Обработката на пластмасови резби е сравнително често срещан процес на прецизна обработка при CNC машинна обработка. Тя се използва широко в механични части, електронно оборудване, медицински изделия, автомобилни компоненти и промишлено оборудване. В сравнение с металните материали, пластмасите имат предимства като леко тегло, устойчивост на корозия и отлични електроизолационни свойства. Обработката на резби в пластмасови материали обаче представлява и определени предизвикателства, като термична деформация, образуване на мустаци по повърхностите на резбата и намалена точност на размерите. Следователно, когато се използват CNC машини за обработка на пластмасови резби, е необходимо да се изберат подходящи инструменти, параметри на рязане и методи на обработка според характеристиките на пластмасовия материал. CNC обработката на пластмасови резби изисква корекции въз основа на твърдостта, жилавостта и топлоустойчивостта на пластмасата. Често срещаните методи на обработка включват CNC стругова обработка на резби, CNC фрезова обработка на резби и обработка с фрезоване на резби. Чрез разумен контрол на скоростта на рязане, скоростта на подаване и методите на охлаждане, могат да се произвеждат пластмасови резбови компоненти със стабилни размери и гладки повърхности, които отговарят на изискванията на различни промишлени приложения.
Подготовка преди обработка на пластмасова резба
Потвърдете характеристиките на пластмасовия материал
Съществуват много видове пластмасови материали и техните характеристики по време на CNC обработка варират значително. Преди обработка е необходимо да се разбере твърдостта на материала, неговата устойчивост на топлина, степента на свиване и жилавостта, за да се предотвратят промени в размерите по време на обработката. Често използвани пластмаси за CNC обработка включват POM, PEEK, ABS, PVC, найлон и PTFE. Сред тях POM има добра механична якост и размерна стабилност, което го прави подходящ за прецизни резбови компоненти. Въпреки че PEEK има отлична устойчивост на високи температури, цената на материала му е сравнително висока и са необходими по-остри режещи инструменти по време на обработката. Например, при обработка на POM пластмасови резби може да се използва по-висока скорост на рязане, докато обработката на PEEK резби изисква намаляване на топлината при рязане, за да се предотврати изгаряне или деформация на повърхността.
Проектирайте подходяща структура на нишката
Дизайнът на пластмасовите резби трябва да отчита здравината на материала и не може напълно да следва стандартите за метални резби. Тъй като пластмасите имат по-ниска твърдост, зъбите на резбата е по-вероятно да се повредят под налягане. Следователно дебелината на зъбите на резбата и дължината на захващане обикновено трябва да се увеличат съответно. По време на етапа на проектиране на продукта е необходимо да се определи видът на резбата, стъпката, диаметърът и изискванията за толеранс. Например, резбите, използвани за свързване на пластмасови корпуси, могат да приемат по-голяма стъпка, за да се подобри ефективността на сглобяването. Пластмасовите резби, използвани в прецизно оборудване, изискват по-строг контрол на размерите, за да се осигурят стабилни връзки.
Избор на подходящи методи за CNC обработка
Използване на CNC струг за обработка на пластмасови резби
CNC стругът е често използвана машина за обработка на цилиндрични пластмасови резбовани части, особено подходяща за въртящи се компоненти като винтове, гайки и свързващи втулки. По време на обработката инструментът се управлява от програма, за да се движи по предварително зададена траектория, създавайки непрекъснати резби върху пластмасовата повърхност. При обработка на пластмасови резби с CNC струг трябва да се изберат специални инструменти за резба, а скоростта на шпиндела и скоростта на подаване трябва да се регулират правилно. Тъй като пластмасите имат лоша топлопроводимост, прекомерната скорост на обработка може да генерира топлина, причинявайки промени в размерите на резбата.
Използване на CNC фрезоване за обработка на вътрешни и външни резби
За сложни структури или невъртящи се части, CNC фрезоването на резби е ефективен метод за обработка. Фрезите за резби могат да обработват резби в различни посоки чрез многоосно движение, включително вътрешни резби, външни резби и специални структури на резби. В сравнение с традиционното нарязване на резба, фрезоването на резби е по-подходящо за пластмасови материали и може да намали риска от пукнатини, причинени от екструдиране на материала. В същото време фрезоването осигурява по-добър контрол върху размерите на резбата и е подходящо за производство на високопрецизни компоненти.
Процесни точки за CNC обработка на пластмасови резби
Изберете остри и износоустойчиви режещи инструменти
Обработката на пластмаси изисква остри режещи инструменти, за да се намали съпротивлението при рязане. Ако инструментът е твърде тъп, триенето ще се увеличи и ще генерира повече топлина, причинявайки проблеми като топене на пластмаса, засядане на инструмента или грапави повърхности на резбата. Често срещани инструменти включват карбидни инструменти, инструменти за високоскоростна стомана и специализирани инструменти за обработка на пластмаси. Ъгълът на наклона на инструмента обикновено е проектиран да бъде по-голям, което спомага за плавното отделяне на режещите материали. Например, при обработка на найлонови резби, използването на остър инструмент с един ръб може да намали издърпването на пластмасовите влакна и да подобри целостта на ръбовете на резбата.
Контролирайте параметрите на рязане, за да предотвратите деформация
Пластмасовите материали не разсейват топлината толкова лесно, колкото металите, така че параметрите на обработка трябва да се регулират правилно. Скоростта на рязане, подаването и дълбочината на рязане влияят върху крайното качество на резбата. По време на обработка, ако скоростта на подаване е твърде висока, зъбите на резбата могат да се напукат; ако дълбочината на рязане е твърде голяма, детайлът може да се деформира поради прекомерно напрежение.
Инспекция и контрол на качеството след обработка
Проверете точността на размерите на резбата
След завършване на обработката на пластмасова резба е необходимо да се проверят диаметърът на резбата, стъпката, профилът на резбата и характеристиките на сглобяване. Често срещани инструменти за проверка включват резбови калибри, микрометри и координатно-измервателни машини. Тъй като някои пластмаси могат да абсорбират влага и да претърпят термично разширение или свиване, размерите могат леко да се променят след обработката. Следователно, проверката е много важна стъпка.
Премахване на мустаци по повърхността на резбата
След обработка на пластмаси, по ръбовете на резбата могат да се появят малки грапавини, които изискват почистване. Често срещаните методи включват ръчно отстраняване на грапавини, обработка с пневматични инструменти и вторична прецизна обработка. Поддържането на гладка повърхност на резбата може да намали съпротивлението при сглобяване и да подобри експлоатационния живот на компонентите. Например, ако пластмасовите резбовани корпуси, използвани в електронни устройства, имат грапавини, те могат да повлияят не само на производителността на сглобяването, но и на външния вид на продукта.
Общи въпроси
В: Защо пластмасовите резби лесно се деформират по време на CNC обработка?
A: Пластмасовите материали могат да омекнат, когато са изложени на топлина, а силите на затягане и налягането при рязане, генерирани по време на обработка, също могат да причинят деформация. Следователно е необходимо да се намали топлината при рязане, да се проектират подходящи приспособления и да се използват сегментирани методи за обработка.
В: Могат ли обикновени металорежещи инструменти да се използват за обработка на пластмасови резби?
A: Някои инструменти за рязане на метал могат да обработват пластмаси, но резултатите обикновено не са толкова добри, колкото тези, постигнати със специални инструменти за обработка на пластмаси. Обработката на пластмаси изисква по-остри режещи ръбове, за да се намали триенето и топлината, като същевременно се подобри качеството на повърхността.
В: Кои пластмаси са подходящи за прецизна обработка на резби?
A: Материали като POM, PEEK и PEI имат добра размерна стабилност и са подходящи за прецизни резбови компоненти. PEEK е подходящ за среди с висока температура и висока якост, докато POM е по-подходящ за общи механични свързващи части.
Заключение
CNC обработката на пластмасови резби е процес, който изисква комбинация от опит и технически познания. За разлика от металните материали, пластмасите имат по-ниска твърдост, така че трябва да се обърне по-голямо внимание на контрола на топлината, намаляването на налягането при рязане и избора на методи за обработка, подходящи за характеристиките на пластмасата. Различните пластмасови материали обикновено се избират според изискванията за приложение на частите. Всеки материал изисква различни методи за обработка и идентични параметри на обработка не могат да се прилагат универсално. Чрез CNC обработка, пластмасовите резбовани компоненти могат да постигнат производство в малки партиди и високо прецизно производство, като същевременно отговарят на сложни структурни изисквания. Правилното използване на технологии за фрезоване на резби, CNC струговане и прецизен контрол може ефективно да подобри надеждността на продукта.
