Понимание накатки на станках с ЧПУ: применение, типы, стандарты проектирования и особенности производства

Накатка является обычным явлением обработка поверхности применяется к Металлические детали, обработанные на станке с ЧПУ , в первую очередь для улучшения сцепления и эстетической привлекательности. Часто встречающиеся на ручках, рукоятках и застежках насечки улучшают тактильные ощущения, а также могут выполнять функциональные функции, например, для удержания запрессованной посадки или передачи крутящего момента. В данной статье рассматриваются основные типы накатки, их применение, сравнение стоимости и сложности обработки, стандарты технических чертежей, выбор шага или модуля накатки, а также наиболее часто используемые методы производства.

------------------------------------------------------

1. Назначение и распространённые виды накатки

Накатка – это процесс холодной штамповки, включающий в себя нанесение узора.—обычно прямые, диагональные или перекрестно-штриховые—на поверхность заготовки. Основные цели включают в себя::

- Функция противоскольжения для ручных компонентов
- Улучшенный захват для сборки и разборки
- Эстетическое улучшение
- Механическое зацепление, особенно при использовании вставок

 Распространенные типы накатки

 ● Прямая накатка

Прямые насечки представляют собой параллельные вертикальные линии, используемые в основном для однонаправленного захвата. Они часто встречаются на:

- Винты с накатанной головкой
- Часовые заводные головки
- Кольца фокусировки камеры

 ● Алмазная (крестовая) накатка

Ромбовидная насечка образована пересекающимися диагональными линиями, что обеспечивает многонаправленный захват. Они обычно используются на:

- Ручные инструменты
- Ручки управления (например, ролики рулевого колеса Tesla, диски управления камерой)

 ● Диагональная и индивидуальная накатка

Диагональные узоры, обычно на 30° или 45° углы, используются для специализированных применений. Индивидуальная накатка включает волнистые узоры, логотипы или декоративные элементы и часто применяется в:

- Премиальная бытовая электроника
- Элементы управления салоном автомобиля
- Ювелирные изделия

 ● Вставки с насечкой

В пластиковые корпуса часто вставляются рифленые латунные вставки для увеличения силы удержания и предотвращения вращения. Накатка усиливает сцепление вставки с пластиком.

------------------------------------------------------

2. Сравнение стоимости и сложности обработки

Сложность и стоимость накатки варьируются в зависимости от рисунка, требований к точности, твердости материала и настройки инструмента.

- Прямая накатка является наиболее простой и экономичной, особенно для мягких металлов, таких как алюминий или латунь.
- Алмазная накатка требует точной синхронизации инструмента, чтобы избежать несовпадения или неровности рисунков.
- Диагональная накатка увеличивает угловую сложность и требует стабильных настроек станка.
- Индивидуальная накатка требует использования нестандартного инструмента и высокоточного контроля, что часто приводит к самым высоким затратам.

------------------------------------------------------

3. Стандарты технических чертежей для накатки

Для обеспечения надлежащей коммуникации с производителями накатка должна быть правильно указана в технических чертежах. Ключевые параметры включают в себя:

 ● Накатной тип

Укажите, является ли узор прямым, ромбовидным или диагональным.

 ● Выбор модуля (шага)

Модуль (м) определяет расстояние между зубьями накатки. Больший модуль создает более грубый рисунок; меньший  модуль создает более мелкие детали.

 Международные стандарты

 DIN 82: использует шаг (t) в мм (например, 0,3, 0,5, 0,6, 0,8, 1,0 мм)
 GB/T (Национальный стандарт Китая): модуль упругости (м) указывается в мм (например, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5 мм).

Формула преобразования:
`т = π × м`

 Примеры рисования

 Прямая накатка, модуль 0,3: `Прямая m0,3 GB/T6430.3-2008`
 Алмазная накатка, модуль 0,4: `Diamond m0.4 GB/T6403.3-2008`

 ● Требования к отделке поверхности

Шероховатость поверхности перед накаткой: Ra ≤ 12.5 μм
Увеличение диаметра после накатки: примерно (0,01).8–1.6) × м

------------------------------------------------------

4. Как выбрать правильный модуль накатки

При выборе шага или модуля накатки следует учитывать::

 ● Функция

 Декоративное использование: используйте тонкие узоры (модуль 0.2–0,3 мм)
 Противоскользящее покрытие или улучшение сцепления: используйте более грубые узоры (модуль 0.4–0,5 мм)

 ● Материал

 Мягкие металлы (алюминий, медь): используйте меньший модуль упругости, чтобы предотвратить заусенцы и деформацию.
 Более твердые металлы (сталь, нержавеющая сталь): больший модуль упругости обеспечивает видимые и однородные узоры

 ● Размер заготовки

 <Диаметр 20 мм: 0.2–модуль 0,3 мм
 20–50 мм: 0.4–модуль 0,5 мм
 >50 мм: может потребоваться диагональная накатка или двойная накатка

 ● Примечание о точности накатки

 Чтобы избежать несоответствия рисунков, диаметр заготовки (D) должен быть целым числом, кратным модулю (м).:
 `Д = м × Z (количество зубцов)`

В противном случае последний зуб будет перекрывать первый, создавая помехи.

------------------------------------------------------

5. Распространенные методы накатки

Накатку можно выполнять несколькими методами обработки в зависимости от геометрии детали, размера партии и наличия оборудования.

 ● Ручная накатка на токарном станке

 Подходит для прототипов или небольших объемов
 Меньшая точность, зависимость от оператора

 ● Накатка на токарных станках с ЧПУ

 Предпочтительный метод для высокой точности и согласованности
 Возможность обработки как прямых, так и ромбовидных насечек
 Возможность установки специальных инструментов для создания диагональных или декоративных узоров.

 ● Роторные накатные инструменты

 Используется как на ручных, так и на станках с ЧПУ
 Используйте закаленные колеса для прокатки шаблона по материалу.

 ● Накатка формы против Накатка

 Накатка сжимает материал с помощью давления; более распространена и подходит для мягких металлов.
 Накатка резаком удаляет материал, больше подходит для твердых металлов или детальной накатки по индивидуальному заказу.

------------------------------------------------------

Заключительные мысли

Накатка — небольшой, но важный аспект проектирования деталей с ЧПУ, особенно для компонентов, требующих сцепления, тактильной обратной связи или улучшенного внешнего вида. Понимая функции, стоимость, инструментальную оснастку и технические характеристики различных типов накатки, конструкторы и инженеры могут принимать обоснованные решения, обеспечивающие баланс между производительностью и технологичностью.

------------------------------------------------------

FAQ: Часто задаваемые вопросы о накатке на станках с ЧПУ

В1: Требуется ли для накатки определенный допуск по длине на чертеже?
А1: Да. Поскольку накатные инструменты имеют фиксированную ширину,’Важно точно определить длину накатки, чтобы избежать перекрытия или недостаточного покрытия, особенно на коротких элементах или ступенчатых диаметрах.

В2: Нужно ли делать фаски перед накаткой?
A2: Добавление небольшой фаски в начальной точке накатки помогает направлять инструмент, уменьшает деформацию кромки и улучшает однородность рисунка. Это также предотвращает расширение накатки на концах.

В3: Можно ли накатывать на закаленные или термообработанные детали?
A3: В целом, нет. Накатку лучше всего проводить перед термической обработкой. Закаленные материалы трудно деформировать, что может привести к повреждению инструмента или образованию неровностей.