알루미늄 부품의 CNC 가공 시 변형을 줄이기 위한 공정 대책 및 조작 기술!

Anebon의 다른 동종 공장에서는 부품을 가공할 때 가공 변형 문제에 직면하는 경우가 많습니다. 그 중 가장 흔한 것은 스테인리스 스틸 소재와 밀도가 낮은 알루미늄 부품입니다. 맞춤형 알루미늄 부품의 변형에는 재료, 부품 모양 및 생산 조건과 관련된 여러 가지 이유가 있습니다. 주로 블랭크의 내부 응력으로 인한 변형, 절삭력과 절삭 열로 인한 변형, 클램핑 력으로 인한 변형 등의 측면이 있습니다.

1. 가공변형을 줄이기 위한 가공대책

1. 블랭크의 내부 응력을 줄입니다.

블랭크의 내부 응력은 자연적 또는 인위적 시효 및 진동 처리를 통해 부분적으로 제거될 수 있습니다. 전처리도 효과적인 가공 방법이다. 머리가 두껍고 귀가 큰 블랭크의 경우 허용량이 크기 때문에 가공 후 변형도 큽니다. 블랭크의 남는 부분을 전처리하여 각 부분의 마진을 줄이면 후속 공정에서 가공 변형을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전처리 후 내부 응력의 일부를 풀어 배치할 수 있다. 일정 기간 동안.

2. 공구의 절삭 능력 향상

공구의 재료 및 기하학적 매개변수는 절삭력과 절삭열에 중요한 영향을 미칩니다. 부품의 변형을 줄이려면 도구를 올바르게 선택하는 것이 매우 중요합니다.

3. 공작물의 클램핑 방법을 개선합니다.

벽이 얇은 경우CNC 가공 알루미늄 공작물강성이 좋지 않은 경우 다음과 같은 클램핑 방법을 사용하여 변형을 줄일 수 있습니다.

① 벽이 얇은 부싱 부품의 경우 3조 셀프 센터링 척 또는 콜릿을 사용하여 반경 방향에서 클램핑하는 경우 가공 후 해제되면 공작물이 불가피하게 변형됩니다. 이때 축단면을 강성이 좋게 압축하는 방법을 사용해야 한다. 부품의 내부 구멍으로 위치를 찾아 자체 제작한 나사형 심축을 만들어 부품의 내부 구멍에 삽입한 후 덮개판으로 단면을 누르고 너트로 조여줍니다. 외부 원을 가공할 때 클램핑 변형을 방지하여 만족스러운 가공 정확도를 얻을 수 있습니다.

②벽이 얇거나 판이 얇은 공작물을 가공할 때에는 진공 흡착컵을 사용하여 조임력을 균일하게 분산시킨 후 소량의 절단량으로 가공하는 것이 공작물의 변형을 방지하는 것이 가장 좋습니다.

그 밖에 포장방법도 사용할 수 있다. 벽이 얇은 공작물의 공정 강성을 높이기 위해 공작물 내부에 매체를 채워 클램핑 및 절단 중에 공작물의 변형을 줄일 수 있습니다. 예를 들어 질산칼륨 3~6%를 함유한 요소 용해물을 작업물에 붓습니다. 가공 후 작업물을 물이나 알코올에 담가서 충전물을 녹인 후 부어주세요.

4. 프로세스를 합리적으로 준비하십시오.

고속 절삭 중에는 가공 여유가 크고 단속 절삭으로 인해 밀링 공정 중에 진동이 발생하는 경우가 많아 가공 정밀도와 표면 거칠기에 영향을 미칩니다. 따라서 CNC 고속 절단 공정은 일반적으로 거친 가공-반사상-세척 가공-마무리 및 기타 공정으로 나눌 수 있습니다. 높은 정밀도가 요구되는 부품의 경우 2차 반정삭을 수행한 후 가공을 완료해야 하는 경우도 있습니다. 거친 가공 후 부품을 자연 냉각하여 거친 가공으로 인해 발생하는 내부 응력을 제거하고 변형을 줄일 수 있습니다. 거친 가공 후 남는 여백은 변형량보다 커야 하며 일반적으로 1~2mm입니다. 마무리할 때 완성된 부품의 표면은 균일한 가공 공차를 유지해야 하며 일반적으로 0.2~0.5mm가 적절하므로 가공 과정에서 공구가 안정적인 상태를 유지하므로 절삭 변형을 크게 줄이고 우수한 표면 처리 품질을 얻을 수 있습니다. , 제품의 정밀도를 보장합니다.

2. 가공 변형을 줄이는 작업 기술

밀링 알루미늄 부품가공 중에 변형되었습니다. 위의 이유 외에도 실제 작동에서는 작동 방법도 매우 중요합니다.

1. 가공 여유가 큰 부품의 경우 가공 중 더 나은 열 방출 조건을 유지하고 열 집중을 피하기 위해 가공 중에 대칭 가공을 사용해야 합니다. 60mm로 가공해야 하는 90mm 두께의 판이 있는 경우 한쪽을 밀링하고 다른 쪽을 즉시 밀링하여 최종 크기를 한 번에 가공하면 평탄도가 5mm에 도달합니다. 반복 대칭 가공을 사용하면 각 면을 두 번 가공하여 최종 치수는 0.3mm의 평탄도를 보장할 수 있습니다.

2. 플레이트 부품에 캐비티가 여러 개 있는 경우 가공 중에 하나의 캐비티와 하나의 캐비티의 순차적 처리 방법을 사용하는 것은 적합하지 않습니다. 이로 인해 고르지 않은 힘으로 인해 부품이 쉽게 변형될 수 있습니다. 다층 가공이 채택되었으며 각 층은 가능한 한 동시에 모든 캐비티에 가공된 후 다음 층이 가공되어 부품에 균일한 응력을 가하고 변형을 줄입니다.

3. 절단량을 변경하여 절단력을 줄이고 열을 절단합니다. 절삭량의 3가지 요소 중 백커팅량이 절삭력에 큰 영향을 미친다. 가공 공차가 너무 크면 한 패스의 절삭력이 부품을 변형시킬 뿐만 아니라 공작 기계 스핀들의 강성에 영향을 미치고 공구의 내구성을 저하시킵니다. 뒷면의 절단칼의 양을 줄이면 생산효율이 크게 떨어지게 됩니다. 그러나 CNC 가공에는 고속 밀링이 사용되어 이러한 문제를 극복할 수 있습니다. 백커팅량을 줄이면서 그에 따라 이송을 증가시키고 공작기계의 속도를 높이면 가공 효율성을 보장하면서 절삭력을 줄일 수 있습니다.

4. 절단 순서에도 주의해야 합니다. 황삭 가공에서는 가공 효율성 향상과 단위 시간당 제거율 추구가 강조됩니다. 일반적으로 업컷 밀링을 사용할 수 있습니다. 즉, 가장 빠른 속도와 가장 짧은 시간에 블랭크 표면의 잉여 물질을 제거하고 기본적으로 마무리에 필요한 기하학적 프로파일을 형성하는 것입니다. 마무리는 고정밀도와 고품질을 강조하지만 다운 밀링을 사용해야 합니다. 다운 밀링 시 커터 날의 절삭 두께가 최대에서 0까지 점차 감소하기 때문에 가공 경화 정도가 크게 감소하는 동시에 부품의 변형 정도도 감소합니다.

5. 벽이 얇은 공작물은 가공 중 클램핑으로 인해 변형이 발생하며 이는 마무리 작업에서도 불가피합니다. 제품의 변형을 최소화하기 위해4축 CNC 가공 공작물, 마무리 가공이 최종 크기에 도달하기 전에 누르는 부분을 느슨하게하여 공작물을 원래 모양으로 자유롭게 복원 한 다음 공작물을 (완전히) 클램핑 할 수 있는 한 약간 누르십시오. 느낌) 이상적인 가공 효과를 얻을 수 있습니다. 즉, 클램핑력이 가장 잘 작용하는 지점은 지지면에 있으며, 클램핑력은 작업물의 강성이 좋은 방향으로 작용해야 합니다. 공작물이 느슨해지지 않도록 보장한다는 전제하에 클램핑력이 작을수록 좋습니다.

6. 캐비티가 있는 부품을 가공할 때 캐비티를 가공할 때 밀링 커터가 드릴 비트처럼 부품에 직접 침투하지 않도록 하십시오. 이로 인해 밀링 커터를 위한 칩 공간이 부족하고 칩 제거가 제대로 되지 않아 과열, 팽창 및 부품의 붕괴 칼날, 칼날 부러짐 등의 불리한 현상. 먼저 밀링 커터와 동일하거나 한 사이즈 더 큰 드릴 비트로 구멍을 뚫은 다음 밀링 커터로 밀링합니다. 또는 CAM 소프트웨어를 사용하여 나선형 하부 칼 프로그램을 생성할 수 있습니다.

알루미늄 부품의 가공 정확도와 표면 품질에 영향을 미치는 주요 요인은 해당 부품을 가공하는 동안 변형이 발생하기 쉽기 때문에 작업자에게 특정 작업 경험과 기술이 필요하다는 것입니다.

1) 공구의 기하학적 매개변수를 합리적으로 선택합니다.

① 경사각 : 블레이드의 강성을 유지한 상태에서 경사각을 크게 선택해야 합니다. 한편으로는 날카로운 모서리를 연삭할 수 있고, 다른 한편으로는 절삭 변형을 줄이고 칩 제거를 원활하게 하며 절삭력과 절삭 온도를 낮출 수 있습니다. 음의 경사각이 있는 공구는 절대 사용하지 마십시오.

②릴리프각 : 릴리프각의 크기는 여유면 마모와 가공면의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 여유각 선택에 있어 절삭두께는 중요한 조건입니다. 황삭 가공 중에는 이송량이 많고 절삭 부하가 크며 발열이 크기 때문에 공구의 방열 조건이 양호해야 합니다. 따라서 후방 각도는 작게 선택해야 합니다. 밀링을 마무리할 때 절삭날은 날카로워야 하며 측면과 가공면 사이의 마찰을 줄이고 탄성 변형을 줄여야 합니다. 따라서 여유각을 더 크게 선택해야 합니다.

③ 나선각 : 밀링을 안정적으로 하고 밀링력을 줄이기 위해서는 나선각을 최대한 크게 선택해야 합니다.

④ 진경사각: 진경사각을 적절히 감소시키면 방열 조건을 개선하고 가공 영역의 평균 온도를 낮출 수 있습니다.

2) 도구 구조를 개선합니다.

① 밀링 커터 날수를 줄이고 칩 공간을 늘립니다. 알루미늄 소재의 가소성이 크기 때문에 가공 중 절단 변형이 크고 칩 공간이 많이 필요합니다. 따라서 칩 홈 바닥의 반경은 커야 하고 밀링 커터의 잇수는 작아야 합니다.

②칼날의 연마를 마무리합니다. 커터 날의 거칠기 값은 Ra=0.4um보다 작아야 합니다. 새 칼을 사용하기 전, 고운 숫돌을 사용하여 칼날의 앞부분과 뒷부분을 가볍게 여러 번 갈아서 칼날을 갈 때 남아 있는 거친 부분과 약간 들쭉날쭉한 선을 제거해야 합니다. 이러한 방식으로 절단 열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 절단 변형도 상대적으로 작습니다.

③공구의 마모 기준을 엄격히 관리한다. 공구가 마모되면 공작물의 표면 거칠기 값이 증가하고 절삭 온도가 상승하며 그에 따라 공작물의 변형이 증가합니다. 따라서 내마모성이 좋은 공구 재료를 선택하는 것 외에도 공구 마모 기준은 0.2mm를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 구성인선이 쉽게 발생합니다. 절단 시 변형을 방지하기 위해 가공물의 온도는 일반적으로 100°C를 초과하지 않아야 합니다.

 

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게시 시간: 2023년 2월 13일
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