Причин деформации алюминиевых деталей множество, которые связаны с материалом, формой детали и условиями производства. В основном существуют следующие аспекты: деформация, вызванная внутренним напряжением заготовки, деформация, вызванная силой резания и теплом резания, и деформация, вызванная силой зажима.
【1】Технологические меры по уменьшению деформации обработки
1. Уменьшите внутреннее напряжение заготовки.
Естественное или искусственное старение и вибрационная обработка позволяют частично устранить внутренние напряжения заготовки. Предварительная обработка также является эффективным технологическим методом. Для заготовки с толстой головой и большими ушами из-за большого припуска деформация после обработки также велика. Если лишнюю часть заготовки предварительно обработать и уменьшить припуск каждой детали, то можно не только уменьшить технологическую деформацию последующего процесса, но и снять часть внутренних напряжений после предварительной обработки на период время.
2. Улучшите режущую способность инструмента.
Материал и геометрические параметры инструмента оказывают важное влияние на силу резания и теплоту резания. Правильный выбор инструмента очень важен для уменьшения механической деформации детали.
(1) Разумный выбор геометрических параметров инструмента.
①Передний угол: при условии сохранения прочности лезвия передний угол выбирается соответственно большим, с одной стороны, он может шлифовать острую кромку, а с другой стороны, он может уменьшить деформацию резания, сделать удаление стружки плавное, а затем уменьшите силу резания и температуру резания. Никогда не используйте инструменты с отрицательным передним углом.
②Угол заднего угла: размер заднего угла напрямую влияет на износ задней поверхности и качество обработанной поверхности. Толщина резания является важным условием выбора заднего угла. При черновом фрезеровании из-за большой скорости подачи, большой нагрузки при резании и большого выделения тепла инструмент требует хороших условий отвода тепла. Поэтому угол зазора следует выбирать меньшим. При тонком фрезеровании режущая кромка должна быть острой, уменьшается трение между боковой поверхностью и обрабатываемой поверхностью, снижается упругая деформация. Поэтому угол зазора должен быть больше.
③ Угол спирали: чтобы фрезерование было плавным и уменьшилось усилие фрезерования, угол спирали должен быть как можно большим.
④Основной угол склонения: правильное уменьшение основного угла склонения может улучшить условия рассеивания тепла и снизить среднюю температуру в зоне обработки.
(2) Улучшите структуру инструмента.
①Уменьшите количество зубьев фрезы и увеличьте пространство для стружки. Из-за большой пластичности алюминиевого материала и большой деформации резания при обработке требуется большое пространство для стружки, поэтому нижний радиус канавки для стружки должен быть большим, а количество зубьев фрезы - небольшим.
② Мелко заточите зубы. Значение шероховатости режущей кромки зубьев фрезы должно быть менее Ra=0,4 мкм. Перед использованием нового ножа следует несколько раз слегка заточить переднюю и заднюю часть зубьев ножа с помощью мелкого масляного камня, чтобы устранить заусенцы и небольшие зазубрины, оставшиеся при заточке зубьев. Таким образом, можно не только снизить теплоту резания, но и сделать деформацию резания относительно небольшой.
③ Строго контролировать уровень износа инструмента. После изнашивания инструмента увеличивается величина шероховатости поверхности заготовки, повышается температура резания и увеличивается деформация заготовки. Таким образом, в дополнение к выбору инструментальных материалов с хорошей износостойкостью, стандарт износа инструмента не должен превышать 0,2 мм, в противном случае на кромке легко образоваться нарост. При резке температура заготовки обычно не должна превышать 100 ℃, чтобы предотвратить деформацию.
3. Улучшите метод зажима заготовки.
Для тонкостенных алюминиевых заготовок с плохой жесткостью для уменьшения деформации можно использовать следующие способы зажима:
①Для тонкостенных деталей втулок, если для радиального зажима используется трехкулачковый самоцентрирующийся патрон или пружинный патрон, после его освобождения после обработки заготовка неизбежно деформируется. При этом следует использовать метод прессования осевого торца с большей жесткостью. Расположите внутреннее отверстие детали, изготовьте оправку с резьбой, вставьте ее во внутреннее отверстие детали, прижмите к ней торец с накладкой, а затем затяните гайкой. При обработке внешнего круга можно избежать деформации зажима и получить удовлетворительную точность обработки.
② При обработке тонкостенных и тонколистовых заготовок лучше всего использовать вакуумные присоски для получения равномерно распределенной силы зажима, а затем обрабатывать с небольшим количеством резки, что вполне может предотвратить деформацию заготовки.
Кроме того, также можно использовать метод упаковки. Для повышения технологической жесткости тонкостенных заготовок внутрь заготовки может быть заполнена среда, уменьшающая деформацию заготовки при зажиме и резке. Например, в заготовку заливают расплав карбамида, содержащий от 3 до 6% нитрата калия. После обработки заготовку можно погрузить в воду или спирт, а наполнитель растворить и вылить.
4. Разумная организация процессов
В течениевысокоскоростная резкаИз-за большого припуска на обработку и прерывистого резания в процессе фрезерования часто возникает вибрация, которая влияет на точность обработки и шероховатость поверхности. Таким образом, процесс высокоскоростной резки с ЧПУ в целом можно разделить на: черновая-получистовая обработка-зачистка углов-финишная обработка и другие процессы. Для деталей с высокими требованиями к точности иногда необходимо выполнить вторичную получистовую, а затем чистовую обработку. После черновой обработки детали можно охладить естественным путем, устраняя внутренние напряжения, вызванные черновой обработкой, и уменьшая деформацию. Припуск, оставшийся после черновой обработки, должен быть больше деформации, обычно на 1–2 мм. Во время чистовой обработки чистовая поверхность деталей должна поддерживать равномерный припуск на обработку, обычно 0,2 ~ 0,5 мм, чтобы инструмент находился в стабильном состоянии во время процесса обработки, что может значительно уменьшить деформацию резания, обеспечить хорошее качество обработки поверхности и обеспечить точность продукта.
【2】 навыки работы для уменьшения деформации обработки.
Помимо вышеперечисленных причин, детали алюминиевых деталей в процессе обработки деформируются. В реальной эксплуатации метод работы также очень важен.
1. Для деталей с большим припуском на обработку, чтобы обеспечить лучшие условия рассеивания тепла в процессе обработки и избежать концентрации тепла, во время обработки следует применять симметричную обработку. Если лист толщиной 90 мм необходимо обработать до 60 мм, если одна сторона фрезеруется, а другая сторона фрезеруется сразу, а окончательный размер обрабатывается за один раз, плоскостность достигнет 5 мм; если он обрабатывается симметрично с повторной подачей, каждая сторона обрабатывается дважды. Окончательный размер может гарантировать плоскостность 0,3 мм.
2. Если на пластинчатых деталях имеется несколько полостей, нецелесообразно использовать метод последовательной обработки одной полости и одной полости во время обработки, что легко приведет к деформации деталей из-за неравномерного напряжения. Применяется многослойная обработка, при которой каждый слой обрабатывается во всех полостях одновременно, а затем обрабатывается следующий слой, чтобы обеспечить равномерную нагрузку на детали и уменьшить деформацию.
3. Уменьшите силу резания и теплоту резания, изменив интенсивность резания. Среди трех элементов мощности резания большое влияние на силу резания имеет степень обратного взаимодействия. Если припуск на обработку слишком велик, сила резания за один проход будет слишком велика, что не только деформирует детали, но и повлияет на жесткость шпинделя станка и снизит долговечность инструмента. Если уменьшить количество ножей, съедаемых спиной, эффективность производства значительно снизится. Однако при обработке с ЧПУ используется высокоскоростное фрезерование, которое может решить эту проблему. Уменьшая количество обратного резания, при соответствующем увеличении подачи и увеличении скорости станка можно уменьшить силу резания и одновременно обеспечить эффективность обработки.
4. Также следует обратить внимание на порядок движений ножа. Черновая обработка направлена на повышение эффективности обработки и достижение скорости съема в единицу времени. Как правило, можно использовать встречное фрезерование. То есть лишний материал на поверхности заготовки удаляется с максимально быстрой скоростью и в кратчайшие сроки и в основном формируется необходимый для чистовой обработки геометрический контур. Хотя чистовая обработка требует высокой точности и качества, рекомендуется использовать попутное фрезерование. Поскольку при попутном фрезеровании толщина резания зубьев фрезы постепенно уменьшается от максимальной до нуля, степень наклепа значительно снижается, а также снижается степень деформации детали.
5. Тонкостенные заготовки из-за прижима в процессе обработки деформируются, и даже доводка неизбежна. Чтобы свести деформацию заготовки к минимуму, перед окончательным размером можно ослабить прижимную деталь, чтобы заготовка могла свободно вернуться в исходное состояние, а затем слегка надавить на нее, пока заготовка может быть зажат (полностью). Судя по ощущению руки), таким образом можно получить идеальный эффект обработки. Одним словом, точка действия зажимной силы предпочтительно находится на опорной поверхности, а зажимная сила должна быть приложена в направлении хорошей жесткости заготовки. Учитывая, что заготовка не болтается, чем меньше сила зажима, тем лучше.
6. При обработке деталей с полостью старайтесь не допускать, чтобы фреза при обработке полости врезалась непосредственно в деталь, как сверло, в результате чего фрезе не хватает места для размещения стружки и плохой съем стружки, что приводит к перегреву, расширению. и развал частей. Ножи, сломанные ножи и другие неблагоприятные явления. Сначала просверлите отверстие сверлом того же размера, что и фреза, или на размер больше, а затем фрезеруйте его фрезой.фреза. В качестве альтернативы можно использовать программное обеспечение CAM для создания программ спирального спуска.
Основным фактором, влияющим на точность обработки и качество поверхности алюминиевых деталей, является то, что такие детали склонны к деформации в процессе обработки, что требует от оператора наличия определенного опыта и навыков работы.
Время публикации: 07 сентября 2022 г.