Il existe de nombreuses raisons à la déformation des pièces en aluminium, liées au matériau, à la forme de la pièce et aux conditions de production. Il existe principalement les aspects suivants : déformation provoquée par la contrainte interne de l'ébauche, déformation provoquée par la force de coupe et la chaleur de coupe, et déformation provoquée par la force de serrage.
【1】Mesures de processus pour réduire la déformation du traitement
1. Réduire la contrainte interne du flan
Le vieillissement naturel ou artificiel et le traitement vibratoire peuvent éliminer partiellement les contraintes internes du flan. Le prétraitement est également une méthode de traitement efficace. Pour le flan avec une grosse tête et de grandes oreilles, en raison de la grande tolérance, la déformation après traitement est également importante. Si la partie excédentaire de l'ébauche est prétraitée et que la tolérance de chaque pièce est réduite, cela peut non seulement réduire la déformation du processus ultérieur, mais également libérer une partie de la contrainte interne après le prétraitement pendant une période de temps.
2. Améliorer la capacité de coupe de l'outil
Les paramètres matériels et géométriques de l’outil ont une influence importante sur la force de coupe et la chaleur de coupe. La sélection correcte de l’outil est très importante pour réduire la déformation d’usinage de la pièce.
(1) Sélection raisonnable des paramètres géométriques de l'outil.
①Angle de coupe : à condition de maintenir la résistance de la lame, l'angle de coupe est sélectionné de manière appropriée pour être plus grand, d'une part, il peut meuler un bord tranchant, et d'autre part, il peut réduire la déformation de coupe, faire l'élimination des copeaux en douceur, puis réduisez la force de coupe et la température de coupe. N'utilisez jamais d'outils avec un angle de coupe négatif.
②Angle de dépouille : La taille de l'angle de dépouille a un impact direct sur l'usure du flanc et la qualité de la surface usinée. L'épaisseur de coupe est une condition importante pour le choix de l'angle de dépouille. Lors du fraisage grossier, en raison de la vitesse d'avance élevée, de la charge de coupe importante et de la génération de chaleur importante, l'outil nécessite de bonnes conditions de dissipation thermique. Par conséquent, l’angle de dépouille doit être choisi pour être plus petit. Lors du fraisage fin, le tranchant doit être tranchant, le frottement entre la face du flanc et la surface usinée est réduit et la déformation élastique est réduite. L’angle de dépouille doit donc être plus grand.
③ Angle d'hélice : Afin de rendre le fraisage fluide et de réduire la force de fraisage, l'angle d'hélice doit être aussi grand que possible.
④Angle de déclinaison principal : réduire correctement l'angle de déclinaison principal peut améliorer les conditions de dissipation thermique et réduire la température moyenne de la zone de traitement.
(2) Améliorer la structure des outils.
①Réduisez le nombre de dents de la fraise et augmentez l'espace des copeaux. En raison de la grande plasticité du matériau en aluminium et de la grande déformation de coupe pendant le traitement, un grand espace pour les copeaux est requis, de sorte que le rayon inférieur de la rainure des copeaux doit être grand et le nombre de dents de la fraise doit être petit.
② Broyez finement les dents. La valeur de rugosité du tranchant des dents de coupe doit être inférieure à Ra=0,4 um. Avant d'utiliser un nouveau couteau, vous devez utiliser une pierre à huile fine pour affûter légèrement l'avant et l'arrière des dents du couteau à plusieurs reprises afin d'éliminer les bavures et les légères dentelures laissées lors de l'affûtage des dents. De cette façon, non seulement la chaleur de coupe peut être réduite, mais la déformation de coupe est également relativement faible.
③ Contrôlez strictement le niveau d'usure de l'outil. Une fois l'outil usé, la valeur de rugosité de surface de la pièce augmente, la température de coupe augmente et la déformation de la pièce augmente. Par conséquent, en plus de la sélection de matériaux d'outils ayant une bonne résistance à l'usure, la norme d'usure de l'outil ne doit pas être supérieure à 0,2 mm, sinon il est facile de produire des arêtes rapportées. Lors de la coupe, la température de la pièce ne doit généralement pas dépasser 100 ℃ pour éviter toute déformation.
3. Améliorer la méthode de serrage de la pièce
Pour les pièces en aluminium à paroi mince et peu rigides, les méthodes de serrage suivantes peuvent être utilisées pour réduire la déformation :
①Pour les pièces de bagues à paroi mince, si le mandrin auto-centrant à trois mors ou le mandrin à ressort est utilisé pour le serrage radial, une fois libéré après le traitement, la pièce se déformera inévitablement. À ce stade, la méthode consistant à presser la face d’extrémité axiale avec une meilleure rigidité doit être utilisée. Positionnez le trou intérieur de la pièce, fabriquez un mandrin fileté, insérez-le dans le trou intérieur de la pièce, appuyez sur la face d'extrémité avec une plaque de recouvrement dessus, puis serrez-la avec un écrou. Lors de l'usinage du cercle extérieur, la déformation de serrage peut être évitée, de manière à obtenir une précision d'usinage satisfaisante.
② Lors du traitement de pièces à parois minces et en plaques minces, il est préférable d'utiliser des ventouses sous vide pour obtenir une force de serrage uniformément répartie, puis de traiter avec une petite quantité de coupe, ce qui peut bien empêcher la déformation de la pièce.
De plus, la méthode d’emballage peut également être utilisée. Afin d'augmenter la rigidité du processus des pièces à paroi mince, un milieu peut être rempli à l'intérieur de la pièce pour réduire la déformation de la pièce pendant le serrage et la coupe. Par exemple, de l'urée fondue contenant 3 à 6 % de nitrate de potassium est versée dans la pièce. Après le traitement, la pièce peut être immergée dans l'eau ou l'alcool, et la charge peut être dissoute et versée.
4. Disposition raisonnable des processus
Pendantcoupe à grande vitesse, en raison de la grande surépaisseur d'usinage et de la coupe interrompue, le processus de fraisage génère souvent des vibrations, ce qui affecte la précision de l'usinage et la rugosité de la surface. Par conséquent, le processus de découpe CNC à grande vitesse peut généralement être divisé en : ébauche-semi-finition-coin-dégagement-finition et autres processus. Pour les pièces ayant des exigences de précision élevées, il est parfois nécessaire de réaliser une semi-finition secondaire puis une finition. Après un usinage grossier, les pièces peuvent être refroidies naturellement, éliminant ainsi les contraintes internes provoquées par un usinage grossier et réduisant la déformation. La surépaisseur laissée après usinage grossier doit être supérieure à la déformation, généralement de 1 à 2 mm. Pendant la finition, la surface de finition des pièces doit maintenir une surépaisseur d'usinage uniforme, généralement de 0,2 à 0,5 mm, de sorte que l'outil soit dans un état stable pendant le processus d'usinage, ce qui peut réduire considérablement la déformation de coupe, obtenir une bonne qualité d'usinage de surface et assurer l'exactitude du produit.
【2】 les compétences opérationnelles pour réduire la déformation du traitement
En plus des raisons ci-dessus, les pièces en aluminium sont déformées pendant le traitement. En fonctionnement réel, la méthode de fonctionnement est également très importante.
1. Pour les pièces avec une surépaisseur d'usinage importante, afin de leur offrir de meilleures conditions de dissipation thermique pendant le processus d'usinage et d'éviter la concentration de chaleur, un usinage symétrique doit être adopté pendant l'usinage. Si une feuille de 90 mm d'épaisseur doit être traitée à 60 mm, si un côté est fraisé et l'autre côté est fraisé immédiatement et que la taille finale est traitée en une seule fois, la planéité atteindra 5 mm ; s'il est traité symétriquement avec une alimentation répétée, chaque côté est traité deux fois pour atteindre la dimension finale pouvant garantir une planéité de 0,3 mm.
2. S'il y a plusieurs cavités sur les pièces de la plaque, il n'est pas approprié d'utiliser la méthode de traitement séquentiel d'une cavité et d'une cavité pendant le traitement, ce qui entraînerait facilement la déformation des pièces en raison d'une contrainte inégale. Un traitement multicouche est adopté, et chaque couche est traitée dans toutes les cavités en même temps, puis la couche suivante est traitée pour rendre les pièces uniformément sollicitées et réduire la déformation.
3. Réduisez la force de coupe et la chaleur de coupe en modifiant la quantité de coupe. Parmi les trois éléments de la quantité de coupe, la quantité de rétro-engagement a une grande influence sur la force de coupe. Si la surépaisseur d'usinage est trop grande, la force de coupe d'un passage est trop importante, ce qui non seulement déformera les pièces, mais affectera également la rigidité de la broche de la machine-outil et réduira la durabilité de l'outil. Si la quantité de couteaux à manger par le dos est réduite, l'efficacité de la production sera considérablement réduite. Cependant, le fraisage à grande vitesse est utilisé dans l'usinage CNC, ce qui peut résoudre ce problème. Tout en réduisant la quantité de contre-coupe, tant que l'avance est augmentée en conséquence et que la vitesse de la machine-outil est augmentée, la force de coupe peut être réduite et l'efficacité du traitement peut être assurée en même temps.
4. Il faut également prêter attention à l’ordre des mouvements du couteau. L'usinage d'ébauche met l'accent sur l'amélioration de l'efficacité de l'usinage et la poursuite du taux d'enlèvement par unité de temps. Généralement, le fraisage en coupe peut être utilisé. C'est-à-dire que l'excès de matériau sur la surface de l'ébauche est éliminé à la vitesse la plus rapide et dans les délais les plus courts, et le contour géométrique requis pour la finition est essentiellement formé. Bien que la finition mette l'accent sur une haute précision et une haute qualité, il est conseillé d'utiliser le fraisage vers le bas. Étant donné que l'épaisseur de coupe des dents de la fraise diminue progressivement du maximum à zéro pendant le fraisage, le degré d'écrouissage est considérablement réduit et le degré de déformation de la pièce est également réduit.
5. Les pièces à paroi mince sont déformées en raison du serrage pendant le traitement et même la finition est inévitable. Afin de réduire au minimum la déformation de la pièce, vous pouvez desserrer la pièce de pression avant de terminer la taille finale, afin que la pièce puisse revenir librement à son état d'origine, puis appuyer légèrement dessus, tant que la pièce peut être serré (complètement). Selon la sensation de la main), l'effet de traitement idéal peut être obtenu de cette manière. En un mot, le point d'action de la force de serrage se situe de préférence sur la surface d'appui, et la force de serrage doit être appliquée dans le sens d'une bonne rigidité de la pièce. En partant du principe que la pièce à usiner n'est pas desserrée, plus la force de serrage est faible, mieux c'est.
6. Lors de l'usinage de pièces avec une cavité, essayez de ne pas laisser la fraise plonger directement dans la pièce comme une perceuse lors de l'usinage de la cavité, ce qui entraînerait un espace insuffisant pour la fraise pour accueillir les copeaux et une mauvaise élimination des copeaux, entraînant une surchauffe, une expansion. et l'effondrement des pièces. Couteaux, couteaux cassés et autres phénomènes défavorables. Percez d'abord le trou avec un foret de la même taille que la fraise ou d'une taille plus grande, puis fraisez-le avec lefraise. Alternativement, un logiciel CAM peut être utilisé pour produire des programmes récapitulatifs hélicoïdaux.
Le principal facteur affectant la précision de l'usinage et la qualité de surface des pièces en aluminium est que ces pièces sont sujettes à la déformation pendant le processus d'usinage, ce qui nécessite que l'opérateur possède une certaine expérience et compétences opérationnelles.
Heure de publication : 07 septembre 2022