Обработка по слою: особенности фрезерования деталей с гальваническим или термическим покрытием

Работа с защищенными поверхностями напоминает ювелирное дело. Основная сложность кроется в сочетании твердого внешнего плакирования и более мягкой сердцевины заготовки.

Классические режимы резания здесь неприменимы и ведут к сколам или быстрому износу оснастки.

Возьмем твердое хромирование толщиной до 0,15 мм. Его поверхностная прочность достигает 70 HRC, но под ним скрывается сталь с 35 HRC.

Подача инструмента должна быть рассчитана так, чтобы основное резание шло в основном материале, а не в упрочненном пласте. При фрезеровании такой детали используйте острые позитивные геометрии режущей кромки. Специализированные твердосплавные фрезы с полированными стружкоотводящими канавками показывают превосходный результат.

Скорость резания Vc для обработки твердого хрома устанавливают в пределах 60-80 м/мин. Подачу на зуб fz выбирают умеренной, около 0,05-0,08 мм.

Это снижает усилие врезания и минимизирует риск выкрашивания хрупкого покрытия. Глубина прохода обязана превышать толщину защитного пласта, составляя 0,2-0,3 мм.

Оксидированные или фосфатированные слои, напротив, обладают малой толщиной и аморфной структурой. Их задача – противодействовать коррозии, а не абразивному износу.

Для их сохранения применяют методику «чистового прохода». Снимите за один проход 0,1-0,15 мм материала, работая острым инструментом.

Сверление отверстий в деталях с азотированным упрочненным шаром требует особого подхода. Стандартное спиральное сверло будет уводить в сторону и неизбежно разрушит кромку входа.

Применяйте корончатые сверла или инструмент с направляющей центровочной головкой. Они обеспечивают чистый контур отверстия без сколов по окружности.

Охлаждение – критический фактор успеха. Перегрев режущей кромки провоцирует термические трещины как в инструменте, так и в обрабатываемом изделии.

Для большинства операций рекомендована подача эмульсии под высоким давлением через инструмент. Это эффективно отводит тепло и вымывает стружку из зоны резания.

При обработке деталей после газотермического напыления, характеризующихся высокой пористостью, охлаждающая жидкость может стать причиной проблем. Она впитывается в поры, а впоследствии выходит, нарушая целостность слоя.

В подобных ситуациях рационально применять сжатый воздух для охлаждения.

Рассмотрим операцию нарезания резьбы в каленом поверхностном пласте. Метчик испытывает колоссальные нагрузки.

Используйте полные профильные метчики из порошковой быстрорежущей стали. Уменьшите скорость резания до 3-5 м/мин и применяйте пасту вместо жидкой смазки для лучшего упрочнения стружки.

Стойкость инструмента при работе с абразивными материалами, как твердый хром, невелика. Своевременно производите замену режущих пластин или целого инструмента.

Затупленная кромка не режет, а рвет материал, создавая высокие тангенциальные усилия. Эти силы откалывают фрагменты покрытия.

Гальванический слой цинка или кадмия имеет малую толщину. Его легко повредить даже незначительным механическим воздействием.

Для таких заготовок подходят однозаходовые фрезы с острым режущим краем и большим передним углом. Они снимают тонкую стружку с минимальным усилием.

После химико-термической обработки, как азотирование, деталь часто имеет деформацию. Первая операция – контрольная проверка геометрии.

Это позволяет скорректировать технологический маршрут и избежать холостой работы инструмента на выступающих участках.

Для алмазного выглаживания поверхностей после гальваники установите усилие прижима в диапазоне 50-100 Н. Число проходов – один или два.

Такой метод позволяет добиться зеркального блеска и повысить усталостную прочность изделия без риска повреждения плакирования.

Шлифование – отдельная тема. Использование абразивных кругов на жестких связках ведет к местному перегреву и отслаиванию покрытия.

Применяйте эластичные полимерные круги с абразивным зерном. Они компенсируют разницу в твердости материалов и обеспечивают плавное съема припуска.

Перед началом обработки всегда уточняйте технологическую карту. В ней должны быть указаны тип покрытия, его толщина и твердость.

Эти данные – основа для выбора режимов резания и типа инструментальной оснастки.

Современные станки с ЧПУ предоставляют возможность программирования плавных подводов и отводов инструмента. Используйте алгоритмы трохоидального фрезерования.

Они поддерживают постоянную нагрузку на резец, что исключает вибрацию и скалывание кромки.

Запомните, универсального решения для всех типов защитных пластов не существует. Каждый материал требует индивидуального подхода, основанного на знании его физико-механических характеристик.

Правильно подобранная оснастка и грамотно заданные режимы – залог качества обработанной детали и долговечности инструмента.