване на топлината и са относително екологични. Когато използвате охлаждаща течност, важно е да осигурите подходящ поток и покритие на зоната на рязане. Някои лубриканти също могат да се използват за намаляване на триенето между режещия инструмент и детайла, което може допълнително да подобри повърхностното покритие и ефективността на обработката.
Фиксиране и закрепване
Правилното закрепване и работно захващане са от съществено значение за точна и стабилна обработка на POM части. POM частите могат да бъдат относително меки и податливи на деформация, ако не се държат здраво. Използването на подходящи приспособления, които осигуряват еднаква сила на затягане, може да помогне за предотвратяване на движението на частта и да осигури точност на размерите.
Например, когато се обработват малки POM части, могат да се използват вакуумни патронници или магнитни приспособления за стабилно задържане на частите. За по-големи части може да са необходими изработени по поръчка приспособления, за да осигурят достатъчна опора и да предотвратят изкривяване. Също така е важно да се вземе предвид местоположението на точките на затягане, за да се избегне концентрацията на напрежение, което може да причини напукване или изкривяване на POM частите.
Контрол и инспекция на качеството
По време на процеса на CNC обработка на части от POM контролът на качеството и инспекцията са решаващи стъпки. Редовната проверка на обработените части може да помогне за ранно откриване на всякакви проблеми и извършване на необходимите корекции в процеса на обработка.
Използването на измервателни инструменти като шублер, микрометри и координатни измервателни машини (CMM) може да гарантира, че частите отговарят на необходимите толеранси на размерите. Визуалната проверка може да се използва и за проверка на повърхностни дефекти като драскотини, стружки и обезцветяване. Чрез прилагането на цялостна система за контрол на качеството можем да гарантираме, че произвежданите от нас POM части са с високо качество и отговарят на очакванията на клиента.
Процеси след обработка
След завършване на обработката с ЦПУ може да са необходими някои последващи процеси на обработка за POM части. Например често е необходимо премахване на ръбове, за да се премахнат всички остри ръбове или неравности, останали върху частите. Това може да бъде направено ръчно с помощта на файлове или инструменти за премахване на ръбове или чрез автоматизирани процеси като въртене или вибрационно довършване.
Повърхностната обработка може също да се приложи за подобряване на производителността на части от POM. Например, нанасянето на покритие може да подобри устойчивостта на износване, устойчивостта на корозия или смазващата способност на частите. Въпреки това е важно да изберете правилния материал за покритие и процес, който е съвместим с POM.
Заключение
Оптимизирането на процеса на CNC обработка на части от POM изисква цялостен подход, който взема предвид различни фактори като режещи инструменти, параметри на рязане, охлаждане и смазване, закрепване, контрол на качеството и процеси след обработка. Като доставчик на CNC машинни POM части, ние се ангажираме непрекъснато да подобряваме нашите процеси на обработка, за да предоставим висококачествени части на нашите клиенти.
Ако имате нужда от CNC машинно обработени POM части, независимо дали е заПрецизни медицински частиили други приложения, ще се радваме да обсъдим вашите изисквания и да ви предоставим най-добрите решения. Свържете се с нас днес, за да започнем процеса на възлагане и преговори.
Референции
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2014). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.
- Groover, MP (2010). Основи на съвременното производство: материали, процеси и системи. Уайли.
- Комитет за наръчника на ASM. (2001). Наръчник на ASM, том 20: Избор на материали и дизайн. ASM International.