Множество факторов способствуют деформации алюминиевых компонентов в процессе производства, включая свойства материала, геометрию детали и параметры производства.
К основным факторам относятся внутреннее напряжение в сырье, деформация, возникающая в результате механической обработки и нагрева, а также деформация, вызванная давлением зажима.
1. Технологические мероприятия по уменьшению деформации обработки.
1. Уменьшите внутреннее напряжение заготовки.
Внутреннее напряжение сырья можно несколько облегчить за счет естественного или искусственного старения и процедур вибрации. Предварительная обработка также является жизнеспособным методом. В случае сырья с большими выступами и значительными выступами искажения при постобработке также значительны.
Предварительная обработка избыточной части сырья и уменьшение выступа каждой секции может не только смягчить искажения при обработке в последующих процедурах, но также позволить отложить его на время после предварительной обработки, что может дополнительно облегчить некоторые из внутреннее напряжение.
2. Улучшите режущую способность инструмента.
Сила резания и теплота резания во время обработки существенно зависят от состава материала и конкретной формы инструмента. Выбор подходящего инструмента жизненно важен для минимизации искажений во время обработки детали.
1) Разумно подбирать геометрические параметры инструмента.
①Передний угол играет решающую роль при резке. Важно тщательно выбирать больший передний угол, сохраняя при этом прочность лезвия. Больший передний угол не только помогает получить более острую режущую кромку, но также сводит к минимуму искажения при резке и способствует эффективному удалению стружки, что приводит к снижению силы резания и температуры. Инструментов с отрицательным передним углом следует избегать любой ценой.
②Угол заднего угла: Величина заднего угла существенно влияет на износ задней поверхности и качество обработанной поверхности. Выбор заднего угла зависит от толщины реза. При черновом фрезеровании, где имеется значительная скорость подачи, большая нагрузка резания и высокое выделение тепла, крайне важно обеспечить оптимальный отвод тепла от инструмента. Следовательно, следует выбирать меньший задний угол. И наоборот, при тонком фрезеровании необходима острая режущая кромка, чтобы минимизировать трение между боковой поверхностью и обрабатываемой поверхностью и уменьшить упругую деформацию. Следовательно, рекомендуется использовать больший угол зазора.
③Угол спирали: чтобы фрезерование было более плавным и уменьшилось усилие фрезерования, угол спирали должен быть как можно большим.
④ Основной угол отклонения: правильное уменьшение основного угла отклонения может улучшить условия рассеивания тепла и снизить среднюю температуру в зоне обработки.
2) Улучшить структуру инструмента.
①Чтобы улучшить эвакуацию стружки, важно уменьшить количество зубьев фрезы и увеличить пространство для стружки. Из-за большей пластичности алюминиевых деталей во время обработки увеличивается деформация резания, что требует большего пространства для стружки. В результате рекомендуется увеличить нижний радиус канавки для стружки и уменьшить количество зубьев фрезы.
②Выполните точную шлифовку зубьев лезвия, следя за тем, чтобы значение шероховатости режущей кромки было ниже Ra=0,4 мкм. При использовании нового ножа рекомендуется слегка отшлифовать как переднюю, так и заднюю часть зубьев с помощью мелкого масляного камня, чтобы удалить заусенцы и мелкие неровности, которые могли возникнуть в результате заточки. Этот процесс не только снижает теплоту резки, но и сводит к минимуму деформацию резки.
③Очень важно внимательно следить за нормами износа режущих инструментов. По мере изнашивания инструмента величина шероховатости поверхности заготовки повышается, температура резания увеличивается, деформация заготовки становится более выраженной. Помимо выбора материалов режущего инструмента с превосходной износостойкостью, крайне важно соблюдать максимальный предел износа инструмента в 0,2 мм, чтобы предотвратить появление наростов на кромке. Во время операций резки рекомендуется поддерживать температуру заготовки ниже 100°С во избежание деформации.
3. Улучшить метод зажима заготовок.
Для тонкостенных алюминиевых заготовок с плохой жесткостью для уменьшения деформации можно использовать следующие способы зажима:
①При работе с тонкостенными деталями втулок использование трехкулачкового самоцентрирующегося патрона или пружинного патрона для радиального зажима деталей может привести к деформации заготовки при ее ослаблении после обработки. В таких случаях целесообразно использовать более сильный метод осевого сжатия торца. Начните с поиска внутреннего отверстия детали, создания специальной резьбовой оправки и вставки ее во внутреннее отверстие. С помощью накладки надавите на торцевую поверхность, а затем закрепите ее на месте с помощью гайки. Используя этот подход, вы можете предотвратить деформацию зажима во время обработки внешнего круга, что приведет к повышению точности обработки.
②При работе с тонкостенными деталями из листового металла рекомендуется использовать технологию магнитного зажима для достижения равномерной силы зажима в сочетании с более точными параметрами резки. Такой подход эффективно снижает риск деформации заготовки во время обработки. В качестве альтернативы можно использовать внутреннюю опору для повышения стабильности тонкостенных компонентов.
Наполняя заготовку поддерживающей средой, например раствором мочевины, содержащим от 3% до 6% нитрата калия, можно свести к минимуму вероятность деформации во время зажима и резки. Этот наполнитель впоследствии можно растворить и удалить, погрузив заготовку в воду или спирт после постобработки.
4. Организуйте процесс разумно
В ходе высокоскоростной резки процесс фрезерования подвержен вибрациям из-за значительного припуска на обработку и прерывистого резания, что приводит к неблагоприятному воздействию на точность обработки и шероховатость поверхности. Следовательно, процедура высокоскоростной резки с ЧПУ обычно включает в себя различные этапы, а именно, среди прочего, черновую обработку, получистовую обработку, очистку углов и чистовую обработку.
В тех случаях, когда детали требуют высокой точности, может возникнуть необходимость выполнить вторичную получистовую обработку с последующей чистовой отделкой. После черновой обработки полезно позволить деталям подвергнуться естественному охлаждению, чтобы уменьшить внутреннее напряжение, вызванное черновой обработкой, и минимизировать деформацию. Запас, оставшийся после черновой обработки, должен превышать уровень деформации, обычно в пределах от 1 до 2 мм.
Кроме того, при проведении чистовой обработки обязательно необходимо сохранять постоянный припуск на обработку на готовой поверхности детали, обычно составляющий от 0,2 до 0,5 мм. Такая практика гарантирует, что инструмент остается в стабильном состоянии во время обработки, тем самым значительно уменьшая деформацию резания, обеспечивая превосходное качество обработки поверхности и сохраняя точность изделия.
2. Навыки эксплуатации для уменьшения деформации обработки.
Детали изготовлены изалюминиевые детали, обработанные на станке с ЧПУдеформируются в процессе обработки. Помимо вышеперечисленных причин, в реальной эксплуатации также очень важен метод работы.
1. Для компонентов со значительным припуском на обработку важно использовать симметричные методы обработки, чтобы улучшить рассеивание тепла во время обработки и предотвратить концентрацию тепла. Например, при уменьшении листа толщиной 90 мм до толщины 60 мм фрезерование одной стороны и немедленное фрезерование другой стороны с последующей единственной окончательной калибровкой приводит к получению плоскостности 5 мм. Напротив, использование повторяющейся симметричной обработки, при которой каждая сторона фрезеруется в два этапа, обеспечивает окончательный размер с плоскостностью 0,3 мм.
2. При наличии на пластинчатой детали нескольких углублений не рекомендуется применять поэтапный метод обработки каждого отдельного углубления. Это может привести к неравномерному распределению напряжений и последующей деформации компонента. Вместо этого рассмотрите возможность реализации многоуровневой обработки для одновременной обработки всех отступов на каждом слое, прежде чем переходить к следующему слою. Это поможет обеспечить равномерное распределение напряжений и минимизировать деформацию.
3. Чтобы уменьшить силу резания и нагрев, можно регулировать интенсивность резки. Среди трех факторов, влияющих на объем резания, объем обратного резания существенно влияет на силу резания. Чрезмерный припуск на обработку и сила резания могут привести к деформации детали, ухудшению жесткости шпинделя станка и снижению долговечности инструмента. Уменьшение количества обратного раскроя может существенно снизить эффективность производства. Тем не менее, высокоскоростное фрезерование на станках с ЧПУ может решить эту проблему. Одновременно уменьшая объем обратного резания и увеличивая подачу и скорость станка, можно уменьшить силу резания, сохранив при этом эффективность обработки.
4. Также следует обратить внимание на последовательность резки. При черновой обработке основное внимание уделяется повышению эффективности обработки и достижению максимального съема материала в единицу времени. Обычно предпочтительным является попутное фрезерование. Это означает, что излишки материала на поверхности заготовки удаляются с максимальной скоростью и в кратчайшие сроки для установления необходимого геометрического очертания для чистовой обработки. С другой стороны, в процессе чистовой обработки приоритет отдается высокой точности и превосходному качеству, поэтому рекомендуется попутное фрезерование. Поскольку толщина резания инструмента постепенно уменьшается от максимальной до нуля во время попутного фрезерования, это значительно снижает нагартование и сводит к минимуму деформацию детали.
5. Деформация тонкостенных заготовок, вызванная зажимом во время обработки, является неизбежной проблемой даже после их обработки. Чтобы свести к минимуму деформацию заготовки, перед чистовой обработкой рекомендуется ослабить давление для достижения окончательных размеров. Это позволяет заготовке естественным образом вернуться к своей первоначальной форме. В дальнейшем давление можно осторожно усиливать до полного зажима заготовки, добиваясь желаемого эффекта обработки. В идеале сила зажима должна быть приложена к опорной поверхности в соответствии с жесткостью заготовки. Обеспечивая надежную фиксацию заготовки, предпочтительно использовать минимальное усилие зажима.
6. При обработке деталей с полым пространством рекомендуется избегать проникновения фрезы непосредственно в деталь, как сверла, во время процесса. Это может привести к ограничению пространства для стружки во фрезе, затруднению эвакуации стружки и, как следствие, к перегреву, расширению и износу деталей. Это может привести к нежелательным явлениям, таким как деформация и поломка инструмента. Рекомендуется сначала использовать сверло такого же размера или немного больше, чем фреза, для рассверливания отверстия, а затем использовать фрезу для механической обработки. Альтернативно, программа спиральной резки может быть создана с помощью программного обеспечения CAM.
Основной проблемой, влияющей на точность изготовления алюминиевых деталей и качество обработки их поверхности, является подверженность этих деталей деформации во время обработки. Это требует, чтобы оператор обладал определенным уровнем эксплуатационного опыта и квалификации.
Anebon опирается на мощные технические силы и постоянно создает сложные технологии для удовлетворения потребностей обработки металлов с ЧПУ.5-осевое фрезерование с ЧПУи литье автомобильное. Все мнения и предложения будут с благодарностью приняты! Хорошее сотрудничество может улучшить развитие нас обоих!
Производитель ODM КитайАлюминиевые детали с ЧПУ по индивидуальному заказуи производство деталей машин. В настоящее время продукция Anebon экспортируется в более чем шестьдесят стран и различных регионов, таких как Юго-Восточная Азия, Америка, Африка, Восточная Европа, Россия, Канада и т. д. Anebon искренне надеется установить широкий контакт со всеми потенциальными клиентами. как в Китае, так и в остальной части мира.
Если вы хотите узнать больше о нас или хотите задать вопрос, пожалуйста, отправьте электронное письмо по адресуinfo@anebon.com
Время публикации: 02 февраля 2024 г.