Доступность руды, низкая температура плавления и пластичность меди делает ее популярным и распространенным материалом. Она обладает рядом ценных свойств: ковкость, высокий уровень теплопроводности, электропроводность, прочность. Поэтому медь часто входит в конструкцию электротехники, и популярна в современном производстве.
Особенности обработки
Благодаря пластичности медь хорошо обрабатывается ковкой, штамповкой. Данное свойство предопределило увеличение объемов добычи и применения данного материала во времена бронзового века. Сегодня медь с легкостью обрабатывают на фрезерных станках с ЧПУ. Однако, чтобы получить качественное изделие, нужно работать соблюдая определенные правила. Поскольку медь обладает высокой пластичностью, фреза во время обработки может «завязнуть» в изделии. Чтобы иметь хорошую производительность, необходимо:
- Применять режущий инструмент из твердых сплавов;
- Фреза всегда должна быть острой;
- Соблюдение требуемой частоты вращения шпинделя. При увеличении скорости можно повредить материал, фрезу, станок;
- Во время работ использовать смазочно-охлаждающую жидкость;
- Вовремя удалять стружку.
При неправильных расчетах и подборе параметров можно вызвать сильную вибрацию, а также разбалансировку оборудования. Это приведет к снижению точности обработки. В итоге кроме получения детали неправильной формы повышается риск выхода из строя станка.
Токарная обработка – один из распространенных вариантов металлообработки. Производится путем срезания тонкого слоя металла, в итоге получая деталь определенных размеров и форм.
Глубина
Припуск – это толщина слоя, который удаляется с заготовки для получения необходимого размера. Во время обточки он удаляется в несколько этапов за некоторое количество срезов. Толщина снимаемого слоя за один проход называется глубина резания. В расчетах и технологичных таблицах данный параметр обозначается как t.
При обточке он равен половине диаметра. До и после обработки вычисляется по формуле:
t = (D-d)/2, где D – диаметр заготовки, d- заданный диаметр детали.
Идеальный вариант удаления припуска – 1 проход. Однако на практике токарные работы включают черновой этап обработки и чистовой. При необходимости повышенной точности есть и получистовой этап. При соблюдении всех правил добиться требуемого результата можно за 2-3 прохода.
Подача
Это длина пути при поперечном перемещении фрезы, совершаемой за один оборот шпинделя. Величина измерения параметра – миллиметр за один оборот. В документации данный параметр обозначают буквой S. Подбирать величину необходимо по технологическому справочнику. Мощность главного привода определяет величину подачи. Также важными факторами при определении данного параметра является глубина, габариты, физические свойства меди.
Производительность труда связана с величиной подачи и устанавливается на наибольшее значение с учетом рабочего инструмента и технологических возможностей станка.
Скорость
Это суммарная траектория режущей стороны фрезы за некоторое время. В расчетных таблицах данный параметр обозначается латинской буквой v. Подбирается скорость по технологическим таблицам, либо можно рассчитать по формуле:
v= П*d*n/1000 – где d – диаметр заготовки; n – скорость вращения, П = 3,14 (число Пи).
Данный параметр – основная характеристика производительности. Он влияет на режимы работы станка, износ режущего инструмента и качество готового изделия. Его величина зависит от мощности главного привода станка.
Выбор режима на практике
Все расчеты режимов резания производятся сотрудниками отдела главного технолога производства или технологическим бюро. Итоговые результаты необходимо внести в операционную карту. В ней указывается этапы, их последовательность, необходимый инструмент и режимы изготовления, которые будут применяться в ходе обработки. На практике условия точения могут немного отличаться от нормативных по некоторым причинам:
- Снижение точности станка из-за его износа;
- Отклонения в физических характеристиках обрабатываемого материала;
- Несоответствие характеристик материала расчетам.
По этой причине на практике применяются черновые пробные проходы: обработка небольших участков с подбором необходимого режима и дальнейшим замером размеров и качества обрабатываемой поверхности. В данном методе есть один минус – возрастание трудозатрат и использование производственных ресурсов свыше нормы. Поэтому его можно применять в отдельных случаях:
- Определение точности перед обработкой и запуском партии;
- Изготовление в единичных случаях без технологической карты;
- Работа с бракованными элементами;
- Обработка литейных заготовок, которые не прошли предварительную обдирку;
- Запуск в производство нового материала.
Также пробное точение применяют, когда начинают выпуск новых деталей.
На станках с ЧПУ можно обрабатывать не только сплавы меди, но и бронзы, алюминия, титан, чугун. Также подобную обработку используют в тех материалах, где низкая температура плавления: некоторые пластики, дерево. Каждый материал имеет свою особенность расчета и выбора режима точения.
Применения СОЖ для станков с ЧПУ
Обязательным условием для работы с медью является использование СОЖ. Основная функция – это смазка. Чаще всего используют специальный состав WD-40. Иногда практикуют машинное масло. Подача жидкости осуществляется штатной или опционной системой. Система СОЖ это:
- Бак для жидкости;
- Насос, создающий давление;
- Магистрали;
- Форсунка-распылитель.
Струя жидкости во время работ должна подаваться либо на фрезу, либо на зону обработки. Во втором случае жидкость будет очищать зону резки от медной стружки.
Правильные режимы для станков с ЧПУ
Оптимальный режим можно подобрать только экспериментально. Для каждого случая (выбор, состояние фрезы, тип обрабатываемой заготовки, сложность программы) подходящим будет свой отдельный режим. Однако есть некоторые стандартные рекомендации:
- Разрешается снимать слой меди за один проход фрезы толщиной не более 0,2 мм;
- Инструмент подается со скоростью 5 миллиметров в секунду;
- Глубина резания – не более трети диаметра фрезы;
- Устанавливается малая частота вращения шпинделя;
- Изменить режимы разрешено только во время применения твердого, стойкого режущего инструмента.
Выбор управляющей программы для станка с ЧПУ
Управляющая программа разрабатывает маршрут движения фрезы. Она содержит все сведения о режимах металлообработки и типе режущего инструмента для любого этапа (чистового, чернового).
Программа подбирает такой режим, который позволяет фрезе плавно обводить рельеф и получить нужную деталь. Для меди режим выбирается умеренный. Это приводит к увеличению времени, однако готовые изделия выходят в соответствии с ГОСТом.
Современные станки с ЧПУ имеют специальные CAM-программы. Они позволяют заранее рассчитать и указать время процесса для каждого конкретного случая. При длительном времени работ разрешено увеличить скорость либо подачу.