Численні фактори сприяють спотворенню алюмінієвих компонентів під час виробничого процесу, включаючи властивості матеріалу, геометрію деталей і виробничі параметри.
Основні фактори охоплюють внутрішню напругу в сировині, деформацію в результаті сил обробки та тепла, а також деформацію, викликану тиском затискання.
1. Технологічні заходи щодо зменшення деформації обробки
1. Зменшити внутрішню напругу заготовки
Внутрішню напругу сировини можна дещо пом'якшити шляхом природного або штучного старіння та процедур вібрації. Попередня обробка також є життєздатним методом. У випадку сировини з великими виступами та значними виступами спотворення після обробки також є значними.
Попередня обробка надлишкової частини сировини та зменшення нависання кожної секції може не тільки пом’якшити спотворення обробки в наступних процедурах, але також дозволить залишити її на деякий час після попередньої обробки, що може додатково полегшити деякі з внутрішньої напруги.
2. Поліпшити ріжучу здатність інструменту
Сила різання та тепло різання під час обробки істотно залежать від складу матеріалу та конкретної форми інструменту. Вибір відповідного інструменту є життєво важливим для мінімізації спотворень під час обробки деталей.
1) Обґрунтовано підбирати геометричні параметри інструменту.
①Перехідний кут відіграє вирішальну роль у операціях різання. Важливо ретельно вибрати більший передній кут, забезпечуючи збереження міцності леза. Більший передній кут не тільки допомагає досягти більш гострої ріжучої кромки, але також мінімізує викривлення різання та сприяє ефективному видаленню стружки, що призводить до зниження сили різання та температури. За будь-яку ціну слід уникати інструментів із негативними передніми кутами.
②Рельєфний кут: Величина рельєфного кута суттєво впливає на знос бокової сторони та якість обробленої поверхні. Вибір рельєфного кута залежить від товщини пропилу. Під час чорнового фрезерування, де є значна швидкість подачі, велике навантаження при різанні та високе тепловиділення, вкрай важливо забезпечити оптимальне розсіювання тепла від інструменту. Тому слід вибирати менший кут рельєфу. І навпаки, для тонкого фрезерування необхідна гостра ріжуча кромка, щоб мінімізувати тертя між боком і обробленою поверхнею та зменшити пружну деформацію. Тому рекомендується більший кут зазору.
③Кут спіралі: Щоб зробити фрезерування гладким і зменшити силу фрезерування, кут спіралі має бути якомога більшим.
④ Головний кут відхилення: Правильне зменшення основного кута відхилення може покращити умови розсіювання тепла та знизити середню температуру в зоні обробки.
2) Покращити структуру інструменту.
①Щоб покращити відведення стружки, важливо зменшити кількість зубів на фрезі та збільшити простір для стружки. Завдяки більшій пластичності алюмінієвих деталей під час обробки збільшується деформація різання, що вимагає більшого простору для стружки. У результаті рекомендується більший нижній радіус канавки для стружки та зменшення кількості зубів фрези.
②Виконайте точне шліфування зубів леза, переконавшись, що значення шорсткості ріжучої кромки нижче Ra=0,4um. Використовуючи новий ніж, бажано злегка відшліфувати передню та задню частини зубів, використовуючи тонкий масляний камінь, щоб видалити будь-які задирки та незначні нерівності, які могли виникнути в результаті заточування. Цей процес не тільки зменшує нагрівання різання, але й мінімізує деформацію різання.
③Важливо ретельно стежити за стандартами зносу ріжучих інструментів. У міру зношування інструменту значення шорсткості поверхні заготовки зростає, температура різання підвищується, а деформація заготовки стає більш вираженою. На додаток до вибору матеріалів ріжучого інструменту з чудовою зносостійкістю, надзвичайно важливо дотримуватися максимальної межі зносу інструменту в 0,2 мм, щоб запобігти виникненню нарощеної кромки. Під час різання рекомендується підтримувати температуру заготовки нижче 100°C, щоб запобігти деформації.
3. Удосконалити спосіб затиску заготовок
Для тонкостінних алюмінієвих заготовок із низькою жорсткістю можна використовувати наступні методи затискання для зменшення деформації:
①Під час роботи з тонкостінними деталями втулок використання трикулачкового самоцентруючого патрона або пружинного патрона для радіального затискання деталей може призвести до деформації заготовки після ослаблення після обробки. У таких випадках доцільно застосовувати більш сильний метод осьового торцевого стиснення. Почніть із пошуку внутрішнього отвору деталі, створення спеціальної різьбової оправки та вставлення її у внутрішній отвір. Використовуйте кришку, щоб притиснути торець, а потім закріпіть її гайкою. Застосовуючи цей підхід, ви можете запобігти деформації затискання під час обробки зовнішнього кола, що призводить до підвищення точності обробки.
②Під час роботи з тонкостінними деталями з листового металу доцільно використовувати технологію магнітного затиску для досягнення рівномірної сили затиску в поєднанні з більш тонкими параметрами різання. Такий підхід ефективно зменшує ризик деформації заготовки під час обробки. Як альтернативу можна застосувати внутрішню опору для підвищення стабільності тонкостінних компонентів.
Наповнюючи заготовку допоміжним середовищем, таким як розчин сечовини, що містить від 3% до 6% нітрату калію, можна звести до мінімуму ймовірність деформації під час затискання та різання. Цей наповнювач можна згодом розчинити та видалити шляхом занурення заготовки у воду або спиртову обробку.
4. Організуйте процес розумно
Під час високошвидкісного різання процес фрезерування схильний до вібрацій через значний припуск на обробку та періодичне різання, що призводить до негативного впливу на точність обробки та шорсткість поверхні. Отже, процедура високошвидкісного різання з ЧПУ зазвичай охоплює різні етапи, а саме грубу обробку, напівчистову обробку, очищення кутів і фінішну обробку, серед іншого.
У випадках, коли компоненти вимагають високої точності, може знадобитися виконати вторинну напівчистову обробку з подальшою фінішною обробкою. Після грубої обробки корисно дозволити деталям пройти природне охолодження, щоб зменшити внутрішню напругу, викликану грубою обробкою, і мінімізувати деформацію. Запас, що залишається після грубої обробки, повинен перевищувати рівень деформації, зазвичай коливається від 1 до 2 мм.
Крім того, під час фінішної обробки необхідно зберегти постійний припуск на оброблену поверхню деталі, який зазвичай становить від 0,2 до 0,5 мм. Ця практика гарантує, що інструмент залишається в стабільному стані під час обробки, тим самим значно зменшуючи деформацію різання, досягаючи чудової якості обробки поверхні та зберігаючи точність продукту.
2. Навички експлуатації для зменшення деформації обробки
Частини виготовлені зоброблені алюмінієві деталі з ЧПУпід час обробки деформуються. На додаток до вищезазначених причин, спосіб експлуатації також дуже важливий у фактичній експлуатації.
1. Для компонентів із значним допуском на механічну обробку важливо використовувати симетричні методи обробки для посилення розсіювання тепла під час обробки та запобігання концентрації тепла. Як приклад, коли аркуш товщиною 90 мм зменшується до 60 мм, фрезерування однієї сторони, а потім одразу іншої з наступним остаточним процесом визначення розміру призводить до рівності 5 мм. Навпаки, використання багаторазової симетричної обробки, коли кожна сторона фрезерується у два етапи, забезпечує остаточний розмір із площинністю 0,3 мм.
2. Якщо на деталі пластини є кілька поглиблень, то не рекомендується застосовувати метод покрокової обробки для кожного окремого поглиблення. Це може призвести до нерівномірного розподілу напруги та подальшої деформації компонента. Натомість подумайте про впровадження багаторівневої обробки, щоб одночасно обробити всі поглиблення на кожному шарі, перш ніж переходити до наступного шару. Це допоможе забезпечити рівномірний розподіл напруги та мінімізувати деформацію.
3. Щоб пом'якшити силу різання та нагрівання, кількість різання можна регулювати. Серед трьох факторів кількості різання, кількість зворотного різання значно впливає на силу різання. Надмірний припуск на обробку та сила різання можуть призвести до деформації деталей, погіршити жорсткість шпинделя верстата та зменшити довговічність інструменту. Зменшення обсягу скорочення може суттєво знизити ефективність виробництва. Тим не менш, високошвидкісне фрезерування при обробці з ЧПК може вирішити цю проблему. Одночасно зменшуючи кількість зворотного різання та збільшуючи подачу та швидкість інструменту, силу різання можна зменшити, зберігаючи ефективність обробки.
4. Також слід звернути увагу на послідовність стрижки. При чорновій обробці основна увага приділяється підвищенню ефективності обробки та прагненню до максимального видалення матеріалу за одиницю часу. Як правило, кращим є фрезерування вгору. Це означає, що надлишки матеріалу з поверхні заготовки видаляються з найвищою швидкістю та в найкоротші терміни, щоб створити необхідний геометричний контур для обробки. З іншого боку, процес обробки надає пріоритет високій точності та найвищій якості, тому рекомендується фрезерування. Оскільки товщина різання інструменту поступово зменшується від максимальної до нуля під час фрезерування, це значно зменшує наклеп і зводить до мінімуму деформацію деталей.
5. Деформація тонкостінних заготовок, викликана затисканням під час обробки, є неминучою проблемою, навіть після того, як вони закінчені. Щоб мінімізувати деформацію заготовки, рекомендується послабити тиск перед фінішною обробкою, щоб досягти кінцевих розмірів. Це дозволяє заготовці природним чином повернутися до початкової форми. Згодом тиск можна обережно збільшувати, доки деталь не буде повністю затиснута, досягаючи бажаного ефекту обробки. В ідеалі сила затиску повинна прикладатися до опорної поверхні, вирівнюючи її з жорсткістю заготовки. Забезпечуючи надійне кріплення заготовки, бажано використовувати мінімальну силу затиску.
6. При обробці деталей із порожнистим простором бажано уникати прямого проникнення фрези в деталь, схожу на свердло під час процесу. Це може призвести до обмеження простору для стружки для фрези, утруднення евакуації стружки та, як наслідок, перегріву, розширення та псування деталей. Можуть виникнути такі небажані події, як викривлення та поломка інструменту. Рекомендується спочатку використовувати свердло такого ж розміру або трохи більше, ніж фреза, щоб свердлити отвір, а потім використовувати фрезу для обробки. Крім того, програму спірального різання можна створити за допомогою програмного забезпечення CAM.
Основною проблемою, що впливає на точність виготовлення алюмінієвих деталей і якість обробки їх поверхні, є сприйнятливість цих деталей до деформації під час обробки. Це вимагає, щоб оператор володів певним рівнем операційних знань і навичок.
Anebon покладається на міцну технічну силу та постійно створює складні технології для задоволення попиту обробки металу з ЧПУ,5-осьове фрезерування з ЧПУі лиття автомобільне. Усі думки та пропозиції будуть дуже вдячні! Хороша співпраця може покращити нас обох у кращий розвиток!
Виробник ODM КитайІндивідуальні алюмінієві деталі з ЧПУі виготовлення деталей машин. На даний момент товари Anebon експортуються в понад шістдесят країн і різних регіонів, таких як Південно-Східна Азія, Америка, Африка, Східна Європа, Росія, Канада тощо. Anebon щиро сподівається встановити широкий контакт з усіма потенційними клієнтами як у Китаї, так і в інших частинах світу.
Якщо ви хочете дізнатися більше про нас або хочете отримати запит, надішліть електронний лист на адресуinfo@anebon.com
Час публікації: 02 лютого 2024 р