มาตรการกระบวนการและทักษะการปฏิบัติงานเพื่อลดการเสียรูปของชิ้นส่วนอะลูมิเนียม

มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมเสียรูป ซึ่งเกี่ยวข้องกับวัสดุ รูปร่างของชิ้นส่วน และสภาวะการผลิต มีลักษณะดังต่อไปนี้เป็นหลัก: การเสียรูปที่เกิดจากความเค้นภายในของช่องว่าง การเสียรูปที่เกิดจากแรงตัดและความร้อนในการตัด และการเสียรูปที่เกิดจากแรงจับยึด

【1】มาตรการกระบวนการเพื่อลดการเสียรูปในการประมวลผล

1. ลดความเครียดภายในของช่องว่าง

การรักษาความชราและการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติหรือเทียมสามารถขจัดความเครียดภายในของช่องว่างได้บางส่วน การประมวลผลล่วงหน้ายังเป็นวิธีกระบวนการที่มีประสิทธิภาพอีกด้วย สำหรับช่องว่างที่มีหัวอ้วนและหูใหญ่ เนื่องจากค่าเผื่อขนาดใหญ่ การเสียรูปหลังการประมวลผลก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน หากส่วนที่เกินของช่องว่างได้รับการประมวลผลล่วงหน้าและค่าเผื่อของแต่ละส่วนลดลง ไม่เพียงแต่สามารถลดการเสียรูปในการประมวลผลของกระบวนการที่ตามมาเท่านั้น แต่ยังปล่อยส่วนหนึ่งของความเครียดภายในหลังจากการประมวลผลล่วงหน้าเป็นระยะเวลาหนึ่งด้วย เวลา.

2. ปรับปรุงความสามารถในการตัดของเครื่องมือ

พารามิเตอร์วัสดุและรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือมีอิทธิพลสำคัญต่อแรงตัดและความร้อนในการตัด การเลือกเครื่องมือที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญมากในการลดความผิดปกติของการตัดเฉือนของชิ้นส่วน

(1) การเลือกพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเครื่องมืออย่างสมเหตุสมผล

1 มุมคาย: ภายใต้เงื่อนไขของการรักษาความแข็งแรงของใบมีด มุมคายจะถูกเลือกอย่างเหมาะสมให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ในด้านหนึ่งสามารถบดขอบคมได้ และในทางกลับกัน ก็สามารถลดการเสียรูปในการตัด ทำให้ การกำจัดเศษจะราบรื่น จากนั้นลดแรงตัดและอุณหภูมิในการตัด ห้ามใช้เครื่องมือที่มีมุมคายเป็นลบ

②มุมนูน: ขนาดของมุมนูนมีผลกระทบโดยตรงต่อการสึกหรอของปีกข้างและคุณภาพของพื้นผิวที่กลึง ความหนาของการตัดถือเป็นเงื่อนไขสำคัญในการเลือกมุมหลบ ในระหว่างการกัดหยาบ เนื่องจากอัตราการป้อนสูง โหลดการตัดหนัก และการเกิดความร้อนสูง เครื่องมือจึงต้องมีสภาวะการกระจายความร้อนที่ดี ดังนั้นควรเลือกมุมหลบให้เล็กลง เมื่อทำการกัดละเอียด คมตัดจะต้องมีความคม แรงเสียดทานระหว่างหน้าด้านข้างและพื้นผิวที่กลึงจะลดลง และการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นจะลดลง ดังนั้นมุมหลบควรมีให้มากขึ้น

3 มุมเกลียว: เพื่อให้งานกัดเรียบและลดแรงงานกัด มุมเกลียวควรมีขนาดใหญ่ที่สุด

④มุมเอียงหลัก: การลดมุมเอียงหลักอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงสภาวะการกระจายความร้อนและลดอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นที่การประมวลผลได้

(2) ปรับปรุงโครงสร้างเครื่องมือ

①ลดจำนวนฟันของหัวกัดและเพิ่มพื้นที่ชิป เนื่องจากวัสดุอลูมิเนียมมีความยืดหยุ่นสูงและการเสียรูปของการตัดขนาดใหญ่ในระหว่างการประมวลผล จึงจำเป็นต้องมีพื้นที่ชิปขนาดใหญ่ ดังนั้นรัศมีด้านล่างของร่องชิปควรมีขนาดใหญ่และจำนวนฟันของหัวกัดควรมีขนาดเล็ก

② บดฟันให้ละเอียด ค่าความหยาบของคมตัดของฟันของเครื่องตัดควรน้อยกว่า Ra=0.4um ก่อนใช้มีดใหม่ คุณควรใช้หินน้ำมันเนื้อละเอียดเพื่อลับฟันด้านหน้าและด้านหลังของมีดเล็กน้อยสักสองสามครั้ง เพื่อขจัดเสี้ยนและรอยหยักเล็กน้อยที่เหลืออยู่เมื่อลับฟัน ด้วยวิธีนี้ ไม่เพียงแต่สามารถลดความร้อนในการตัดได้เท่านั้น แต่ยังทำให้การเสียรูปของการตัดค่อนข้างน้อยอีกด้วย

3 ควบคุมมาตรฐานการสึกหรอของเครื่องมืออย่างเคร่งครัด หลังจากที่เครื่องมือสึกหรอ ค่าความหยาบผิวของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น อุณหภูมิในการตัดจะเพิ่มขึ้น และการเสียรูปของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น ดังนั้น นอกเหนือจากการเลือกวัสดุเครื่องมือที่มีความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีแล้ว มาตรฐานการสึกหรอของเครื่องมือไม่ควรเกิน 0.2 มม. มิฉะนั้นจะทำให้เกิดคมตัดที่สะสมได้ง่าย เมื่อทำการตัด โดยทั่วไปอุณหภูมิของชิ้นงานไม่ควรเกิน 100 ℃ เพื่อป้องกันการเสียรูป

3. ปรับปรุงวิธีการจับยึดของชิ้นงาน

สำหรับชิ้นงานอะลูมิเนียมผนังบางที่มีความแข็งแกร่งต่ำ สามารถใช้วิธีการจับยึดต่อไปนี้เพื่อลดการเสียรูป:

①สำหรับชิ้นส่วนบุชชิ่งที่มีผนังบาง หากใช้หัวจับกึ่งกลางตัวเองแบบสามขากรรไกรหรือหัวจับสปริงสำหรับการจับยึดในแนวรัศมี เมื่อปล่อยออกมาหลังการประมวลผล ชิ้นงานจะเปลี่ยนรูปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในเวลานี้ ควรใช้วิธีการกดหน้าปลายตามแนวแกนที่มีความแข็งแกร่งดีกว่า วางตำแหน่งรูด้านในของชิ้นส่วน ทำแมนเดรลแบบมีเกลียว สอดเข้าไปในรูด้านในของชิ้นส่วน กดหน้าส่วนท้ายโดยมีแผ่นปิดอยู่ จากนั้นขันให้แน่นด้วยน็อต เมื่อตัดเฉือนวงกลมด้านนอก สามารถหลีกเลี่ยงการเสียรูปในการจับยึดได้ เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการตัดเฉือนที่น่าพอใจ

2 เมื่อประมวลผลชิ้นงานที่มีผนังบางและแผ่นบาง ควรใช้ถ้วยดูดสุญญากาศเพื่อให้ได้แรงจับยึดที่กระจายเท่าๆ กัน จากนั้นจึงดำเนินการด้วยการตัดจำนวนเล็กน้อย ซึ่งสามารถป้องกันการเสียรูปของชิ้นงานได้ดี

นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการบรรจุได้อีกด้วย เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งในกระบวนการของชิ้นงานที่มีผนังบาง สามารถเติมตัวกลางภายในชิ้นงานได้เพื่อลดการเสียรูปของชิ้นงานในระหว่างการจับยึดและการตัด ตัวอย่างเช่น ยูเรียละลายที่มีโพแทสเซียมไนเตรต 3% ถึง 6% จะถูกเทลงในชิ้นงาน หลังจากการประมวลผล ชิ้นงานสามารถแช่ในน้ำหรือแอลกอฮอล์ และฟิลเลอร์สามารถละลายและเทออกได้

4. การจัดกระบวนการอย่างสมเหตุสมผล

ในระหว่างการตัดด้วยความเร็วสูงเนื่องจากมีค่าเผื่อการตัดเฉือนสูงและการตัดขัดจังหวะ กระบวนการกัดจึงมักทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนและความขรุขระของพื้นผิว ดังนั้น โดยทั่วไปกระบวนการตัด CNC ความเร็วสูงจึงสามารถแบ่งออกเป็น: การกัดหยาบ-กึ่งสำเร็จ-การหักมุม-การเก็บผิวสำเร็จ และกระบวนการอื่น ๆ สำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูง บางครั้งจำเป็นต้องดำเนินการเก็บผิวกึ่งละเอียดขั้นที่สองแล้วจึงเก็บผิวขั้นสุดท้าย หลังจากการตัดเฉือนหยาบ ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกระบายความร้อนตามธรรมชาติ ขจัดความเครียดภายในที่เกิดจากการตัดเฉือนหยาบและลดการเสียรูป ค่าเผื่อที่เหลือหลังจากการตัดเฉือนหยาบควรมากกว่าการเสียรูป โดยทั่วไปคือ 1 ถึง 2 มม. ในระหว่างการตกแต่ง พื้นผิวการตกแต่งของชิ้นส่วนควรรักษาค่าเผื่อการตัดเฉือนสม่ำเสมอ โดยทั่วไป 0.2 ~ 0.5 มม. เพื่อให้เครื่องมืออยู่ในสถานะที่มั่นคงในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ซึ่งสามารถลดการเสียรูปของการตัดได้อย่างมาก ได้รับคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิวที่ดี และ ตรวจสอบความถูกต้องของผลิตภัณฑ์

【 2 】 ทักษะการดำเนินงานเพื่อลดการเสียรูปในการประมวลผล

นอกเหนือจากเหตุผลข้างต้น ชิ้นส่วนของชิ้นส่วนอลูมิเนียมยังมีรูปร่างผิดปกติระหว่างการประมวลผล ในการปฏิบัติงานจริง วิธีดำเนินการก็มีความสำคัญเช่นกัน

1. สำหรับชิ้นส่วนที่มีค่าเผื่อการตัดเฉือนสูง เพื่อให้มีสภาวะการกระจายความร้อนที่ดีขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน และหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความร้อน ควรใช้การตัดเฉือนแบบสมมาตรในระหว่างการตัดเฉือน หากจำเป็นต้องแปรรูปแผ่นหนา 90 มม. เป็น 60 มม. หากด้านหนึ่งถูกกัดและอีกด้านหนึ่งถูกกัดทันที และขนาดสุดท้ายได้รับการประมวลผลในคราวเดียว ความเรียบจะสูงถึง 5 มม. หากได้รับการประมวลผลแบบสมมาตรด้วยการป้อนซ้ำ แต่ละด้านจะถูกประมวลผลสองครั้งจนถึงมิติสุดท้ายสามารถรับประกันความเรียบของ 0.3 มม.

2. หากชิ้นส่วนแผ่นมีหลายช่อง ไม่เหมาะที่จะใช้วิธีการประมวลผลตามลำดับของหนึ่งช่องและหนึ่งช่องในระหว่างการประมวลผล ซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนเสียรูปได้ง่ายเนื่องจากความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอ มีการนำการประมวลผลแบบหลายชั้นมาใช้ และแต่ละชั้นจะถูกประมวลผลไปยังโพรงทั้งหมดในเวลาเดียวกัน จากนั้นชั้นถัดไปจะถูกประมวลผลเพื่อทำให้ชิ้นส่วนมีความเค้นเท่ากันและลดการเสียรูป

3. ลดแรงตัดและความร้อนในการตัดโดยการเปลี่ยนปริมาณการตัด ในบรรดาองค์ประกอบ 3 ประการของปริมาณการตัด ปริมาณการยึดติดด้านหลังมีอิทธิพลอย่างมากต่อแรงตัด หากค่าเผื่อการตัดเฉือนสูงเกินไป แรงตัดในรอบหนึ่งรอบก็ใหญ่เกินไป ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำให้ชิ้นส่วนเสียรูป แต่ยังส่งผลต่อความแข็งแกร่งของสปินเดิลของเครื่องมือกล และลดความทนทานของเครื่องมือด้วย หากจำนวนมีดที่ต้องกินทางด้านหลังลดลง ประสิทธิภาพการผลิตจะลดลงอย่างมาก อย่างไรก็ตาม มีการใช้การกัดความเร็วสูงในการตัดเฉือน CNC ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ ในขณะที่ลดปริมาณการตัดด้านหลัง ตราบใดที่อัตราป้อนเพิ่มขึ้นตามนั้นและความเร็วของเครื่องมือกลเพิ่มขึ้น แรงตัดจะลดลงและมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการประมวลผลในเวลาเดียวกัน

4. ควรคำนึงถึงลำดับการเคลื่อนย้ายมีดด้วย การตัดเฉือนหยาบเน้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนและดำเนินการตามอัตราการขจัดเศษต่อหน่วยเวลา โดยทั่วไปแล้ว สามารถใช้การกัดขึ้นได้ นั่นคือวัสดุส่วนเกินบนพื้นผิวของชิ้นงานจะถูกลบออกด้วยความเร็วที่เร็วที่สุดและเวลาที่สั้นที่สุด และโดยทั่วไปแล้วจะมีการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่จำเป็นสำหรับการตกแต่ง แม้ว่าการเก็บผิวละเอียดจะเน้นย้ำถึงความแม่นยำสูงและมีคุณภาพสูง แต่ขอแนะนำให้ใช้การกัดตาม เนื่องจากความหนาของการตัดของฟันของเครื่องตัดจะค่อยๆลดลงจากสูงสุดเป็นศูนย์ในระหว่างการกัดแบบลง ระดับของการแข็งตัวของงานจะลดลงอย่างมาก และระดับของการเสียรูปของชิ้นส่วนก็ลดลงเช่นกัน

5. ชิ้นงานที่มีผนังบางมีรูปร่างผิดปกติเนื่องจากการหนีบระหว่างการประมวลผล และแม้แต่การเก็บผิวละเอียดก็หลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อลดการเสียรูปของชิ้นงานให้เหลือน้อยที่สุด คุณสามารถคลายชิ้นงานกดก่อนที่จะเสร็จสิ้นขนาดสุดท้าย เพื่อให้ชิ้นงานสามารถกลับสู่สภาพเดิมได้อย่างอิสระ จากนั้นจึงกดเล็กน้อยตราบใดที่ชิ้นงานสามารถ หนีบ (สมบูรณ์) ตามความรู้สึกของมือ) สามารถรับผลการประมวลผลในอุดมคติได้ด้วยวิธีนี้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง จุดกระทำของแรงจับยึดควรอยู่บนพื้นผิวรองรับ และควรใช้แรงจับยึดในทิศทางที่ชิ้นงานมีความแข็งแกร่งที่ดี โดยยึดหลักให้แน่ใจว่าชิ้นงานไม่หลวม ยิ่งแรงจับยึดน้อยลงเท่าไรก็ยิ่งดีเท่านั้น

6. เมื่อตัดเฉือนชิ้นส่วนที่มีช่อง พยายามอย่าให้หัวกัดพุ่งเข้าไปในชิ้นส่วนโดยตรงเช่นสว่านเมื่อตัดเฉือนช่อง ส่งผลให้พื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับหัวกัดเพื่อรองรับเศษและการขจัดเศษที่ไม่ดี ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไป การขยายตัว และการพังทลายของชิ้นส่วนต่างๆ มีด มีดหัก และปรากฏการณ์ไม่พึงประสงค์อื่นๆ ขั้นแรกให้เจาะรูด้วยสว่านที่มีขนาดเท่ากับหัวกัดหรือใหญ่กว่าหนึ่งขนาด จากนั้นจึงทำการกัดด้วยคัตเตอร์มิลลิ่ง- อีกทางหนึ่ง สามารถใช้ซอฟต์แวร์ CAM เพื่อสร้างโปรแกรมสรุปแบบเฮลิคอลได้

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนอะลูมิเนียมก็คือ ชิ้นส่วนดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเสียรูปในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ซึ่งผู้ปฏิบัติงานต้องมีประสบการณ์และทักษะในการทำงานบางอย่าง