Što uzrokuje promjene dimenzija u rijetkim metalnim dijelovima nakon strojne obrade?
Ostavite poruku
Preostalo naprezanje može se osloboditi tijekom strojne obrade
Promjene dimenzija nakon strojne obrade ne ukazuju uvijek na problem s crtežom ili završnom inspekcijom. Za tantal, niobij, volfram, hafnij i njihove legure, komponenta se može malo pomaknuti nakon što se ukloni iz učvršćenja, ostavi da se ohladi ili podvrgne daljnjoj obradi. Stanje materijala, geometrija dijela, sile obrade i stvaranje topline mogu utjecati na stabilnost dimenzija.
Jedan čest razlog je oslobađanje unutarnjeg stresa. Rijetki metalni materijali mogli su doživjeti topljenje, kovanje, valjanje, toplinsku obradu ili drugu deformaciju prije nego što su došli do faze strojne obrade. Kada se značajna količina materijala ukloni, ravnoteža unutarnjeg naprezanja unutar obratka može se promijeniti. Vjerojatnije je da će tanki presjeci i asimetrične komponente pokazati ovaj učinak jer imaju manju strukturnu krutost.
Toplina tijekom obrade može utjecati na dimenzije
Strojna obrada također dovodi toplinu u komponentu. Područje rezanja može postati znatno toplije od okolnog materijala, uzrokujući privremeno toplinsko širenje tijekom obrade. Ako se dio-tolerancije s malom{2}}tolerancijom izmjeri prije nego što se vrati na dogovorenu temperaturu pregleda, njegove izmjerene dimenzije možda neće predstavljati njegovo konačno stanje.
Brzina rezanja, posmak, dubina rezanja, stanje alata, brzina skidanja materijala i uvjeti hlađenja mogu utjecati na stvaranje topline. Za precizne komponente, strojnu obradu i inspekciju stoga treba razmatrati zajedno. Dimenzija koja se čini ispravnom dok je dio topao može se malo promijeniti nakon što komponenta postigne stabilnu temperaturu.
Geometrija dijelova može učiniti problem uočljivijim
Količina i raspodjela materijala uklonjenog iz komponente može imati značajan učinak na stabilnost dimenzija. Debeli i simetrični dio može ostati relativno stabilan, dok tank{1}}zidna ili asimetrična komponenta može reagirati drugačije kako strojna obrada napreduje.
Duboke šupljine, uski zidovi, dugi dijelovi bez potpore i neravnomjerno uklanjanje materijala mogu povećati rizik od pomicanja. Redoslijed obrade također je važan. Gruba strojna obrada nakon koje slijedi međufaza i završna završna obrada mogu pružiti bolju kontrolu dimenzija od pokušaja uklanjanja cijelog materijala u jednoj operaciji.
Ovo je jedan od razloga zašto se konačna tolerancija na crtežu ne bi trebala razmatrati odvojeno od geometrije dijela. Tolerancija se u načelu može postići, ali proizvodni put i dalje treba održavati komponentu stabilnom dok se ta tolerancija proizvodi.
Učvršćivanje može promijeniti dio nakon otpuštanja
Učvršćenje drži obradak u položaju tijekom obrade, ali sila stezanja također može utjecati na njegov oblik. Ako se tanka komponenta čvrsto drži uz učvršćenje, može ostati u nešto drugačijem položaju od svog prirodnog stanja dok se materijal uklanja.
Nakon što se komponenta otpusti, dio te deformacije može nestati i dio se može pomaknuti. Suprotan problem se može pojaviti kada potpora nije dovoljna i izradak se pomiče ili vibrira tijekom rezanja.
Za teške geometrije dizajn učvršćenja je stoga dio kontrole dimenzija. Način na koji je komponenta podržana tijekom strojne obrade može biti jednako važan kao i parametri rezanja koji se koriste za uklanjanje materijala.
Uvjeti mjerenja trebaju biti dosljedni
Ne znači svaka razlika između dva mjerenja da se sama komponenta promijenila. Temperatura, oprema za mjerenje, referentne točke, položaj i vrijeme pregleda mogu utjecati na rezultat.
To može postati problem kada dobavljač mjeri gotov dio, a kupac ga ponovno provjerava nakon isporuke. Ako dvije strane koriste različite referentne uvjete ili metode mjerenja, rezultati možda neće biti izravno usporedivi.
Za uske-tolerancije rijetkih metalnih komponenti, metoda inspekcije i referentni uvjeti trebaju biti dogovoreni prije proizvodnje. To objema stranama daje istu osnovu za procjenu odgovara li gotovi dio crtežu.
Dimenzijska stabilnost počinje planiranjem procesa
Promjene dimenzija lakše je kontrolirati ako se uzmu u obzir prije početka strojne obrade. Za zahtjevnu komponentu, inženjeri i proizvođači će možda trebati zajedno pregledati stanje materijala, količinu materijala koju treba ukloniti, redoslijed strojne obrade, metodu pričvršćivanja, međuoperacije i uvjete završne inspekcije.
Cilj nije samo proizvesti dio koji se točno mjeri u jednom trenutku tijekom strojne obrade. Gotova komponenta mora ostati unutar zahtijevanog raspona dimenzija nakon strojne obrade, oslobađanja od učvršćenja, hlađenja i bilo koje specificirane naknadne obrade.
Za rijetke metalne dijelove s uskim tolerancijama ili složenim geometrijama, rano razumijevanje ovih čimbenika može pomoći inženjerima da postave praktične zahtjeve i izbjegnu nepotrebne prerade.
