Услуги прецизионного фрезерования с ЧПУ: как устранить следы квадрантных выступов?

Услуги по прецизионному фрезерованию с ЧПУ сталкиваются с проблемой дефектов поверхности в сфере производства высококлассных прецизионных деталей, которую легко упустить из виду, но которая оказывает значительное влияние - квадрантное выступание.

Этот крошечный дефект на микронном уровне похож на «невидимого врага» в поисках идеальных поверхностей. Это влияет на внешний вид деталей и может привести к проблемам с функциональностью, герметичностью или точностью сборки, что приводит к высоким затратам на постобработку и рискам проекта. Профессиональные услуги прецизионного фрезерования с ЧПУ играют жизненно важную роль в решении этой проблемы посредством систематических решений.

В этой статье обсуждаются причины и даются полные наборы стратегий, включая технические изменения и выбор поставщиков.

Сводка основных ответов

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр>

Основные выводы

<ул>

Появление выступов квадранта можно объяснить задержкой сервосистемы, люфтом и эффектами управления траекторией вместе взятыми. Необходимо системное решение.

То, как проявляется проблема, и стратегии ее оптимизации должны быть приспособлены к случаю различных обрабатываемых материалов (например, алюминия или стали). Фрезеровка алюминиевых деталей на станке с ЧПУ очень чувствительна к параметрам.

Помимо цены и базового оборудования, при выборе поставщика основное внимание следует уделять динамическим характеристикам его станка, его способности оптимизировать систему управления и его опыту в этом процессе.

Если у вас есть ранняя техническая связь с экспертами, такими как JS Precision, вы можете напрямую применить их зрелые пакеты процессов для решения проблем за 1–2 итерации.

Как устранить выступы квадрантов? Сервисные решения JS Precision CNC для фрезерования

Выступание квадранта — типичная проблема при прецизионном фрезеровании на станках с ЧПУ. Только систематическое решение, объединяющее станки, процессы и материалы, может решить такую ​​проблему. Это далеко не простая настройка одного параметра.

JS Precision работает в команде инженеров более 20 лет. За это время компания разработала собственную систему решения проблем.

<ул>

Проводится тщательная диагностика, в ходе которой точно проверяются сервосистема станка, жесткость направляющих и люфт, чтобы гарантировать, что люфт контролируется в пределах 0,003 мм.

Пакет процессов адаптируется путем подбора подходящего покрытия инструмента, параметров резания и стратегии траектории с учетом особенностей фрезерования металлов на станках с ЧПУ.

Проверка по замкнутому циклу, т. е. с использованием координатно-измерительной машины (КИМ) и профилометра для количественной проверки, чтобы убедиться, что дефект полностью устранен.

Уменьшение квадрантных ошибок посредством точной компенсации — это одна из вещей, проиллюстрированных в ISO 230-2:2018.

JS Precision внедрила эту технологию в оптимизацию компонентов трансмиссии станков, а также собственное решение для калибровки параметров сервоприводов, что в совокупности позволило достичь уровня точности 0,005 мм в более чем 95 % проектов.

Мы также помогаем клиентам сократить затраты на обработку в среднем на 20 %, а 98 % заказов на поставку выполняются вовремя. Для сценариев с высокими требованиями, таких как фрезерная обработка алюминия с ЧПУ, мы также можем предоставить специализированные высокоскоростные процессы с малой глубиной резания, чтобы избежать застревания инструмента и повышенной вибрации.

<блок-цитата>

Выбор поставщика, способного кардинально решить проблему, гораздо выгоднее, чем повторная переделка. Хотите проверить возможности наших услуг точного фрезерования с ЧПУ? Отправьте чертежи деталей прямо сейчас, и JS Precision предоставит вам бесплатный технико-экономическое обоснование процесса и расчет стоимости, что позволит вам визуально увидеть эффект разрешения квадрантного выступа.

Что такое приподнятое лезвие в квадранте и почему оно влияет на качество деталей?

Выступы квадранта фрезерования с ЧПУ и следы инструмента обычно являются основными причинами снижения качества прецизионных деталей, а услуги точного фрезерования с ЧПУ, по сути, являются спасательным кругом в решении этой проблемы.

Визуальные проявления проблемы

Вы можете увидеть выступы, следы от инструмента или даже перерезы на поверхности деталей по круговым, изогнутым контурам или углам. Эти разломы обычно имеют микронные отклонения уровня, т. е. в пределах от 0,005 до 0,02 мм. Они почти невидимы невооруженным глазом, но оказывают прямое влияние на основные характеристики детали.

Множественное повреждение деталей

<ул>

Наличие выступов и отметин радикально изменит шероховатость поверхности до такой степени, что значение Ra увеличится, а общий внешний вид и функциональность высококачественного конечного продукта окажутся под угрозой.

Это повлияет на точность сборки, что будет проявляться, например, в возникновении заклинивания из-за сопрягаемости корпуса подшипника, что приведет к ухудшению общей стабильности работы машины.

Эффективность уплотнения деталей будет нарушена, поэтому очень легко возникнет риск утечки в гидравлических и пневматических компонентах.

Использование постобработки станет более необходимым и, следовательно, возрастут затраты, например, процесс полировки будет необходим для устранения дефектов.

Рис. 1. Две цилиндрические алюминиевые детали, расположенные рядом; на правом изображены видимые царапины и дефекты поверхности, иллюстрирующие потенциальные проблемы с выступанием квадранта.

Как услуги прецизионного фрезерования с ЧПУ определяют и диагностируют проблемы с выпуклостью квадранта?

Точная диагностика – первый шаг к решению любой проблемы. Преимущество услуг прецизионного фрезерования с ЧПУ заключается в том, что они могут очень быстро определить основную причину квадрантных выступов инструмента.

Главное — динамическая ошибка системы

Этот дефект вызван совместным воздействием задержки реакции серводвигателя, недостаточной компенсации обратного зазора и трения рельса во время реверса оси координат станка.

Когда станок выполняет интерполяцию дуги, скорость движения двух координатных осей должна быть точно согласована, и любое отставание любой оси приведет к отклонению траектории, что в конечном итоге приведет к образованию выступа.

Быстрая диагностика проблем

<ул>

Осмотрите углы 90 градусов детали на наличие небольших закруглений или выступов.

Определите диаметр круга и проверьте, равны ли размеры точек квадранта.

Проверьте люфт станка, не превышает ли значение 0,003 мм, что является критическим значением?

Слышен ли стук инструмента в процессе резки?

Обслуживание фрезерных станков с ЧПУ: какие станки и факторы сервосистемы вызывают выступание?

Суть обслуживания фрезерных станков с ЧПУ – это то, насколько хорошо производительность станка и сервосистема могут взаимодействовать, что напрямую определяет, будут ли образовываться квадрантные выпуклости или следы инструмента.

Основные механические и электрические причины

<ул>

Усиление сервопривода установлено неправильно: Если усиление установлено слишком высоко, машина легко может вызвать вибрацию, однако если усиление слишком низкое, реакция машины будет замедлена.

Чрезмерный люфт: Если люфт превышает 0,003 мм, свободный ход при реверсе напрямую приведет к отклонению траектории.

Проблемы с жесткостью или износом направляющих: Во время движения деформация повлияет на точность позиционирования осей координат.

Трение шарико-винтовой пары нестабильно: Внезапное изменение трения во время реверса приведет к нарушению траектории движения.

Что играет Система управления?

Работа алгоритма компенсации сильно различается в разных марках систем управления.

На самом деле, существует разница между контурным управлением AI Fanuc и системой Advanced Surface от Siemens в том смысле, что обе системы обладают лучшими возможностями предварительного считывания и сглаживания, что позволяет значительно уменьшить квадрантные ошибки. Такого рода расширенные функции недоступны в системах начального уровня, поэтому им сложно удовлетворить потребности высокоточной обработки.

Сравнение возможностей компенсации квадрантных ошибок различных систем управления

Ваши основные опасения	Решения JS Precision	Основная ценность для вас
Следы от инструмента в четырехгранных канавках отрицательно влияют на точность и внешний вид детали, и их практически невозможно удалить.	Для фрезерования металлов на станках с ЧПУ мы проводим тщательную диагностику и разрабатываем индивидуальные технологические пакеты для станков, управления и процессов.	Получите идеальные поверхности, сократите количество вторичной полировки и убедитесь, что функциональность детали соответствует проекту.
Поставщики стандартов не могут решить глубоко укоренившиеся проблемы из-за высоких внутренних затрат на отладку и отсутствия опыта.	Благодаря современным услугам фрезерных станков с ЧПУ и знаниям процессов мы поставляем базовые решения.	Экономия времени и затрат на отладку НИОКР, стабильные результаты обработки и ускорение выполнения проекта.
Как узнать поставщиков, способных решать такие проблемы точности на китайском рынке фрезерных станков с ЧПУ?	Используйте презентации станков и отчетов о калибровке, а также образцы проверок, чтобы продемонстрировать профессионализм услуг по точной механической обработке на заказ.	Развивайте долгосрочные доверительные отношения и обеспечивайте постоянное производство высококачественных деталей для сложных задач фрезерной обработки алюминия с ЧПУ.

<тело> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр> <тр>

Каковы различия в проблемах выступания при фрезеровании на станках с ЧПУ при обработке различных металлических материалов?

Различные свойства материалов металлов, фрезеруемых на станках с ЧПУ, приводят к кардинальным различиям в характеристиках и эффекте следов квадрантного выступа инструмента.

Проблемы с мягкими металлами (например, алюминиевыми сплавами)

Параметры фрезерования алюминиевых деталей на станке с ЧПУ особенно ограничены. Алюминиевые сплавы с высокими требованиями к качеству поверхности имеют тенденцию выделять любые следы от инструмента.

С другой стороны, из-за высокой вязкости алюминиевых сплавов неправильные параметры резки очень легко вызывают застревание и вибрацию инструмента, которые являются основными причинами проблем с выступанием квадранта и тем самым влияют на внешний вид и точность сборки деталей.

Проблемы с твердыми металлами (например, нержавеющей сталью)

В случае нержавеющей стали и других твердых металлов силы резания настолько велики, что происходят изменения нагрузки сервопривода, что влияет на точность отслеживания траектории.

Квадрантные выступы в таких материалах обычно имеют форму скрытых отклонений размеров, а не следов на поверхности инструмента, что затрудняет их обнаружение и исправление и, следовательно, требует высокого уровня обслуживания фрезерных станков с ЧПУ.

Рис. 2. Ассортимент металлических заготовок, включающий блоки и стержни серебристого и медного цветов, демонстрирующий разнообразие материалов для точной обработки.

Каковы целевые стратегии устранения фрезерной обработки алюминиевых деталей на станках с ЧПУ?

Проблема выступания квадранта при фрезеровании алюминиевых деталей на станках с ЧПУ требует целенаправленной технологической стратегии для ее решения.

Точная настройка параметров процесса

<ул>

Применение высокой скорости вращения, медленное изменение скорости в пределах 8000-12000 об/мин для сокращения времени контакта инструмента с материалом.

Сохранение небольшой глубины резания, ограничение конечной глубины резания 0,1–0,2 мм для снижения силы резания и вибрации.

Регулировка скорости подачи, поддержание скорости подачи на уровне 0,05–0,1 мм/зуб для обеспечения непрерывного резания.

Выбор острых инструментов для отделки со специальным покрытием, например инструменты с алмазным покрытием, чтобы уменьшить прихватывание инструмента.

Технология оптимизации пути программирования

<ул>

Использование функции фильтрации дуг, чтобы сделать траекторию движения инструмента более плавной.

Регулировка замедления на поворотах, чтобы уменьшить скорость подачи на углах и обеспечить точное отслеживание сервосистемой.

Использование NURBS-интерполяции для повышения точности обработки сложных криволинейных поверхностей и минимизации отклонения траектории.

<блок-цитата>

Хотите решить проблему выступания квадранта в деталях из алюминиевого сплава? Сообщите JS Precision свою модель алюминиевой детали и требования к точности, чтобы получить индивидуальное решение для процесса фрезерной обработки алюминия с ЧПУ.

Рис. 3. Техническая диаграмма, иллюстрирующая шариковые винты по осям X и Y для точного перемещения станка с очерченной круглой границей заготовки.

Услуги по прецизионной механической обработке на заказ: какие эксклюзивные оптимизации процесса вам нужны для вашего индивидуального проекта?

Услуги точной механической обработки на заказ – это, по сути, искусство пошива одежды. JS Precision способна разработать персонализированные решения по оптимизации процессов для ваших инициатив.

Системная инженерия от концепции до конечного продукта

<ул>

ASME Y14.5-2009 требует предоставления отзывов по проектированию для технологичности (DFM) для оптимизации геометрии детали и устранения сложных углов, склонных к выступанию. Разработайте поэтапную схему черновой и чистовой обработки.

Черновая обработка позволяет избавиться от большей части отходов, а чистовая обработка гарантирует точность.

Встроенный анализ вибрации для определения лучшего решения по креплению, например использовать гидравлические зажимы или мягкие губки, чтобы предотвратить деформацию детали.

Измерение, управляемое итерационное, замкнутое, цикл

Использование высокоточной координатно-измерительной машины (КИМ) для измерения контура заготовки с передачей результата измерения обратно на конец программирования для настройки параметров, тем самым создавая оптимизацию с обратной связью. Этот подход — верный способ добиться постоянного улучшения процесса и в конечном итоге полностью устранить следы инструмента, выступающие в квадрантах.

Данные о влиянии оптимизации индивидуальных процессов JS Precision

Бренд системы управления	Алгоритм компенсации	Точность контроля ошибок в квадрантах	Применимые сценарии	Услуги поддержки
Фанук	Контур управления искусственным интеллектом	±0,004 мм	Высокоточные формы, детали аэрокосмической отрасли	Оригинальная заводская калибровка параметров
Siemens	Расширенная поверхность	±0,003 мм	Сложные изогнутые поверхности, медицинские детали	Оптимизация пути в реальном времени
Внутренняя экономическая система	Базовая компенсация зазора	±0,015 мм	Обычные конструкционные детали, детали низкой точности	Простая настройка параметров
Хайденхайн	Динамическая компенсация TNC640	±0,002 мм	Сверхточные оптические детали, компоненты спутников	Полная адаптация
Mitsubishi	Интеллектуальное управление контуром	±0,006 мм	Автомобильные детали, детали массового производства	Высокоэффективные решения для массового производства

<тело> <блок-цитата>

Хотите индивидуальное решение для точной обработки? Отправьте чертежи деталей в JS Precision, и мы предоставим вам бесплатный отчет по анализу DFM, чтобы повысить экономическую эффективность ваших услуг по индивидуальной прецизионной обработке.

Как оценить техническую мощь глобальных поставщиков при решении этой проблемы при их выборе?

В процессе выбора поставщиков на китайском рынке фрезерных станков с ЧПУ это один из наиболее важных критериев для проверки их технического мастерства, поскольку это основной фактор, который решает, можно ли решить проблемы с выступанием квадранта или нет.

Основные технические характеристики

<ул>

Какая марка и модель станка, имеет ли он систему управления верхнего уровня, такую как Heidenhain или Fanuc?

Данные калибровки люфта, можно ли стабильно контролировать люфт в пределах 0,003 мм?

Опыт настройки параметров сервоприводов, делали ли они настройку для разных типов материалов?

Какое испытательное оборудование у них есть, оснащены ли они высокоточными испытательными инструментами, такими как координатно-измерительные машины и профилометры?

Образцы как доказательство возможностей

Следует предложить поставщикам поэкспериментировать с бесплатной или платной обработкой испытательных образцов, которые включают типичные изогнутые поверхности и углы, а затем измерить точность их контура и шероховатость поверхности, например запрашиваем Ra < 0,4m. Проверка образцов – это способ напрямую проверить технические возможности поставщика.

<блок-цитата>

Хотите найти высококачественных поставщиков на рынке китайского фрезерного станка с ЧПУ? Свяжитесь с JS Precision, чтобы получить бесплатный оценочный список поставщиков и избежать ошибок при выборе.

Пример: решение проблемы выступания квадрантов деталей из алюминиевого сплава для кронштейна камеры дрона за 48 часов

Вызов

Производителю дронов потребовалась партия высокоточных креплений для камеры из алюминиевого сплава 7075. Во время внутреннего фрезерования алюминиевых деталей на станке с ЧПУ крошечный выступ около 0,01–0,015 мм продолжал появляться в точке перехода квадранта изогнутой поверхности направляющего рельса.

Из-за этого объектив заклинило. Ручная полировка поставила бы под угрозу точность детали, поэтому проект застрял.

Решение JS Precision: три шага систематического искоренения

1. Динамическая диагностика: После получения деталей и программы от клиента инженеры изучали исходную траекторию движения инструмента и параметры. Они пришли к выводу, что основной проблемой является несовместимость параметров отклика сервопривода и условий резания.

2. Индивидуальный технологический пакет: Мы использовали высокодинамичный пятиосевой фрезерный станок, оснащенный системой Heidenhain TNC640, чтобы

Оптимизируйте усиление прямой связи сервопривода и допуск контура. Фрезерная обработка алюминия с ЧПУ выполнялась с использованием специально выбранной однозубой прецизионной фрезы с большим углом спирали, а перепрограммирование выполнялось с использованием интерполяции NURBS.

3. Проверка и доставка: После того, как первая деталь была изготовлена, для проверки был использован контурный инструмент, и выступы были полностью устранены. Общая точность контура сохранялась в пределах 0,005 мм, а шероховатость поверхности Ra составляла 0,3 м.

Результаты

JS Precision в течение 48 часов передала квалифицированный образец, что полностью решило вопрос сборки. Заказчик был настолько впечатлен, что передал JS Precision следующие три партии общим количеством 500 штук. Это привело к сокращению затрат на обработку детали на 25 % и сокращению сроков поставки на 30 %.

<блок-цитата>

Сталкиваетесь с аналогичными проблемами прецизионной обработки деталей? Свяжитесь с JS Precision прямо сейчас, отправьте свои требования к деталям, и мы предоставим вам услуги быстрого прототипирования, доказывая ценность наших услуг точной механической обработки на заказ.

Рис. 4. Два матово-черных кольца прицела из анодированного алюминия с гравировкой «34 мм» и указанием крутящего момента, демонстрирующие готовые, точно фрезерованные компоненты.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1. Когда наиболее вероятно появление следов от квадрантного инструмента?

Дефект, скорее всего, возникнет во время операций обработки полных кругов или закругленных контуров, а также прямых углов под углом 90 градусов, поскольку эти мгновенные изменения направления запрограммированной траектории превышают скорость реакции сервопривода станка.

Вопрос 2: Можно ли избавиться от следов инструмента, уменьшив скорость подачи?

Небольшое снижение скорости подачи в углу должно в некоторой степени устранить дефект. Однако чрезмерное уменьшение не только повлияет на эффективность обработки, но также может вызвать другие проблемы с поверхностью. Его необходимо комплексно настроить вместе с параметрами сервопривода.

В3: Есть ли большая разница между решением этой проблемы с помощью новых и старых станков?

Да, есть большая разница. В частности, новые станки с ЧПУ за последние 5 лет, скорее всего, будут оснащены передовыми технологиями сервоприводов и алгоритмами управления в сочетании с более совершенными функциями защиты от следов инструмента, поэтому их можно довольно легко решить.

Вопрос 5: Как измерить и проверить, устранено ли выступание?

Мы используем высокоточные профилометры или координатно-измерительные машины для сканирования плотных точек контуров объектов, построения графиков контурных кривых, увеличенных в сотни раз, и количественного анализа устранения дефектов.

В6: Приведет ли решение этой проблемы к значительному увеличению затрат на обработку?

Сама по себе оптимизация процесса обычно не требует дополнительных затрат, поскольку входит в профессиональную сферу наших услуг по точному фрезерованию с ЧПУ. Выбрав нас, вы действительно сможете сэкономить на доработках и утилизации.

Вопрос 7: Готовы ли вы также провести такую глубокую оптимизацию для прототипов или небольших партий деталей?

Конечно, мы готовы. В этом ценность услуг точной обработки по индивидуальному заказу, поскольку мы применяем лучшие практики с самого начала, чтобы обеспечить успех функциональности и внешнего вида прототипа за один раз.

Вопрос 8: Могут ли китайские фрезерные станки с ЧПУ обеспечить необходимый уровень точности, чтобы избежать выступов?

Абсолютно возможно. Взяв за пример JS Precision, мы инвестируем в первоклассное импортное оборудование и строго обслуживаем его, обладая глубокими знаниями процессов, которые могут соответствовать или даже превосходить требования к точности международных клиентов.

Сводка

Следы выступа инструмента в квадрантах не следует рассматривать как неразрешимую проблему, вместо этого они являются способом проверки технических возможностей поставщика услуг точного фрезерования с ЧПУ.

Настоящие ответы заключаются в очень хорошем знании характеристик станков, точном понимании свойств материалов, фрезерующих металлы на станках с ЧПУ, и наличии большого опыта в превращении этих двух процессов в стабильные процессы. Из всех доступных на рынке Китая вариантов фрезерования с ЧПУ разумным выбором будет избежать ценовых ловушек и напрямую поговорить с техническими экспертами.

Действуйте сейчас! Отправьте в JS Precision чертежи деталей, которые вызывают эту проблему. Наша команда инженеров предложит вам тщательный диагностический анализ и индивидуальные технологические решения, которые позволят вам полностью избавиться от квадрантных выступов и выйти на новый уровень прецизионного производства с нулевым дефектом

.

Featured Blogs

No data

Тип проекта	Материал	Исходная стоимость дефекта	Оптимизированная точность	Сокращение срока доставки	Снижение стоимости
Кронштейн для камеры дрона	Алюминиевый сплав 7075	0,015 мм	±0,005 мм	30%	25%
Корпус подшипника для аэрокосмической отрасли	Нержавеющая сталь 316L	0,012 мм	±0,004 мм	25%	20%
Медицинские хирургические инструменты	Титановый сплав TC4	0,008 мм	±0,002 мм	20%	18%
Конструктивные компоненты спутника	Алюминиевый сплав 6061	0,020 мм	±0,003 мм	35%	22%
Корпус автомобильного датчика	Цинковый сплав	0,018 мм	±0,006 мм	28%	21%