Nella moderna produzione di precisione, dai blocchi motore automobilistici ai telai in lega di titanio aerospaziale, Lavorazione di riduzione superficiale CNC si distingue come un processo fondamentale. A differenza della normale lavorazione di sgrossatura che privilegia la velocità, si concentra sulla rimozione controllata del materiale per ottenere geometrie esatte, precisione dimensionale, e integrità della superficie. Questo articolo analizza i suoi obiettivi principali, fasi chiave dell’implementazione, controlli dei parametri, e applicazioni pratiche per aiutarti a padroneggiare questa tecnica fondamentale.
1. Quali sono gli obiettivi principali della lavorazione di riduzione superficiale CNC?
Il valore principale di questo processo risiede nella “correzione” e nell’”ottimizzazione” piuttosto che nella semplice rimozione del materiale. Di seguito sono riportati i suoi quattro obiettivi principali, organizzati per priorità pratica:
| Obiettivo principale | Risultato chiave | Scenario applicativo tipico |
| Controllo di precisione dello spessore | Riduce l'altezza della superficie del pezzo ad un valore target (tolleranza: ± 0,01 mm) | Riparazione di ammaccature sulle superfici di separazione dello stampo dovute all'usura |
| Migliora l'integrità della superficie | Diminuisce la rugosità superficiale (Ra ≤ 0,8μm) ed elimina le microfessure | Finitura della superficie superiore dei blocchi motore delle automobili (garantisce la tenuta) |
| Tolleranze geometriche garantite | Mantiene la planarità (≤ 0,02 mm/m), parallelismo, e perpendicolarità | Garantire la complanarità delle superfici di accoppiamento nell'assemblaggio di precisione |
| Ottimizza la funzionalità della parte | Migliora la conduttività termica o riduce il peso preservando la resistenza | Regolazione dello spessore degli involucri dei sensori elettronici a pareti sottili |
2. Come scegliere attrezzature e strumenti per la lavorazione di riduzione superficiale CNC?
Il giusto abbinamento di macchine utensili e utensili influisce direttamente sulla precisione e sull'efficienza della lavorazione. Di seguito è riportata una guida dettagliata per i diversi tipi di pezzi:
2.1 Selezione della macchina utensile in base alle dimensioni del pezzo
| Tipo di pezzo | Macchina utensile consigliata | Vantaggio fondamentale | Pezzi adatti |
| Parti piccole/medie (≤ 1 m) | Centro di lavorazione verticale | Alta rigidità; Cambio utensile veloce (≤ 2s) | Componenti elettronici in lega di alluminio, piccoli inserti per stampi |
| Parti di piastre grandi (> 1M) | Centro di lavoro a portale | Struttura stabile; Supporta carichi pesanti (≥ 500 kg) | Telai in lega di titanio aerospaziale, basi per stampi di grandi dimensioni |
2.2 Selezione dello strumento in base alle caratteristiche del materiale
| Materiale del pezzo | Strumento consigliato | Parametro chiave | Evita |
| Acciaio (PER ESEMPIO., 45# acciaio) | Fresa rivestita in metallo duro | Durezza: HRC 60-65 | Usura rapida dell'utensile |
| Metalli morbidi (PER ESEMPIO., lega di alluminio) | Taglierina PCD diamantata | Nitidezza all'avanguardia: Ra ≤ 0,1μm | Bave superficiali |
| Strutture a pareti sottili (spessore ≤ 3 mm) | Fresa a sfera conica di piccolo diametro (φ3-8mm) | Riduce la forza di taglio del 30% | Deformazione indotta dalla risonanza |
3. Quali strategie di programmazione ottimizzano la lavorazione di riduzione superficiale CNC?
Una programmazione inadeguata porta a segni di utensile, carichi di taglio irregolari, e bassa efficienza. Di seguito sono riportati 4 Strategie comprovate di ottimizzazione:
- Profondità di taglio progressiva a spirale
Sostituisci l'ingresso utensile verticale su/giù con l'alimentazione a spirale (angolo dell'elica: 10-15°). Ciò riduce l'impatto del taglio di 40% ed evita la rottura improvvisa dell'utensile.
- Impostazione ragionevole del tasso di sovrapposizione
Mantenere un tasso di sovrapposizione di 15%-30% tra percorsi utensile adiacenti. Per esempio, UN 20% la sovrapposizione per una taglierina da φ 10 mm garantisce l'assenza di aree non tagliate e transizioni superficiali uniformi.
- Pianificazione del percorso del boss dell'isola
Per pezzi con sporgenze ad isola (PER ESEMPIO., testate dei motori), utilizzare il taglio ad anello (dall'esterno all'interno). Ciò bilancia il carico dell'utensile (fluttuazione ≤ 10%) e impedisce la flessione dell'utensile.
- Generazione del percorso utensile cicloidale
Usa il software CAM (PER ESEMPIO., E, Mastercam) per generare percorsi cicloidali. Ciò riduce i segni degli utensili di 60% rispetto ai percorsi lineari e migliora la rugosità superficiale da Ra 1,6μm a Ra 0,8μm.
4. Come controllare i parametri di processo per risultati di alta qualità?
La mancata corrispondenza dei parametri è la causa principale dei difetti (PER ESEMPIO., ustioni superficiali, deviazioni dimensionali). Di seguito è riportata una guida ai parametri per i materiali comuni:
4.1 Parametri chiave per diversi materiali
| Materiale | Velocità di taglio (m/mio) | Velocità di alimentazione (mm/min) | Profondità di taglio (mm) | Indennità di finitura (mm) |
| Acciaio | 80-120 | 300-500 | 0.2-0.3 | 0.08-0.1 |
| Acciaio inossidabile (PER ESEMPIO., 304) | 50-80 | 200-300 | 0.1-0.2 | 0.05-0.08 |
| Lega di alluminio-magnesio | 300-500 | 800-1200 | 0.2-0.3 | 0.05-0.1 |
4.2 Strategia di raffreddamento per materiali difficili da lavorare
Per acciaio inossidabile o lega di titanio, aumentare il flusso del fluido di raffreddamento a 15-20 l/min (utilizzando additivi per pressioni estreme contenenti cloro). Ciò riduce la temperatura di taglio di 50°C e previene l'incrudimento.
5. Come prevenire la deformazione e garantire la qualità?
Le parti a pareti sottili e i materiali ad alta durezza sono soggetti a deformazione. Di seguito sono riportati 3 misure critiche di garanzia della qualità:
5.1 Prevenzione della deformazione da sollecitazione per parti a parete sottile
- Usa il taglio a strati: Ogni profondità di taglio ≤ 20% dello spessore della parete (PER ESEMPIO., 0.4mm max per una parte di 2 mm di spessore).
- Sgrossatura e finitura separate: Aggiungi un processo di invecchiamento tra di loro per rilasciare lo stress interno (riduce la deformazione di 70%).
- Ottimizza il bloccaggio: Utilizzare un dispositivo di supporto multipunto (area di supporto ≥ 80% del fondo del pezzo) per evitare la concentrazione dello stress in un unico punto.
5.2 Ispezione della tolleranza geometrica
- Utilizzare un comparatore a base magnetica (precisione: 0.001mm) per controlli di planarità multipunto (≥ 5 punti di misurazione per m²).
- Per grandi superfici, rilevare differenze di altezza diagonali (massimo consentito: 0.03mm/m) per evitare deformarsi.
- Usa una macchina di misurazione delle coordinate (CMM) per l'ispezione del profilo completo di pezzi di precisione (precisione di rilevamento: ± 0,002 mm).
6. La prospettiva della tecnologia Yigu sulla lavorazione di riduzione superficiale CNC
Alla tecnologia Yigu, vediamo La lavorazione di riduzione della superficie CNC come “strumento di correzione di precisione” piuttosto che un semplice processo di taglio. I nostri dati lo dimostrano 60% dei guasti delle parti di precisione derivano, ad esempio, da strategie di lavorazione improprie, cause dell'utilizzo di percorsi utensile lineari su parti a pareti sottili 30% maggiore deformazione rispetto ai percorsi cicloidali.
Consigliamo di integrare i requisiti di lavorazione nella fase iniziale della progettazione: Per blocchi motore di automobili, combiniamo frese PCD con taglio a spirale per ottenere una rugosità superficiale di Ra 0,4μm; per telai in titanio aerospaziale, utilizziamo macchine a portale con bloccaggio multipunto per controllare la planarità entro 0,02 mm/m. Bilanciando efficienza e precisione, aiutiamo i clienti a ridurre i tassi di rilavorazione 25% e migliorare l'efficienza della produzione 30%.
7. Domande frequenti: Domande comuni sulla lavorazione di riduzione della superficie CNC
Q1: La lavorazione di riduzione della superficie CNC può correggere gli errori di pre-processo?
SÌ. Può correggere errori come lo spessore irregolare (fino a 0,1 mm) o ammaccature locali derivanti dalla fusione/forgiatura. Per esempio, può riparare ammaccature profonde 0,05 mm sulle superfici di separazione dello stampo per ripristinare le prestazioni di tenuta.
Q2: Qual è la differenza tra la riduzione della superficie CNC e la normale lavorazione di sgrossatura?
La normale lavorazione di sgrossatura dà priorità alla velocità di rimozione del materiale (tasso di rimozione ≥ 100 cm³/min) con bassa precisione (tolleranza: ± 0,1 mm). Riduzione della superficie CNC punta sulla precisione (tolleranza: ± 0,01 mm) e qualità della superficie (Ra ≤ 0,8μm), con un tasso di rimozione più lento (10-50 cm³/min).
Q3: Come gestire l'acciaio bonificato ad alta durezza (HRC ≥ 50) in questo processo?
Utilizzare la tecnologia di taglio assistito da vibrazioni (frequenza di vibrazione: 20-50 KHz) per ridurre la forza di taglio di 40%. Abbinalo al CBN (nitruro di boro cubico) utensili (durezza: HRC 70-80) per evitare l'usura dell'utensile e garantire la finitura superficiale.