Існує багато причин деформації алюмінієвих деталей, які пов'язані з матеріалом, формою деталі та умовами виробництва. В основному існують такі аспекти: деформація, спричинена внутрішнім напруженням заготовки, деформація, спричинена силою різання та нагріванням різання, і деформація, спричинена силою затиску.
【1】Заходи процесу для зменшення деформації обробки
1. Зменшити внутрішню напругу заготовки
Природне або штучне старіння та вібраційна обробка можуть частково усунути внутрішню напругу заготовки. Попередня обробка також є ефективним методом процесу. Для заготовки з жирною головою і великими вухами через великий припуск деформація після обробки також велика. Якщо зайва частина заготовки попередньо оброблена, а припуск кожної деталі зменшено, це може не тільки зменшити деформацію обробки в подальшому процесі, але й зняти частину внутрішньої напруги після попередньої обробки протягом періоду час.
2. Поліпшити ріжучу здатність інструменту
Матеріал і геометричні параметри інструменту мають важливий вплив на силу різання та тепло різання. Правильний вибір інструменту дуже важливий для зменшення деформації деталі при обробці.
(1) Розумний вибір геометричних параметрів інструменту.
① Передній кут: за умови збереження міцності леза, передній кут відповідно вибирається, щоб бути більшим, з одного боку, він може подрібнити гострий край, а з іншого боку, він може зменшити деформацію різання, зробити плавне видалення стружки, а потім зменшіть силу різання та температуру різання. Ніколи не використовуйте інструменти з негативним переднім кутом.
②Рельєфний кут: Розмір рельєфного кута безпосередньо впливає на знос бокової сторони та якість обробленої поверхні. Товщина різу є важливою умовою вибору кута зазору. Під час чорнового фрезерування через велику швидкість подачі, велике навантаження на різання та велике виділення тепла інструмент потребує хороших умов розсіювання тепла. Тому кут зазору слід вибирати меншим. При тонкому фрезеруванні ріжуча кромка повинна бути гострою, зменшується тертя між боковою поверхнею та обробленою поверхнею, зменшується пружна деформація. Тому кут зазору повинен бути більше.
③ Кут спіралі: Щоб фрезерування було гладким і зменшило силу фрезерування, кут спіралі має бути якомога більшим.
④Головний кут нахилу: правильне зменшення головного кута нахилу може покращити умови розсіювання тепла та знизити середню температуру в зоні обробки.
(2) Покращення структури інструменту.
①Зменшіть кількість зубів фрези та збільште простір для стружки. Через велику пластичність алюмінієвого матеріалу та велику деформацію різання під час обробки потрібен великий простір для стружки, тому нижній радіус канавки для стружки має бути великим, а кількість зубів фрези має бути невеликою.
② Дрібно подрібніть зуби. Величина шорсткості ріжучої кромки ріжучих зубів має бути менше Ra=0,4um. Перед використанням нового ножа вам слід кілька разів злегка заточити передню та задню частини зубів ножа тонким олійним каменем, щоб усунути задирки та невеликі зазубрини, що залишаються під час заточування зубів. Таким чином, не тільки можна зменшити тепло різання, але також деформація різання є відносно невеликою.
③ Суворо контролюйте стандарт зносу інструменту. Після зносу інструменту значення шорсткості поверхні заготовки збільшується, температура різання підвищується, а деформація заготовки збільшується. Тому, на додаток до вибору інструментальних матеріалів з хорошою зносостійкістю, стандарт зносу інструменту не повинен перевищувати 0,2 мм, інакше можна легко виготовити нарощену кромку. Під час різання температура заготовки зазвичай не повинна перевищувати 100 ℃, щоб запобігти деформації.
3. Удосконалити спосіб затиску заготовки
Для тонкостінних алюмінієвих заготовок із низькою жорсткістю можна використовувати наступні методи затискання для зменшення деформації:
①Для тонкостінних деталей втулок, якщо для радіального затискання використовується трикулачковий самоцентруючий патрон або пружинний патрон, після його відпускання після обробки заготовка неминуче деформується. При цьому слід використовувати метод пресування осьового торця з кращою жорсткістю. Розмістіть внутрішній отвір деталі, зробіть різьбову оправку, вставте її у внутрішній отвір деталі, торець з накладкою притисніть до неї, а потім затягніть гайкою. При обробці зовнішнього кола можна уникнути деформації затискання, щоб отримати задовільну точність обробки.
② Під час обробки тонкостінних і тонкостінних заготовок найкраще використовувати вакуумні присоски, щоб отримати рівномірно розподілену силу затиску, а потім обробляти з невеликою кількістю різання, що може добре запобігти деформації заготовки.
Крім того, також може бути використаний метод упаковки. Щоб підвищити жорсткість процесу тонкостінних заготовок, всередину заготовки можна заповнити середовище, щоб зменшити деформацію заготовки під час затискання та різання. Наприклад, у заготовку заливають розплав сечовини, що містить 3-6% нітрату калію. Після обробки заготовку можна занурити у воду або спирт, а наповнювач розчинити і вилити.
4. Розумна організація процесів
Протягомвисокошвидкісне різанняЧерез великий припуск на обробку та переривчасте різання процес фрезерування часто створює вібрацію, яка впливає на точність обробки та шорсткість поверхні. Таким чином, процес високошвидкісного різання з ЧПУ можна загалом розділити на: чорнову обробку-напівчистову обробку-кути-очищення-фінішну обробку та інші процеси. Для деталей з високими вимогами до точності іноді необхідно виконувати вторинну напівобробку, а потім чистову обробку. Після грубої обробки деталі можна охолодити природним шляхом, усуваючи внутрішню напругу, викликану грубою обробкою, і зменшуючи деформацію. Припуск, що залишився після грубої обробки, повинен бути більшим, ніж деформація, як правило, 1-2 мм. Під час фінішної обробки фінішна поверхня деталей повинна підтримувати рівномірний припуск на обробку, як правило, 0,2 ~ 0,5 мм, щоб інструмент був у стабільному стані під час процесу обробки, що може значно зменшити деформацію різання, отримати хорошу якість обробки поверхні та забезпечити точність продукту.
【2】 навички роботи для зменшення деформації обробки
Крім перерахованих вище причин, деталі алюмінієвих деталей деформуються в процесі обробки. У реальній експлуатації метод експлуатації також дуже важливий.
1. Для деталей із великим припуском на обробку, для того, щоб вони мали кращі умови розсіювання тепла під час процесу обробки та уникнення концентрації тепла, слід застосовувати симетричну обробку під час обробки. Якщо аркуш товщиною 90 мм потрібно обробити до 60 мм, якщо одну сторону фрезерувати, а іншу сторону фрезерувати негайно, і остаточний розмір обробляється одночасно, площинність досягне 5 мм; якщо він обробляється симетрично з повторним подаванням, кожна сторона обробляється двічі, щоб кінцевий розмір гарантував площинність 0,3 мм.
2. Якщо на частинах пластини є кілька порожнин, не можна використовувати послідовний метод обробки однієї порожнини та однієї порожнини під час обробки, що легко призведе до деформації деталей через нерівномірне навантаження. Застосовується багатошарова обробка, і кожен шар обробляється до всіх порожнин одночасно, а потім обробляється наступний шар, щоб зробити деталі рівномірними навантаженнями та зменшити деформацію.
3. Зменште силу різання та тепло різання, змінивши кількість різання. Серед трьох елементів величини різання величина зворотного зачеплення має великий вплив на силу різання. Якщо припуск на обробку занадто великий, сила різання за один прохід занадто велика, що не тільки деформує деталі, але також вплине на жорсткість шпинделя верстата та зменшить довговічність інструменту. Якщо зменшити кількість ножів, які потрібно їсти спиною, ефективність виробництва значно знизиться. Однак при обробці з ЧПК використовується високошвидкісне фрезерування, яке може подолати цю проблему. Зменшуючи кількість зворотного різання, якщо відповідно збільшити подачу та збільшити швидкість верстата, силу різання можна зменшити та одночасно забезпечити ефективність обробки.
4. Також слід звернути увагу на порядок ходів ножа. Груба обробка наголошує на підвищенні ефективності обробки та досягненні швидкості видалення за одиницю часу. Як правило, можна використовувати фрезерування вгору. Тобто надлишки матеріалу з поверхні заготовки видаляються з максимальною швидкістю і за найкоротший час, і в основному формується необхідний для обробки геометричний контур. Хоча обробка підкреслює високу точність і високу якість, доцільно використовувати фрезерування. Оскільки товщина різання зубів фрези поступово зменшується від максимальної до нуля під час фрезерування вниз, ступінь наклепу значно знижується, а також зменшується ступінь деформації деталі.
5. Тонкостінні заготовки деформуються через затискання під час обробки, і рівномірної обробки не уникнути. Щоб звести деформацію заготовки до мінімуму, ви можете послабити прес-деталь перед завершенням остаточного розміру, щоб заготовка могла вільно повернутися у вихідний стан, а потім злегка притиснути її, поки заготовка може бути затиснутий (повністю). Відповідно до відчуття рукою), таким чином можна отримати ідеальний ефект обробки. Одним словом, точка дії затискної сили переважно знаходиться на опорній поверхні, а затискну силу слід прикладати в напрямку гарної жорсткості заготовки. З огляду на те, що деталь не розхитана, чим менше зусилля затиску, тим краще.
6. При обробці деталей із порожнинами намагайтеся, щоб фреза не занурювалася безпосередньо в деталь, як свердло під час обробки порожнини, що призведе до недостатнього простору для фрези для розміщення стружки та поганого видалення стружки, що призведе до перегріву, розширення і розвал частин. Ножі, зламані ножі та інші несприятливі явища. Спочатку просвердліть отвір свердлом такого ж розміру, як фреза, або на один розмір більше, а потім відфрезеруйте його за допомогоюфреза. Крім того, програмне забезпечення CAM може бути використано для створення спіральних програм згортання.
Основним фактором, що впливає на точність обробки і якість поверхні алюмінієвих деталей, є те, що такі деталі схильні до деформації в процесі обробки, що вимагає від оператора певного досвіду експлуатації та навичок.
Час публікації: 07 вересня 2022 р