О накатке в производстве 

Что такое Накатка?

Накатка – это процесс механической обработки, используемый в производстве для создания текстурированного рисунка на поверхности заготовки, обычно изготовленной из металла. Он служит для трех основных целей: обеспечивает зону захвата таких деталей, как маховики и рукоятки, в качестве функционального средства улучшения захвата и индикатора пользователя, обеспечивает декоративную отделку деталей и подготавливает детали к запрессовке. Кроме того, на пластиковую оснастку для литья под давлением часто наносят рифленый рисунок, чтобы придать формованным деталям вид накатки.

Накатка, в простейшей форме вырезанная или обработанная молотком, относится к самым ранним методам обработки металлов давлением. В период средневековья, по мере развития кузнечного дела и металлообработки, появились более совершенные инструменты и методы создания текстурированных поверхностей. Это включало в себя упрочнение с помощью специальных молотков, которое по сути идентично современной накатке, за исключением того, что при этом используются удары, а не прокатка. Промышленная революция принесла значительные достижения и повысила повторяемость технологий производства. Обрабатывающие инструменты, включая токарные станки, стали более точными и широко распространенными и вытеснили ремесленные навыки, которые ранее были столь редки. На ранних паровых двигателях можно увидеть следы гравировки и, вероятно, накатки на ручном управлении. Считается, что швейцарские часовщики в 19 веке внедрили накатку как процесс механической обработки для получения точных и декоративных узоров на часовых деталях. В 20 и 21 веках накатка стала универсальной механической операцией. Достижения в области технологии обработки с ЧПУ еще больше повысили точность и универсальность процесса.

Как работает накатка

Для накатки на станке используется инструмент из закаленной стали, который придает поверхности форму, обратную требуемой. Инструмент наносит рисунок на деталь в процессе строго контролируемого пластического деформирования. На материал поверхности оказывается давление, которое приводит к пластической деформации в углублениях инструмента. Это позволяет создать точную копию рисунка инструмента в виде отпечатка на поверхности без удаления материала. Такой процесс может быть выполнен на цилиндрических деталях на токарном станке с использованием относительно небольшого усилия и прокатки. На нецилиндрических поверхностях инструмент должен иметь общую форму обрабатываемой поверхности. Как правило, он прижимается к детали для получения желаемого результата. При перемещении инструмента (а не заготовки) накатник перемещается либо с помощью фрезерного станка, либо на токарном станке. Некоторая оснастка приспособлена для закрепления неподвижной заготовки и использования осей станка для перемещения инструмента и нанесения на него отпечатков.

Накатывание не всегда является процессом пластической деформации, но может включать в себя использование скользящего режущего инструмента, который использует аналогичный подход к протяжке. Ручная накатка может быть выполнена с помощью вращающегося ручного инструмента (пластическая деформация), штампованного шаблонного инструмента (пластическая деформация) или фрезы/напильника (резка материала). Результаты процесса накатки, основанного на резании, а не на пластической деформации, как правило, можно визуально определить по линейным надрезам (или прокладкам) вдоль боковых сторон отдельных канавок рисунка.

Типы процесса накатки

Существует несколько различных видов обработки накаткой, каждый из которых имеет свои уникальные характеристики и области применения. Выбор способа обработки зависит от желаемой текстуры, материала и конкретных требований к обрабатываемой детали. Ниже приведены некоторые распространенные виды обработки накаткой:

1. Машинная накатка
В большинстве случаев накатка выполняется на токарном станке (для цилиндрических деталей) или фрезерном станке (для плоских поверхностей). Также можно точно обработать поверхность со сложной кривизной с помощью фрезерного станка с ЧПУ. Обычно это делается на элементах пластикового формовочного инструмента для создания рифленого рисунка на получаемых формованных деталях. Это также может быть выполнено на дорогостоящих обработанных металлических деталях, таких как: на поверхностях огнестрельного оружия, для рукоятки, декоративных целей или создания фирменного знака.
2. Ручная накатка
Для ручной накатки используется ручной инструмент с основным элементом качения, который закрепляется вокруг цилиндрической оси детали. Его вращают вручную, регулируя приложенное давление / глубину накатки путем ввинчивания регулировочного приспособления на диаметральной оси детали. В более традиционном смысле ручная накатка также может быть выполнена с помощью инструмента для ручной гравировки деталей, изготовленных по индивидуальному заказу или вручную. Эта технология была широко распространена при изготовлении инструментов ручной работы до появления точных станков, и она до сих пор находит применение в декоративных целях в очень дорогостоящих и одноразовых изделиях.

Типы рисунков накатки

Накатка на цилиндрических деталях, как внутренних, так и наружных, имеет три основных вида:
1. Прямая накатка
Прямая накатка, или линейная накатка, образует линейные и параллельные канавки вдоль оси цилиндрической детали. Ее можно использовать для захвата или в декоративных целях. Он также широко используется для упрощения прижимной посадки деталей с постоянным зацеплением. Это позволяет снизить точность изготовления деталей при чрезвычайно хорошей концентричности и очень плотной посадке, что не уступает другим методам, таким как плавная прижимная посадка с большим усилием или криогенная прижимная посадка, но при меньших эксплуатационных затратах.
2. Кольцевые кольца
Накатка с кольцевыми или винтовыми канавками – это в основном декоративный вариант, который также может обеспечить улучшенное сцепление с колесиками. Накатывание винтовой канавки по существу идентично накатыванию резьбы, поскольку одиночная (или многозаходная) винтовая канавка неотличима от винтовой резьбы.
3. Алмазная накатка
В этом шаблоне используются два прямолинейных шаблонных круга, которые вращаются под углом к оси цилиндрических деталей. В нем совмещаются пересекающиеся угловые канавки, что приводит к перекрестной штриховке ромбовидного рисунка. Угол между канавками обычно устанавливается равным 30°, но возможен и другой угол наклона.