Parti lavorate a CNC

  Tipo di materiale Produttori e ingegneri devono considerare attentamente vari fattori quando si selezionano i metodi di elaborazione superficiale più adatti per Parti lavorate a CNC. In questo articolo, approfondiremo i fattori chiave che dovrebbero essere presi in considerazione per garantire risultati ottimali nell'elaborazione della superficie. La scelta del materiale è un fattore fondamentale nelle decisioni di elaborazione superficiale. La lavorazione a CNC può essere applicata a una vasta gamma di materiali, compresi i metalli (come alluminio, acciaio e titanio), materie plastiche, compositi, e altro. Ogni materiale ha proprietà uniche che influenzano la selezione delle tecniche di elaborazione superficiale. Ad esempio, i metalli possono richiedere processi diversi rispetto alla plastica o ai compositi a causa delle differenze di durezza, conducibilità e reattività chimica. Alcuni materiali, come acciaio inossidabile o acciaio indurito, può essere più impegnativo da elaborare a causa della loro durezza. In tali casi, metodi abrasivi come macinare o affinare può essere necessario per ottenere la finitura superficiale desiderata. D'altra parte, i materiali più morbidi possono essere più adatti per trattamenti chimici o elettroplanti. Progettazione e geometria in parte La geometria e la progettazione della parte lavorata sono considerazioni cruciali nella scelta dei metodi di elaborazione superficiale. Parti con forme complesse, tolleranze strette o funzioni intricate possono richiedere approcci specializzati. Ad esempio, parti con canali interni profondi o modelli intricati potrebbero essere impegnativi ad accedere con determinati strumenti di elaborazione. Inoltre, le dimensioni e la forma della parte possono influenzare la fattibilità delle diverse tecniche di elaborazione. Le superfici grandi e piatte potrebbero beneficiare di processi abrasivi come levigatura o fresatura, sebbene le caratteristiche piccole e dettagliate potrebbero richiedere metodi più precisi come Incisione chimica o incisione laser. Requisiti di finitura superficiale La finitura superficiale è un fattore critico che influenza direttamente l'aspetto, le prestazioni e la funzionalità delle parti lavorate a CNC. La finitura superficiale richiesta può variare in modo significativo a seconda dell'applicazione prevista. I parametri di finitura superficiale comuni includono rugosità (RA), consistenza superficiale e lucentezza. Per parti che richiedono una finitura liscia, simile a uno specchio, di lucidatura o lucidamento. In alternativa, se si desidera una trama o un modello specifico, è possibile impiegare tecniche come l'attacco, la saldatura del perline o il tocco abrasivo dei media. La scelta della finitura superficiale dovrebbe allinearsi con lo scopo previsto della parte, sia che si tratti di appello estetico o requisiti funzionali come l'attrito ridotto o la migliore adesione.                    

La qualità della superficie è un indicatore chiave per misurare la precisione dei pezzi lavorati a CNC. Comprende tre aspetti: rugosità (irregolarità microscopiche), ondulazione (irregolarità periodiche macroscopiche) e texture (direzione del percorso utensile). I. Tipi di lavorazione superficiale (come ottenerla) Diverse operazioni e strategie di lavorazione possono ottenere finiture superficiali diverse. Le seguenti sono ordinate in ordine decrescente, da grossolana a fine.Descrizione tipica della rugosità ottenibile (Ra) dei tipi di lavorazione e degli scenari applicabiliLa sgrossatura da 12,5 μm a 3,2 μm richiede un'elevata profondità di taglio e un avanzamento elevato per rimuovere rapidamente il materiale, lasciando evidenti segni dell'utensile e una superficie di scarsa qualità. Durante la formatura iniziale dei pezzi, i sovrametalli di lavorazione sono riservati alle superfici non critiche.La semifinitura è compresa tra 3,2 μm e 1,6 μm per preparare alla finitura, rimuovere i segni della sgrossatura e garantire un'adeguata tolleranza per la finitura. La lavorazione finale della maggior parte delle superfici non combacianti, delle superfici di installazione, ecc.La finitura convenzionale da 1,6 μm a 0,8 μm adotta una profondità di taglio ridotta, una velocità di avanzamento ridotta e un'elevata velocità di rotazione. I segni del coltello sono visibili a occhio nudo, ma lisci al tatto. I requisiti di precisione più comuni sono applicati a superfici di accoppiamento statiche, superfici di tenuta, alloggiamenti di cuscinetti, ecc.Una finitura ad alta precisione da 0,8 μm a 0,4 μm richiede parametri ottimizzati, utensili da taglio affilati, macchine utensili ad alta rigidità e un raffreddamento efficace. La superficie è estremamente liscia. Superfici di accoppiamento dinamiche, pareti di cilindri idraulici e superfici portanti ad alto carico.La superfinitura da 0,4 μm a 0,1 μm richiede l'uso di utensili in diamante monocristallino, un'altissima precisione della macchina utensile e un ambiente stabile (temperatura costante). Componenti ottici, superfici di strumenti di precisione, lavorazione di wafer di silicio.Lucidatura/levigatura manuale < 0,1 μm: rimuovere i segni del coltello a mano o con mezzi meccanici come carta vetrata o pietra oleata per ottenere un effetto specchio. Parti estetiche, cavità di stampi, superfici di alimenti e apparecchiature mediche.Ii. Simboli, grafici e annotazioni (come specificare) Gli ingegneri specificano chiaramente i requisiti sul disegno tramite simboli di rugosità superficiale. 1. Simboli di base Spiegazione del significato dei simboli√ I simboli di base indicano che la superficie può essere ottenuta tramite qualsiasi processo e non hanno senso se utilizzati da soli.Youdaoplaceholder0 è il termine più comunemente utilizzato per la rimozione di materiali. Indica che la superficie è ottenuta rimuovendo il materiale tramite metodi di lavorazione come fresatura, tornitura e foratura."La non rimozione di materiale si riferisce alle superfici formate tramite fusione, forgiatura, laminazione, ecc., che non richiedono lavorazione." 2. Annotazione completa (prendendo come esempio la rimozione dei simboli materiali): ` ` `[a] - Parametri e valori di rugosità (ad esempio Ra 0,8)[b] - Metodi di lavorazione (come la "fresatura")[c] - Simboli di direzione della trama (come "=")[d] - Sovrametallo di lavorazione (ad esempio 0,3 mm)[e] - Lunghezza di campionamento (ad esempio 0,8 mm) 3. Esempi comuni di annotazione: · ⌝ Ra 1,6: la forma più comune. Indica che il valore massimo di rugosità superficiale Ra è 1,6 μm con il metodo di asportazione del materiale.· ⌝ Ra max 3,2: il valore Ra non deve superare 3,2 μm.· ⌝ Ra 0,8 / Rz 3,2: sono specificati entrambi i valori Ra e Rz.· ⌝ Rz 10 N8: contrassegnato con "grado N", N8 corrisponde a Rz 10μm. 4. Simbolo di direzione della texture superficiale: la direzione della texture è fondamentale per la tenuta e il coordinamento del movimento. Il simbolo è indicato sulla linea di estensione. Diagramma schematico del significato del simboloLa direzione del percorso utensile del piano di proiezione parallelo alla vista è parallela al confine del piano su cui si trovaPerpendicolare al piano di proiezione della vista, la direzione del percorso dell'utensile è perpendicolare al confine del piano in cui si trovaIl percorso utensile della texture X-cross ha una forma a croce (come una fresatura avanti e indietro)M multidirezionale senza una direzione dominante (come la fresatura a punti)I cerchi concentrici approssimativi C sono prodotti ruotandoLa radiazione R-approssimativa viene prodotta mediante tornitura o fresatura delle superfici frontali.Iii. Test di rugosità superficiale (come verificare) Una volta completata l'elaborazione, è necessario utilizzare strumenti professionali per misurazioni oggettive, al fine di verificare se i requisiti dei disegni sono soddisfatti. 1. Profilometro a contatto (metodo di tracciamento dell'ago) · Principio: Questo è il metodo più classico e autorevole. Una sonda diamantata estremamente affilata (con un raggio di punta di circa 2 μm) scorre delicatamente sulla superficie del pezzo. Lo spostamento verticale viene convertito in un segnale elettrico, che viene poi amplificato e calcolato per ottenere parametri come Ra e Rz.· Attrezzatura: Strumento di misura della rugosità superficiale.· Vantaggi: Misurazione precisa, conformità agli standard nazionali e capacità di misurare varie forme complesse.· Svantaggi: si tratta di una misurazione a contatto, che può graffiare materiali estremamente morbidi e ha una velocità di misurazione relativamente lenta. 2. Profilometro ottico senza contatto · Principio: utilizzando tecniche quali l'interferenza luminosa, la microscopia confocale o la diffusione della luce bianca, si costruisce una topografia superficiale 3D analizzando la riflessione della luce sulla superficie, calcolandone così la rugosità.· Vantaggi: elevata velocità, nessun graffio sui pezzi in lavorazione e capacità di misurare materiali estremamente morbidi.· Svantaggi: sensibile alle caratteristiche riflettenti della superficie (difficile misurare materiali trasparenti e altamente riflettenti) e l'attrezzatura è solitamente più costosa. 3. Confronta i blocchi campione (metodo rapido e pratico) · Principio: si utilizza un set di blocchi campione standard con valori Ra noti. Attraverso la percezione tattile dell'unghia e il confronto visivo, la superficie da misurare viene confrontata con i blocchi campione per stimare l'intervallo approssimativo di rugosità.· Vantaggi: Costo estremamente basso, veloce e comodo, adatto per officine.· Svantaggi: è altamente soggettivo e poco accurato. Può essere utilizzato solo per una stima approssimativa e un giudizio preliminare e non può essere utilizzato come base per l'accettazione finale. Processo di misurazione suggerito 1. Analisi del disegno: identificare chiaramente i parametri da misurare (come Ra) e i loro valori teorici.2. Pulisci la superficie: assicurati che l'area sottoposta a test sia priva di macchie d'olio, polvere e sbavature.3. Metodo di selezione:· Controllo rapido online → Utilizza i blocchi di confronto.· Controllo di qualità finale → Utilizzare un profilometro a contatto.Per pezzi morbidi o con finitura a specchio, prendere in considerazione la misurazione ottica senza contatto.4. Eseguire le misurazioni: calcolare la media di più misurazioni in diverse posizioni sulla superficie per garantire la rappresentatività dei risultati.5. Registrazione e giudizio: registrare i valori misurati e confrontarli con i requisiti dei disegni per esprimere un giudizio di qualificazione o non qualificazione. Solo combinando la corretta tecnologia di lavorazione, una chiara marcatura del disegno e una verifica scientifica delle misurazioni è possibile controllare completamente la qualità della superficie dei componenti CNC.