Usuwanie mikrozadziorów z gwintów o małych średnicach | Badania pędzli Mfg.

Jeśli czytasz fora internetowe, wiesz, że toczy się wiele dyskusji na temat określenia optymalnej techniki usuwania nieuniknionych zadziorów powstałych podczas obróbki części gwintowanych. Gwinty wewnętrzne – zarówno cięte, walcowane, jak i formowane na zimno – często mają zadziory na wejściach i wyjściach otworów, na grzbietach gwintów i na większości krawędzi szczelin. Z gwintami zewnętrznymi śrub, wkrętów i wrzecion wiążą się podobne problemy – szczególnie na początku gwintu.

W przypadku większych części gwintowanych zadziory można usunąć, odtwarzając ścieżkę skrawania, ale wydłuża to czas cyklu dla każdej części. Można również stosować operacje wtórne, takie jak ciężkie nylonowe narzędzia do gratowania lub szczotki motylkowe.część do obróbki cnc

Jednakże wyzwania znacznie się zwiększają, gdy średnica części gwintowanej lub otworów gwintowanych wynosi mniej niż 0,125 cala. W takich przypadkach nadal tworzą się mikrozadziory, ale są one na tyle małe, że ich usunięcie jest raczej kwestią polerowania niż agresywnego gratowania.

W tym miejscu, w zakresie miniatur, wybór rozwiązań do gratowania znacznie się zawęża. Można zastosować techniki wykańczania masowego, takie jak bębnowanie, polerowanie elektrochemiczne i gratowanie termiczne, ale wymagają one wysłania części za dodatkową opłatą i stratą czasu.

W przypadku wielu warsztatów mechanicznych lepiej jest wykonywać dodatkowe operacje, w tym gratowanie, w drodze automatyzacji za pomocą maszyn CNC, wiertarek ręcznych lub nawet technik ręcznych.część plastikowa

Do takich przypadków służą miniaturowe szczotki, które – pomimo małego trzonka, włókien i gabarytów – można obracać za pomocą wiertarek ręcznych, a nawet przy użyciu adapterów w sprzęcie CNC. Teraz dostępne z nylonem ściernym, stalą węglową, stalą nierdzewną i diamentowymi włóknami ściernymi, narzędzia te są dostępne już od 0,014 cala, w zależności od rodzaju włókna.

Biorąc pod uwagę możliwość wpływu zadziorów na formę, dopasowanie lub funkcję produktu, ryzyko jest wysokie w przypadku produktów wyposażonych w mikrogwinty, w tym części zegarków, okularów, telefonów komórkowych, aparatów cyfrowych, płytek drukowanych, precyzyjnych urządzeń medycznych i części lotnicze. Zagrożenia obejmują niewspółosiowość łączonych części, trudności w montażu, zadziory, które mogą się poluzować i zanieczyścić systemy higieniczne, a nawet awarię elementów złącznych w terenie.

Techniki wykańczania masowego – techniki wykańczania masowego, takie jak bębnowanie, gratowanie termiczne i polerowanie elektrochemiczne, mogą być skuteczne w usuwaniu lekkich zadziorów na małych częściach. Na przykład bębnowanie można zastosować do usunięcia niektórych zadziorów, ale na ogół nie jest ono skuteczne w przypadku końcówek gwintów. Ponadto należy zachować ostrożność, aby zapobiec wbijaniu się zadziorów w doliny gwintu, co może zakłócać montaż.

Kiedy zadziory występują na gwintach wewnętrznych, techniki wykańczania masowego muszą umożliwiać dotarcie głęboko do struktur wewnętrznych.część mosiężna

Na przykład gratowanie termiczne wykorzystuje energię cieplną sięgającą kilku tysięcy stopni Fahrenheita, aby zniszczyć zadziory ze wszystkich stron. Ponieważ ciepło nie może przenieść się z zadziorów na materiał macierzysty, zadziory są spalane jedynie do materiału macierzystego. W związku z tym gratowanie termiczne nie wpływa na żadne wymiary, wykończenie powierzchni ani właściwości materiału części macierzystej.

Do usuwania zadziorów i zadziorów stosuje się także polerowanie elektrochemiczne, które polega na wyrównywaniu wszelkich mikro-szczytów i zadziorów. Chociaż technika ta jest skuteczna, nadal istnieją pewne obawy, że może mieć wpływ na nici. Mimo to, ogólnie rzecz biorąc, usuwanie materiału dopasowuje się do kształtu części.

Pomimo potencjalnych problemów, niski koszt masowej obróbki wykańczającej nadal sprawia, że ​​jest to atrakcyjny proces dla niektórych warsztatów mechanicznych. Jednakże, jak już wspomniano, warsztaty mechaniczne wolą, jeśli to możliwe, wykonywać operacje dodatkowe we własnym zakresie.

Miniaturowe szczotki do gratowania – w przypadku części gwintowanych i obrobionych otworów o średnicy mniejszej niż 0,125 cala, miniaturowe szczotki do obróbki metalu są niedrogim narzędziem do usuwania małych zadziorów i wykonywania wewnętrznego polerowania. Miniaturowe pędzle są dostępne w różnych małych rozmiarach (w tym w zestawach), konturach i materiałach. Narzędzia te najlepiej nadają się do rozwiązywania wąskich tolerancji, wyrównywania krawędzi, usuwania zadziorów i innych wymagań związanych z wykańczaniem.

„Sklepy mechaniczne zwracają się do nas po miniaturowe szczotki, ponieważ nie chcą już zlecać części na zewnątrz i chcą wykonywać tę pracę we własnym zakresie” – powiedział Jonathan Borden, krajowy kierownik sprzedaży w Brush Research Manufacturing. „Dzięki miniaturowemu pędzlowi nie muszą się już martwić terminami dostaw i dodatkową koordynacją przy wysyłaniu części i natychmiastowym dostarczaniu ich z powrotem”.

Jako dostawca kompletnej linii rozwiązań do wykańczania powierzchni, BRM oferuje miniaturowe szczotki do gratowania z różnymi typami włókien i rodzajami końcówek. Najmniejsza szczotka firmy ma tylko 0,014 cala.

Miniaturowe szczotki do gratowania można używać ręcznie. Ponieważ jednak druty trzonka szczotki są bardzo cienkie i mogą się wyginać, deweloper zaleca użycie imadła. BRM oferuje imadło z podwójną końcówką w zestawach zawierających maksymalnie 12 szczotek, zarówno w rozmiarach otworów dziesiętnych (0,032 do 0,189 cala), jak i metrycznych (1 mm do 6,5 mm).

Imadła kołkowe mogą być również używane do chwytania szczotek o małej średnicy, aby umożliwić ich obracanie pod napięciem na wiertarce ręcznej, a nawet na maszynie CNC.

Miniaturowe szczotki można również stosować do gwintów zewnętrznych, aby usunąć małe zadziory, które mogą powstać na początku gwintu. Zadziory te mogą powodować problemy i należy je usunąć, ponieważ każdy przemieszczony metal może powodować krytyczne i potencjalnie niebezpieczne sytuacje w zastosowaniach przemysłowych, które wymagają wyjątkowej precyzji i czystości.

Aby zapobiec odchyleniu trzpienia szczotki ze skręconego drutu, urządzenia CNC można zaprogramować tak, aby wywierały precyzyjny nacisk i prędkość obrotową.

„Tego rodzaju operacje gratowania – nawet w przypadku miniaturowych szczotek o bardzo małej średnicy – ​​można zautomatyzować” – powiedział Borden. „Możesz używać tych narzędzi na maszynach CNC za pomocą imadła kołkowego lub wykonując adapter.”.

Obecnie dostępnych jest kilka rodzajów miniaturowych pędzli, które różnią się nie tylko rozmiarem, ale także rodzajem włókna. Powszechnie stosuje się stal węglową, stal nierdzewną, mosiądz, nylon i nylon wypełniony materiałem ściernym. Nylon z dodatkiem materiału ściernego może zawierać węglik krzemu, tlenek glinu lub materiał ścierny diamentowy.

Według Bordena nylon ścierny jest szczególnie skuteczny do usuwania zadziorów i polerowania wierzchołków gwintów oraz kątów bocznych w gwintowanych otworach aluminiowych. „Jeśli wytniesz gwint jednopunktowy w aluminium lub część została gwintowana przy użyciu narzędzi diamentowych, powstanie wiele „fuzów” i szorstkich kątów bocznych gwintu, które należy wypolerować” – wyjaśnił.

Miniaturowe szczotki ze stali nierdzewnej są popularne do bardziej agresywnego gratowania materiałów takich jak żeliwo czy stal, w celu usunięcia wiórów lub usunięcia zadziorów. Chociaż miniaturowe szczotki nylonowe są dostępne w rozmiarach zaledwie 0,032 cala, ze względu na charakter stali nierdzewnej BRM oferuje obecnie trzy mniejsze rozmiary szczotek: 0,014, 0,018 i 0,020 cala.

Dostarcza również miniaturowe szczotki do gratowania z diamentowymi włóknami ściernymi do twardszych materiałów, takich jak hartowana stal, ceramika, szkło i stopy lotnicze.

„Wybór żarnika zależy od specyfikacji wykończenia powierzchni lub od tego, czy istnieje potrzeba nieco bardziej agresywnego gratowania” – powiedział Borden.

Dodał, że inne czynniki mające zastosowanie do miniaturowych szczotek stosowanych w zastosowaniach zautomatyzowanych obejmują prędkość obrotową obrabiarki, prędkości posuwu i optima; zużycie życia.

Chociaż usuwanie zadziorów z mikrogwintów wewnętrznych i zewnętrznych może być trudne, użycie narzędzi najbardziej odpowiednich do danego zastosowania może uprościć to zadanie i zapewnić równomierne usuwanie zadziorów z każdej części. Ponadto, unikając outsourcingu operacji wtórnego gratowania, warsztaty mechaniczne mogą skrócić czas realizacji i cenę za część. Jeff Elliott jest pisarzem technicznym z siedzibą w Torrance w Kalifornii. Jego niedawne wpisy na stronie AmericanMachinist.com obejmują CBN Hones poprawiające wykończenie powierzchni części z nadstopów oraz Planar Honing oferuje nowy kąt wykańczania powierzchni.