Na zniekształcenia elementów aluminiowych podczas procesu produkcyjnego wpływa wiele czynników, w tym właściwości materiału, geometria części i parametry produkcyjne.
Do głównych czynników należą naprężenia wewnętrzne w surowcu, odkształcenia wynikające z sił obróbki i ciepła oraz odkształcenia wywołane ciśnieniem zaciskania.
1. Środki procesowe mające na celu zmniejszenie deformacji podczas przetwarzania
1. Zmniejsz wewnętrzne naprężenie półfabrykatu
Wewnętrzne napięcie surowca można nieco złagodzić poprzez naturalne lub sztuczne starzenie i procedury wibracyjne. Przetwarzanie wstępne jest również opłacalną metodą. W przypadku surowców o dużych nawisach i znacznych występach, zniekształcenia po obróbce są również znaczące.
Wcześniejsze przetworzenie nadwyżki surowca i zmniejszenie nawisu każdej sekcji może nie tylko złagodzić zakłócenia przetwarzania w kolejnych procedurach, ale także pozwolić na odłożenie go na pewien czas po przetworzeniu wstępnym, co może dodatkowo złagodzić niektóre napięcie wewnętrzne.
2. Popraw zdolność cięcia narzędzia
Na siłę skrawania i ciepło skrawania podczas obróbki istotny wpływ ma skład materiału i specyficzny kształt narzędzia. Wybór odpowiedniego narzędzia ma kluczowe znaczenie dla zminimalizowania zniekształceń podczas obróbki części.
1) Rozsądnie dobieraj parametry geometryczne narzędzia.
①Kąt natarcia odgrywa kluczową rolę w operacjach skrawania. Ważne jest, aby ostrożnie wybrać większy kąt natarcia, zapewniając jednocześnie utrzymanie wytrzymałości ostrza. Większy kąt natarcia nie tylko pomaga uzyskać ostrzejszą krawędź skrawającą, ale także minimalizuje odkształcenia skrawania i ułatwia skuteczne usuwanie wiórów, co prowadzi do zmniejszenia siły skrawania i temperatury. Za wszelką cenę należy unikać narzędzi o ujemnym kącie natarcia.
②Kąt przyłożenia: Wielkość kąta przyłożenia znacząco wpływa na zużycie powierzchni bocznej i jakość obrabianej powierzchni. Wybór kąta przyłożenia zależy od grubości cięcia. Podczas frezowania zgrubnego, gdzie występuje znaczny posuw, duże obciążenie skrawaniem i wytwarzanie dużej ilości ciepła, kluczowe znaczenie ma zapewnienie optymalnego odprowadzania ciepła z narzędzia. Dlatego należy wybrać mniejszy kąt przyłożenia. I odwrotnie, w przypadku frezowania dokładnego konieczna jest ostra krawędź skrawająca, aby zminimalizować tarcie pomiędzy bokiem a obrabianą powierzchnią i zmniejszyć odkształcenie sprężyste. W związku z tym zaleca się większy kąt przyłożenia.
③Kąt linii śrubowej: Aby frezowanie było gładkie i zmniejszyło siłę frezowania, kąt linii śrubowej powinien być jak największy.
④ Główny kąt odchylenia: Właściwe zmniejszenie głównego kąta odchylenia może poprawić warunki rozpraszania ciepła i obniżyć średnią temperaturę obszaru przetwarzania.
2) Popraw strukturę narzędzia.
①Aby poprawić odprowadzanie wiórów, ważne jest zmniejszenie liczby zębów frezu i zwiększenie przestrzeni na wióry. Ze względu na większą plastyczność części aluminiowych, podczas obróbki występują zwiększone odkształcenia skrawania, co wymaga większej przestrzeni na wióry. W rezultacie zaleca się większy dolny promień rowka wiórowego i zmniejszenie liczby zębów frezu.
②Wykonaj precyzyjne szlifowanie zębów ostrza, upewniając się, że wartość chropowatości krawędzi tnącej jest niższa niż Ra=0,4um. Używając nowego noża, zaleca się lekkie przeszlifowanie przedniej i tylnej części zębów drobnym kamieniem olejowym, aby usunąć wszelkie zadziory i drobne nierówności, które mogły powstać w wyniku ostrzenia. Proces ten nie tylko zmniejsza ciepło skrawania, ale także minimalizuje odkształcenia skrawania.
③Konieczne jest dokładne monitorowanie standardów zużycia narzędzi skrawających. W miarę zużywania się narzędzia wzrasta wartość chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego, wzrasta temperatura skrawania i deformacja przedmiotu obrabianego staje się bardziej widoczna. Oprócz wyboru materiałów na narzędzia skrawające o doskonałej odporności na zużycie, ważne jest przestrzeganie maksymalnego limitu zużycia narzędzia wynoszącego 0,2 mm, aby zapobiec występowaniu narostu na krawędzi. Podczas operacji cięcia zaleca się utrzymywanie temperatury przedmiotu obrabianego poniżej 100°C, aby zapobiec jego odkształceniom.
3. Popraw metodę mocowania przedmiotów obrabianych
W przypadku cienkościennych elementów aluminiowych o słabej sztywności można zastosować następujące metody mocowania w celu zmniejszenia odkształceń:
①Podczas pracy z cienkościennymi częściami tulei użycie trójszczękowego samocentrującego uchwytu lub uchwytu sprężynowego do promieniowego mocowania części może spowodować odkształcenie przedmiotu obrabianego po poluzowaniu po obróbce. W takich przypadkach zaleca się zastosowanie silniejszej metody ściskania osiowego powierzchni czołowej. Zacznij od zlokalizowania wewnętrznego otworu części, utworzenia niestandardowego trzpienia gwintowanego i włożenia go do wewnętrznego otworu. Użyj pokrywy, aby wywrzeć nacisk na powierzchnię czołową, a następnie zabezpiecz ją na miejscu za pomocą nakrętki. Stosując to podejście, można zapobiec odkształceniom mocowania podczas obróbki koła zewnętrznego, co prowadzi do poprawy dokładności obróbki.
②Podczas pracy z cienkościennymi częściami z blachy zaleca się stosowanie technologii mocowania magnetycznego w celu uzyskania jednolitej siły mocowania w połączeniu z lepszymi parametrami cięcia. Takie podejście skutecznie ogranicza ryzyko deformacji przedmiotu obrabianego podczas obróbki. Alternatywnie można zastosować wewnętrzne wsparcie w celu zwiększenia stabilności cienkościennych elementów.
Zalewając obrabiany przedmiot środkiem pomocniczym, takim jak roztwór mocznika zawierający od 3% do 6% azotanu potasu, można zminimalizować prawdopodobieństwo odkształcenia podczas mocowania i cięcia. Wypełniacz ten można następnie rozpuścić i usunąć poprzez zanurzenie przedmiotu obrabianego w wodzie lub alkoholu po obróbce końcowej.
4. Rozsądnie zorganizuj proces
W trakcie skrawania z dużymi prędkościami proces frezowania jest narażony na drgania ze względu na znaczny naddatek obróbkowy i skrawanie przerywane, co prowadzi do niekorzystnego wpływu na dokładność obróbki i chropowatość powierzchni. W związku z tym procedura szybkiego cięcia CNC zazwyczaj obejmuje różne etapy, a mianowicie między innymi obróbkę zgrubną, półwykańczającą, czyszczenie narożników i wykańczającą.
W przypadkach, gdy elementy wymagają dużej precyzji, może być konieczne wykonanie wtórnej półwykończenia, a następnie wykończenia. Po obróbce zgrubnej korzystne jest umożliwienie częściom naturalnego ochłodzenia, aby złagodzić naprężenia wewnętrzne wywołane obróbką zgrubną i zminimalizować deformację. Margines pozostały po obróbce zgrubnej powinien przekraczać poziom odkształcenia, zwykle mieszczący się w przedziale od 1 do 2 mm.
Ponadto podczas wykańczania konieczne jest zachowanie stałego naddatku na obróbkę wykończonej powierzchni części, zwykle w zakresie od 0,2 do 0,5 mm. Praktyka ta zapewnia, że narzędzie pozostaje w stabilnym stanie podczas obróbki, co znacznie ogranicza odkształcenia skrawania, pozwala uzyskać doskonałą jakość obróbki powierzchni i utrzymuje dokładność produktu.
2. Umiejętności operacyjne w celu zmniejszenia deformacji przetwarzania
Części wykonane zczęści aluminiowe obrabiane CNCulegają deformacji podczas obróbki. Oprócz powyższych powodów, sposób działania jest również bardzo ważny w rzeczywistej pracy.
1. W przypadku komponentów ze znacznym naddatkiem na obróbkę istotne jest zastosowanie technik obróbki symetrycznej, aby poprawić odprowadzanie ciepła podczas obróbki i zapobiec koncentracji ciepła. Dla przykładu, podczas zmniejszania arkusza o grubości 90 mm do 60 mm, frezowanie jednej strony, a następnie natychmiastowe frezowanie drugiej, po czym następuje pojedynczy końcowy proces zaklejania, daje płaskość 5 mm. Natomiast wielokrotna, symetryczna obróbka, w której każda strona jest frezowana w dwóch etapach, zapewnia ostateczny rozmiar o płaskości 0,3 mm.
2. Jeżeli na elemencie płytki znajduje się kilka wgłębień, nie zaleca się stosowania metody obróbki krok po kroku dla każdego wcięcia z osobna. Może to prowadzić do nieregularnego rozkładu naprężeń i późniejszej deformacji elementu. Zamiast tego rozważ wdrożenie przetwarzania warstwowego, aby obrobić wszystkie wcięcia jednocześnie na każdej warstwie, przed przejściem do następnej warstwy. Pomoże to zapewnić równomierny rozkład naprężeń i zminimalizować deformacje.
3. Aby złagodzić siłę skrawania i ciepło, można regulować wielkość cięcia. Spośród trzech czynników wielkości skrawania, wielkość cięcia wstecznego znacząco wpływa na siłę skrawania. Nadmierny naddatek na obróbkę i siła skrawania mogą prowadzić do deformacji części, pogarszać sztywność wrzeciona obrabiarki i zmniejszać trwałość narzędzia. Zmniejszenie ilości cięcia wstecznego może znacznie zmniejszyć wydajność produkcji. Niemniej jednak frezowanie z dużą prędkością w obróbce CNC może rozwiązać ten problem. Poprzez jednoczesne zmniejszenie ilości skrawania wstecznego oraz zwiększenie posuwu i prędkości obrabiarki, siłę skrawania można zmniejszyć przy jednoczesnym zachowaniu wydajności obróbki.
4. Należy również zwrócić uwagę na kolejność cięcia. W obróbce zgrubnej nacisk położony jest na zwiększenie wydajności obróbki i dążenie do maksymalnego usunięcia materiału w jednostce czasu. Generalnie preferowane jest frezowanie w górę. Oznacza to, że nadmiar materiału na powierzchni przedmiotu obrabianego jest usuwany z największą prędkością i w możliwie najkrótszym czasie, aby uzyskać wymagany zarys geometryczny do obróbki wykańczającej. Z drugiej strony w procesie wykańczania priorytetem jest wysoka precyzja i najwyższa jakość, dlatego zalecane jest frezowanie współbieżne. Ponieważ podczas frezowania współbieżnego grubość skrawania narzędzia stopniowo maleje od maksimum do zera, znacznie zmniejsza to utwardzanie przez zgniot i minimalizuje deformację części.
5. Odkształcenia cienkościennych detali spowodowane zaciskaniem podczas obróbki są problemem nieuniknionym, nawet po ich wykończeniu. Aby zminimalizować deformację przedmiotu obrabianego, zaleca się zwolnienie nacisku przed obróbką wykańczającą w celu uzyskania ostatecznych wymiarów. Dzięki temu obrabiany przedmiot w naturalny sposób powraca do swojego pierwotnego kształtu. Następnie można ostrożnie zwiększać docisk, aż do całkowitego zaciśnięcia przedmiotu obrabianego, uzyskując pożądany efekt obróbki. W idealnym przypadku siła mocowania powinna być przyłożona do powierzchni nośnej, dopasowując się do sztywności przedmiotu obrabianego. Aby zapewnić pewne zamocowanie przedmiotu obrabianego, zaleca się stosowanie minimalnej siły mocowania.
6. Podczas obróbki części z pustymi przestrzeniami zaleca się, aby podczas procesu nie wnikać frezu bezpośrednio w część, podobnie jak w przypadku wiertła. Może to prowadzić do ograniczonej przestrzeni na wióry we frezie, utrudnionego odprowadzania wiórów i w rezultacie do przegrzania, rozszerzania się i niszczenia części. Mogą wystąpić niepożądane zdarzenia, takie jak odkształcenie i uszkodzenie narzędzia. Do wywiercenia otworu zaleca się początkowo użyć wiertła o tej samej średnicy lub nieco większej niż frez, a następnie wykorzystać frez do obróbki. Alternatywnie program cięcia spiralnego można wygenerować za pomocą oprogramowania CAM.
Podstawowym wyzwaniem wpływającym na precyzję wykonania części aluminiowych i jakość wykończenia jej powierzchni jest podatność tych części na odkształcenia podczas obróbki. Wymaga to od operatora posiadania określonego poziomu wiedzy operacyjnej i biegłości.
Anebon opiera się na solidnych siłach technicznych i nieustannie tworzy wyrafinowane technologie, aby sprostać wymaganiom obróbki metali cnc,Frezowanie CNC w 5 osiachi odlewanie samochodów. Wszystkie opinie i sugestie będą bardzo cenne! Dobra współpraca może poprawić nas obu w lepszym rozwoju!
Producent ODM ChinyDostosowane aluminiowe części CNCi produkcja części maszyn. Obecnie produkty Anebon zostały wyeksportowane do ponad sześćdziesięciu krajów i różnych regionów, takich jak Azja Południowo-Wschodnia, Ameryka, Afryka, Europa Wschodnia, Rosja, Kanada itp. Anebon ma szczerą nadzieję na nawiązanie szerokiego kontaktu ze wszystkimi potencjalnymi klientami zarówno w Chinach, jak i w pozostałej części świata.
Jeśli chcesz dowiedzieć się o nas więcej lub zadać pytanie, wyślij e-mail na adresinfo@anebon.com
Czas publikacji: 02 lutego 2024 r