Има много причини за деформацията на алуминиевите части, които са свързани с материала, формата на частта и производствените условия. Има главно следните аспекти: деформация, причинена от вътрешно напрежение на заготовката, деформация, причинена от сила на рязане и топлина на рязане, и деформация, причинена от сила на затягане.
【1】Мерки за обработка за намаляване на деформацията при обработка
1. Намалете вътрешното напрежение на заготовката
Естественото или изкуственото стареене и обработката с вибрации могат частично да елиминират вътрешното напрежение на заготовката. Предварителната обработка също е ефективен метод за обработка. За заготовката с дебела глава и големи уши, поради големия припуск, деформацията след обработка също е голяма. Ако излишната част от заготовката е предварително обработена и допустимото количество на всяка част е намалено, това може не само да намали деформацията на обработката на последващия процес, но и да освободи част от вътрешното напрежение след предварителната обработка за период от време.
2. Подобрете режещата способност на инструмента
Материалът и геометричните параметри на инструмента имат важно влияние върху силата на рязане и топлината на рязане. Правилният избор на инструмент е много важен за намаляване на деформацията на детайла при обработка.
(1) Разумен избор на геометрични параметри на инструмента.
①Наклонен ъгъл: При условие за поддържане на здравината на острието, наклоненият ъгъл е подходящо избран да бъде по-голям, от една страна, той може да смила остър ръб, а от друга страна, може да намали деформацията на рязане, да направи отстраняването на чипа е гладко и след това намалете силата на рязане и температурата на рязане. Никога не използвайте инструменти с отрицателен наклонен ъгъл.
②Релефен ъгъл: Размерът на релефния ъгъл има пряко влияние върху износването на фланга и качеството на обработената повърхност. Дебелината на рязане е важно условие за избор на свободен ъгъл. По време на грубо фрезоване, поради голямата скорост на подаване, голямото натоварване при рязане и голямото генериране на топлина, инструментът изисква добри условия за разсейване на топлината. Следователно ъгълът на хлабина трябва да бъде избран по-малък. При фино фрезоване се изисква режещият ръб да бъде остър, триенето между лицевата страна и обработваната повърхност е намалено и еластичната деформация е намалена. Следователно ъгълът на хлабина трябва да бъде по-голям.
③ Ъгъл на спиралата: За да стане фрезоването гладко и да се намали силата на смилане, ъгълът на спиралата трябва да бъде възможно най-голям.
④Основен ъгъл на наклон: Правилното намаляване на главния ъгъл на наклон може да подобри условията за разсейване на топлината и да намали средната температура на зоната за обработка.
(2) Подобрете структурата на инструмента.
①Намалете броя на зъбите на фрезата и увеличете пространството за стружките. Поради голямата пластичност на алуминиевия материал и голямата деформация на рязане по време на обработката е необходимо голямо пространство за чип, така че долният радиус на жлеба за чип трябва да е голям и броят на зъбите на фрезата трябва да е малък.
② Смилайте фино зъбите. Стойността на грапавостта на режещия ръб на режещите зъби трябва да бъде по-малка от Ra=0,4um. Преди да използвате нов нож, трябва да използвате фин маслен камък, за да заточите леко предната и задната част на зъбите на ножа няколко пъти, за да премахнете неравностите и леките назъбвания, останали при заточване на зъбите. По този начин не само може да се намали топлината на рязане, но и деформацията на рязане е сравнително малка.
③ Контролирайте стриктно стандарта за износване на инструмента. След като инструментът се износи, стойността на грапавостта на повърхността на детайла се увеличава, температурата на рязане се повишава и деформацията на детайла се увеличава. Следователно, в допълнение към избора на материали за инструменти с добра устойчивост на износване, стандартът за износване на инструмента не трябва да бъде по-голям от 0,2 mm, в противен случай е лесно да се произведе натрупан ръб. При рязане температурата на детайла обикновено не трябва да надвишава 100 ℃, за да се предотврати деформация.
3. Подобрете метода на затягане на детайла
За тънкостенни алуминиеви детайли със слаба твърдост могат да се използват следните методи на затягане за намаляване на деформацията:
①За части с тънкостенни втулки, ако тричелюстният самоцентриращ се патронник или пружинният патронник се използва за радиално затягане, след като бъде освободен след обработка, детайлът неизбежно ще се деформира. По това време трябва да се използва методът за пресоване на аксиалната крайна повърхност с по-добра твърдост. Позиционирайте вътрешния отвор на детайла, направете дорник с резба, поставете го във вътрешния отвор на детайла, натиснете върху него крайната повърхност с капак и след това го затегнете с гайка. При обработката на външния кръг може да се избегне деформация при затягане, така че да се получи задоволителна точност на обработка.
② Когато обработвате детайли с тънки стени и тънки пластини, най-добре е да използвате вакуумни вендузи, за да получите равномерно разпределена сила на затягане и след това да обработите с малко количество рязане, което може добре да предотврати деформацията на детайла.
Освен това може да се използва и методът на опаковане. За да се увеличи твърдостта на процеса на детайлите с тънки стени, във вътрешността на детайла може да се напълни среда, за да се намали деформацията на детайла по време на затягане и рязане. Например стопилка от карбамид, съдържаща 3% до 6% калиев нитрат, се излива в детайла. След обработка детайлът може да се потопи във вода или алкохол, а пълнителят може да се разтвори и излее.
4. Разумно подреждане на процесите
По време нависокоскоростно рязане, поради големия резерв на обработка и прекъснатото рязане, процесът на фрезоване често генерира вибрации, които влияят върху точността на обработка и грапавостта на повърхността. Следователно процесът на високоскоростно рязане с ЦПУ може най-общо да бъде разделен на: грубо обработване-полуфинишна обработка-ъгли-изчистване-финиширане и други процеси. За части с високи изисквания за точност понякога е необходимо да се извърши вторична полуфинална обработка и след това финална обработка. След груба обработка частите могат да се охладят естествено, като се елиминира вътрешното напрежение, причинено от грубата обработка и се намалява деформацията. Допускът, оставен след груба обработка, трябва да бъде по-голям от деформацията, обикновено 1 до 2 mm. По време на довършителни работи повърхността на довършителните работи на частите трябва да поддържа еднакъв резерв за обработка, обикновено 0,2 ~ 0,5 mm, така че инструментът да е в стабилно състояние по време на процеса на обработка, което може значително да намали деформацията на рязане, да получи добро качество на обработка на повърхността и гарантират точността на продукта.
【2】 оперативните умения за намаляване на деформацията при обработка
В допълнение към горните причини, частите от алуминиевите части се деформират по време на обработката. При реална работа методът на работа също е много важен.
1. За части с голямо допустимо отклонение за обработка, за да имат по-добри условия за разсейване на топлината по време на процеса на обработка и да се избегне концентрацията на топлина, трябва да се приеме симетрична обработка по време на обработката. Ако лист с дебелина 90 mm трябва да бъде обработен до 60 mm, ако едната страна се фрезова и другата страна се фрезова веднага и крайният размер се обработва наведнъж, плоскостта ще достигне 5 mm; ако се обработва симетрично с многократно подаване, всяка страна се обработва два пъти до Крайният размер може да гарантира плоскост от 0,3 mm.
2. Ако има множество кухини върху частите на плочата, не е подходящо да се използва методът на последователна обработка на една кухина и една кухина по време на обработката, което лесно ще доведе до деформиране на частите поради неравномерно напрежение. Възприема се многослойна обработка и всеки слой се обработва във всички кухини едновременно, а след това се обработва следващият слой, за да се направят частите равномерно натоварени и да се намали деформацията.
3. Намалете силата на рязане и топлината на рязане, като промените количеството на рязане. Сред трите елемента на количеството на рязане, количеството на обратното зацепване има голямо влияние върху силата на рязане. Ако резервът за обработка е твърде голям, силата на рязане на едно преминаване е твърде голяма, което не само ще деформира частите, но също така ще повлияе на твърдостта на шпиндела на машинния инструмент и ще намали издръжливостта на инструмента. Ако количеството ножове, които трябва да се изядат от гърба, се намали, ефективността на производството ще бъде значително намалена. Въпреки това, високоскоростното фрезоване се използва при CNC обработка, което може да преодолее този проблем. Докато се намалява количеството на обратно рязане, докато подаването се увеличава съответно и скоростта на машинния инструмент се увеличава, силата на рязане може да бъде намалена и ефективността на обработката може да бъде осигурена в същото време.
4. Трябва да се обърне внимание и на реда на движение на ножа. Грубата обработка набляга на подобряването на ефективността на обработката и преследването на скоростта на отстраняване за единица време. Като цяло може да се използва фрезоване нагоре. Тоест излишният материал от повърхността на заготовката се отстранява с най-бърза скорост и най-кратко време и основно се оформя геометричният контур, необходим за довършване. Въпреки че довършителната обработка набляга на висока прецизност и високо качество, препоръчително е да се използва фрезоване. Тъй като дебелината на рязане на режещите зъби постепенно намалява от максимума до нула по време на фрезоване, степента на работно втвърдяване е значително намалена и степента на деформация на частта също е намалена.
5. Тънкостенните детайли се деформират поради затягане по време на обработка и дори довършителната обработка е неизбежна. За да намалите деформацията на детайла до минимум, можете да разхлабите притискащия детайл, преди да завършите окончателния размер, така че детайлът да може свободно да се върне в първоначалното си състояние, и след това леко да го натиснете, стига детайлът да може да бъде захванат (напълно). Според усещането на ръката), идеалният ефект на обработка може да се получи по този начин. С една дума, точката на действие на силата на затягане е за предпочитане върху опорната повърхност и силата на затягане трябва да се прилага в посока на добра твърдост на детайла. От предпоставката да се гарантира, че детайлът не е разхлабен, колкото по-малка е силата на затягане, толкова по-добре.
6. Когато обработвате части с кухина, опитайте се да не позволявате на фрезата да се потопи директно в детайла като бормашина, когато обработвате кухината, което води до недостатъчно пространство за фрезата за поемане на стружки и лошо отстраняване на стружки, което води до прегряване, разширение и срутване на частите. Ножове, счупени ножове и други неблагоприятни явления. Първо пробийте отвора със свредло със същия размер като фрезата или с един размер по-голямо и след това го фрезовайте сфреза. Алтернативно, CAM софтуерът може да се използва за създаване на спираловидни програми.
Основният фактор, влияещ върху точността на обработката и качеството на повърхността на алуминиевите части е, че такива части са склонни към деформация по време на процеса на обработка, което изисква операторът да има определен оперативен опит и умения.
Време на публикуване: 7 септември 2022 г