Nhiều yếu tố góp phần làm biến dạng các thành phần nhôm trong quá trình sản xuất, bao gồm đặc tính vật liệu, hình dạng bộ phận và thông số sản xuất.
Các yếu tố chính bao gồm ứng suất bên trong nguyên liệu thô, độ biến dạng do lực gia công và nhiệt, và biến dạng gây ra bởi áp suất kẹp.
1. Biện pháp xử lý để giảm biến dạng gia công
1. Giảm ứng suất bên trong của phôi
Sức căng bên trong của nguyên liệu thô có thể được giảm bớt phần nào thông qua các quy trình rung và lão hóa tự nhiên hoặc nhân tạo. Xử lý sơ bộ cũng là một phương pháp khả thi. Trong trường hợp nguyên liệu thô có phần nhô ra rộng rãi và phần nhô ra đáng kể, quá trình xử lý hậu kỳ biến dạng cũng rất đáng kể.
Xử lý trước phần dư thừa của nguyên liệu thô và giảm bớt phần nhô ra của từng phần không chỉ có thể giảm thiểu sự biến dạng trong quá trình xử lý trong các quy trình tiếp theo mà còn cho phép dành nó trong một khoảng thời gian sau xử lý sơ bộ, điều này có thể làm giảm bớt một số vấn đề căng thẳng nội tâm.
2. Cải thiện khả năng cắt của dụng cụ
Lực cắt và nhiệt cắt trong quá trình gia công bị ảnh hưởng đáng kể bởi thành phần vật liệu và hình dạng cụ thể của dụng cụ. Việc chọn công cụ thích hợp là rất quan trọng để giảm thiểu biến dạng trong quá trình xử lý bộ phận.
1) Lựa chọn hợp lý các thông số hình học dụng cụ.
①Góc cào đóng vai trò quan trọng trong hoạt động cắt. Điều quan trọng là phải cẩn thận chọn góc cào lớn hơn trong khi vẫn đảm bảo duy trì độ bền của lưỡi dao. Góc trước lớn hơn không chỉ giúp đạt được lưỡi cắt sắc nét hơn mà còn giảm thiểu biến dạng cắt và tạo điều kiện loại bỏ phoi hiệu quả, dẫn đến giảm lực cắt và nhiệt độ. Nên tránh các công cụ có góc cào âm bằng mọi giá.
②Góc hỗ trợ: Độ lớn của góc hỗ trợ ảnh hưởng đáng kể đến độ mòn ở mặt bên và chất lượng của bề mặt gia công. Việc lựa chọn góc giảm phụ thuộc vào độ dày của vết cắt. Trong phay thô, nơi có tốc độ tiến dao đáng kể, tải trọng cắt lớn và sinh nhiệt cao, điều quan trọng là đảm bảo tản nhiệt tối ưu từ dụng cụ. Do đó, nên chọn góc thoát nhỏ hơn. Ngược lại, đối với phay tinh, cần có lưỡi cắt sắc để giảm thiểu ma sát giữa mặt sườn và bề mặt gia công và để giảm biến dạng đàn hồi. Do đó, nên sử dụng góc giải phóng mặt bằng lớn hơn.
③Góc xoắn: Để phay trơn tru và giảm lực phay, góc xoắn phải càng lớn càng tốt.
④ Góc lệch chính: Việc giảm góc lệch chính đúng cách có thể cải thiện điều kiện tản nhiệt và giảm nhiệt độ trung bình của khu vực xử lý.
2) Cải thiện cấu trúc công cụ.
①Để cải thiện khả năng thoát phoi, điều quan trọng là phải giảm số lượng răng trên dao phay và mở rộng không gian phoi. Do các bộ phận bằng nhôm có độ dẻo cao hơn nên biến dạng cắt tăng lên trong quá trình xử lý, đòi hỏi không gian chip lớn hơn. Do đó, nên bán kính đáy lớn hơn cho rãnh phoi và giảm số lượng răng dao phay.
②Thực hiện mài chính xác các răng của lưỡi cắt, đảm bảo rằng giá trị độ nhám của lưỡi cắt dưới Ra=0,4um. Khi sử dụng một con dao mới, nên mài nhẹ cả mặt trước và mặt sau của răng bằng đá dầu mịn để loại bỏ các gờ và những bất thường nhỏ có thể do mài. Quá trình này không chỉ làm giảm nhiệt cắt mà còn giảm thiểu biến dạng cắt.
③Điều cần thiết là phải giám sát chặt chẽ tiêu chuẩn mài mòn của dụng cụ cắt. Khi dụng cụ bị mòn, giá trị độ nhám bề mặt của phôi tăng lên, nhiệt độ cắt tăng và biến dạng phôi trở nên rõ rệt hơn. Ngoài việc chọn vật liệu dụng cụ cắt có khả năng chống mài mòn tuyệt vời, điều quan trọng là phải tuân thủ giới hạn mài mòn tối đa của dụng cụ là 0,2mm để ngăn chặn sự xuất hiện của cạnh tích tụ. Trong quá trình cắt, nên duy trì nhiệt độ phôi dưới 100°C để tránh biến dạng.
3. Cải tiến phương pháp kẹp phôi
Đối với phôi nhôm có thành mỏng, độ cứng kém, có thể sử dụng các phương pháp kẹp sau để giảm biến dạng:
①Khi làm việc với các bộ phận ống lót có thành mỏng, việc sử dụng mâm cặp tự định tâm ba hàm hoặc mâm cặp lò xo để kẹp các bộ phận theo hướng xuyên tâm có thể dẫn đến biến dạng phôi khi bị nới lỏng sau khi xử lý. Trong những trường hợp như vậy, nên sử dụng phương pháp nén mặt đầu trục mạnh hơn. Bắt đầu bằng cách xác định vị trí lỗ bên trong của bộ phận, tạo trục gá có ren tùy chỉnh và lắp nó vào lỗ bên trong. Sử dụng một tấm che để tạo áp lực lên mặt cuối, sau đó cố định nó vào vị trí bằng đai ốc. Bằng cách sử dụng phương pháp này, bạn có thể ngăn ngừa biến dạng kẹp trong quá trình xử lý vòng tròn bên ngoài, giúp cải thiện độ chính xác khi xử lý.
②Khi gia công các bộ phận kim loại tấm có thành mỏng, nên sử dụng công nghệ kẹp từ để đạt được lực kẹp đồng đều, kết hợp với các thông số cắt mịn hơn. Cách tiếp cận này giảm thiểu một cách hiệu quả nguy cơ biến dạng phôi trong quá trình xử lý. Ngoài ra, có thể triển khai hỗ trợ bên trong để tăng cường độ ổn định của các bộ phận có thành mỏng.
Bằng cách truyền môi trường hỗ trợ vào phôi, chẳng hạn như dung dịch urê chứa 3% đến 6% kali nitrat, có thể giảm thiểu khả năng biến dạng trong quá trình kẹp và cắt. Chất độn này sau đó có thể được hòa tan và loại bỏ bằng cách ngâm phôi vào nước hoặc cồn sau quá trình xử lý.
4. Sắp xếp quy trình hợp lý
Trong quá trình cắt tốc độ cao, quá trình phay dễ bị rung do dư lượng gia công đáng kể và cắt không liên tục, dẫn đến tác động xấu đến độ chính xác gia công và độ nhám bề mặt. Do đó, quy trình cắt tốc độ cao CNC thường bao gồm nhiều giai đoạn khác nhau, cụ thể là gia công thô, bán tinh, làm sạch góc và hoàn thiện, cùng nhiều giai đoạn khác.
Trong trường hợp các bộ phận yêu cầu độ chính xác cao, có thể cần phải thực hiện bán tinh thứ cấp sau đó là hoàn thiện. Sau khi gia công thô, sẽ có lợi nếu cho phép các bộ phận trải qua quá trình làm mát tự nhiên để giảm bớt ứng suất bên trong do gia công thô và giảm thiểu biến dạng. Biên còn lại sau khi gia công thô phải vượt quá mức biến dạng, thường từ 1 đến 2 mm.
Hơn nữa, khi tiến hành hoàn thiện, bắt buộc phải duy trì dung sai gia công nhất quán trên bề mặt hoàn thiện của bộ phận, thường dao động từ 0,2 đến 0,5mm. Thực hành này đảm bảo rằng công cụ vẫn ở trạng thái ổn định trong quá trình xử lý, từ đó giảm thiểu đáng kể biến dạng cắt, đạt được chất lượng xử lý bề mặt vượt trội và duy trì độ chính xác của sản phẩm.
2. Kỹ năng vận hành để giảm biến dạng khi xử lý
Các bộ phận làm bằngbộ phận nhôm gia công cncbị biến dạng trong quá trình xử lý. Ngoài những lý do trên, phương pháp vận hành cũng rất quan trọng trong vận hành thực tế.
1. Đối với các bộ phận có dung sai gia công đáng kể, cần phải sử dụng các kỹ thuật xử lý đối xứng để tăng cường khả năng tản nhiệt trong quá trình gia công và ngăn chặn sự tập trung nhiệt. Như một minh họa, khi giảm một tấm dày 90mm xuống còn 60mm, phay một mặt rồi phay ngay mặt kia, tiếp theo là một quy trình định cỡ cuối cùng duy nhất dẫn đến độ phẳng là 5mm. Ngược lại, việc sử dụng quy trình xử lý đối xứng lặp đi lặp lại, với mỗi mặt được phay theo hai giai đoạn, đảm bảo kích thước cuối cùng có độ phẳng 0,3mm.
2. Nếu có nhiều vết lõm trên thành phần tấm thì không nên sử dụng phương pháp xử lý từng bước cho từng vết lõm riêng lẻ. Điều này có thể dẫn đến sự phân bố ứng suất không đều và sau đó là biến dạng của bộ phận. Thay vào đó, hãy xem xét triển khai xử lý theo lớp để gia công đồng thời tất cả các vết lõm trên mỗi lớp trước khi chuyển sang lớp tiếp theo. Điều này sẽ giúp đảm bảo phân bố ứng suất đều và giảm thiểu biến dạng.
3. Để giảm thiểu lực cắt và nhiệt, có thể điều chỉnh lượng cắt. Trong bộ ba yếu tố lượng cắt, lượng cắt sau ảnh hưởng đáng kể đến lực cắt. Lực cắt và trợ cấp gia công quá mức có thể dẫn đến biến dạng bộ phận, làm ảnh hưởng đến độ cứng của trục chính máy công cụ và giảm độ bền của dụng cụ. Việc giảm lượng cắt giảm có thể làm giảm đáng kể hiệu quả sản xuất. Tuy nhiên, phay tốc độ cao trong gia công CNC có thể giải quyết vấn đề này. Bằng cách đồng thời giảm lượng cắt lùi và tăng tốc độ tiến dao và tốc độ máy công cụ, lực cắt có thể giảm đi trong khi vẫn duy trì hiệu quả xử lý.
4. Cũng cần chú ý đến trình tự cắt. Trong gia công thô, trọng tâm là nâng cao hiệu quả xử lý và phấn đấu loại bỏ vật liệu tối đa trên một đơn vị thời gian. Nói chung, phay lên được ưa thích. Điều này có nghĩa là vật liệu dư thừa trên bề mặt phôi được loại bỏ ở tốc độ cao nhất và trong thời gian ngắn nhất có thể để thiết lập đường viền hình học cần thiết để hoàn thiện. Mặt khác, quá trình hoàn thiện ưu tiên độ chính xác cao và chất lượng vượt trội, do đó nên phay xuống. Khi độ dày cắt của dụng cụ giảm dần từ mức tối đa xuống 0 trong quá trình phay xuống, nó làm giảm đáng kể độ cứng của chi tiết và giảm thiểu biến dạng bộ phận.
5. Biến dạng của phôi có thành mỏng do kẹp trong quá trình gia công là vấn đề không thể tránh khỏi, ngay cả sau khi chúng đã được hoàn thiện. Để giảm thiểu biến dạng phôi, nên xả áp trước khi hoàn thiện để đạt được kích thước cuối cùng. Điều này cho phép phôi trở lại hình dạng ban đầu một cách tự nhiên. Sau đó, áp suất có thể được siết chặt một cách thận trọng cho đến khi phôi được kẹp hoàn toàn, đạt được hiệu quả xử lý mong muốn. Lý tưởng nhất là lực kẹp phải được tác dụng lên bề mặt đỡ, căn chỉnh với độ cứng của phôi. Trong khi đảm bảo rằng phôi vẫn được cố định, tốt nhất nên sử dụng lực kẹp tối thiểu.
6. Khi gia công các chi tiết có khoảng trống, nên tránh để dao phay xuyên trực tiếp vào chi tiết giống như mũi khoan trong quá trình gia công. Điều này có thể dẫn đến không gian chứa chip bị hạn chế cho dao phay, cản trở việc thoát phoi và dẫn đến hiện tượng quá nhiệt, giãn nở và hư hỏng của các bộ phận. Những sự cố không mong muốn như biến dạng và gãy dụng cụ có thể xảy ra sau đó. Ban đầu nên sử dụng mũi khoan có kích thước bằng hoặc lớn hơn dao phay một chút để khoan lỗ và sau đó sử dụng dao phay để gia công. Ngoài ra, chương trình cắt xoắn ốc có thể được tạo bằng phần mềm CAM.
Thách thức chính ảnh hưởng đến độ chính xác của việc chế tạo các bộ phận bằng nhôm và chất lượng hoàn thiện bề mặt của nó là tính dễ bị biến dạng của các bộ phận này trong quá trình xử lý. Điều này đòi hỏi người vận hành phải có trình độ chuyên môn và trình độ vận hành nhất định.
Anebon phụ thuộc vào lực lượng kỹ thuật vững mạnh và liên tục tạo ra các công nghệ tinh vi để đáp ứng nhu cầu gia công kim loại cnc,phay cnc 5 trụcvà đúc ô tô. Tất cả các ý kiến và đề xuất sẽ được đánh giá rất cao! Sự hợp tác tốt có thể giúp cả hai chúng tôi phát triển tốt hơn!
Nhà sản xuất ODM Trung QuốcBộ phận CNC nhôm tùy chỉnhvà sản xuất phụ tùng máy móc, Hiện tại, các mặt hàng của Anebon đã được xuất khẩu sang hơn 60 quốc gia và các khu vực khác nhau, như Đông Nam Á, Châu Mỹ, Châu Phi, Đông Âu, Nga, Canada, v.v. Anebon chân thành hy vọng sẽ thiết lập được mối quan hệ rộng rãi với tất cả các khách hàng tiềm năng cả ở Trung Quốc và phần còn lại của thế giới.
Nếu bạn muốn biết thêm về chúng tôi hoặc muốn yêu cầu, xin vui lòng gửi e-mail đếninfo@anebon.com
Thời gian đăng: Feb-02-2024