Prosesstiltak og operative ferdigheter for å redusere deformasjon under aluminiumsbehandling! Ultra praktisk kunnskap om maskinering!

Det er mange årsaker til deformasjon av aluminiumsdeler under bearbeiding, som er relatert til materiale, delform, produksjonsforhold osv. Det er hovedsakelig følgende aspekter: deformasjon forårsaket av indre spenninger i emnet, deformasjon forårsaket av skjærekraft og skjæring varme og deformasjon forårsaket av klemkraft.
1, Prosesstiltak for å redusere prosesseringsdeformasjon
1. Reduser den indre spenningen til emnet
Naturlig eller kunstig aldring og vibrasjonsbehandling kan delvis eliminere den indre belastningen til emnet. Forbehandling er også en effektiv prosessmetode. På grunn av den store marginen er det også en stor mengde deformasjon etter bearbeiding for de grove delene av fetthodet og store ører. Hvis de overskytende delene av emnet er forhåndsbehandlet og overskuddet av hver del reduseres, kan det ikke bare redusere bearbeidingsdeformasjonen av påfølgende prosesser, men også frigjøre noe indre stress etter å ha blitt stående i en periode etter forbehandling.
2. Forbedre kutteevnen til kutteverktøy
Materiale og geometriske parametere til skjæreverktøy har en viktig innvirkning på skjærekraft og skjærevarme. Riktig valg av skjæreverktøy er avgjørende for å redusere deformasjon av delbearbeiding.
1) Velg rimelig de geometriske parameterne til skjæreverktøyet.
① Frontvinkel: Mens du opprettholder styrken til skjærekanten, kan å velge en større frontvinkel ikke bare skjerpe kanten, men også redusere skjæredeformasjonen, gjøre sponfjerning jevn, og dermed redusere skjærekraften og skjæretemperaturen. Unngå å bruke skjæreverktøy med negativ skråvinkel.
② Ryggvinkel: Størrelsen på ryggvinkelen har direkte innvirkning på slitasjen på den bakre skjæreflate og kvaliteten på den maskinerte overflaten. Kuttetykkelse er en viktig betingelse for valg av ryggvinkel. Ved grovfresing kreves det på grunn av stor matehastighet, tung skjærebelastning og høy varmeutvikling at verktøyet har gode varmeavledningsforhold. Derfor bør en mindre ryggvinkel velges. Ved presisjonsfresing kreves det en skarp kant for å redusere friksjonen mellom den bakre skjæreflate og bearbeidingsflaten, og for å redusere elastisk deformasjon. Derfor bør en større ryggvinkel velges.
③ Spiralvinkel: For å sikre jevn fresing og redusere fresekraft, bør spiralvinkelen velges så stor som mulig.
④ Hovedavviksvinkel: Å redusere hovedavviksvinkelen på riktig måte kan forbedre varmespredningsforholdene og senke gjennomsnittstemperaturen i prosessområdet.
2) Forbedre verktøystrukturen.
① Reduser antall fresetenner og øk sponholdeplassen. På grunn av den høye plastisiteten til aluminiumsmaterialer er det betydelig skjæredeformasjon under bearbeiding, noe som krever større sponholdeplass. Derfor er det tilrådelig å ha en større sponholdende sporbunnradius og færre fresetenner.
② Finsliping av bladtenner. Ruhetsverdien til skjærekanten til kuttertennene skal være mindre enn Ra=0.4um. Før du bruker en ny kniv, bør en fin oljestein brukes for å forsiktig slipe forsiden og baksiden av bladets tennene noen ganger for å eliminere eventuelle gjenværende grader og små serrationer ved sliping av bladets tenner. På denne måten kan ikke bare kuttevarmen reduseres, men kuttedeformasjonen er også relativt liten.
③ Kontroller strengt slitasjestandardene til skjæreverktøy. Etter verktøyslitasje øker overflateruhetsverdien til arbeidsstykket, skjæretemperaturen øker, og deformasjonen av arbeidsstykket øker tilsvarende. Derfor, i tillegg til å velge verktøymaterialer med god slitestyrke, bør verktøyslitasjestandarden ikke overstige 0,2 mm, ellers er det lett å produsere sponavleiringer. Under skjæring bør temperaturen på arbeidsstykket generelt ikke overstige 100 grader for å forhindre deformasjon.
3. Forbedring av klemmemetoden til arbeidsstykker
For tynnveggede aluminiumsdeler med dårlig stivhet kan følgende klemmemetoder brukes for å redusere deformasjon:
① For tynnveggede foringsdeler, hvis en selvsentrerende chuck med tre kjever eller fjærchuck brukes til å klemme radialt, vil arbeidsstykket uunngåelig deformeres når det er løsnet etter bearbeiding. På dette tidspunktet bør metoden for å komprimere den aksiale endeflaten med god stivhet brukes. Bruk det indre hullet til delen for posisjonering, lag en gjenget gjennomgående aksel og sett den inn i det indre hullet i delen. Bruk en dekkplate for å presse endeflaten tett og stram den deretter med en mutter. Ved bearbeiding av den ytre sirkelen kan klemdeformasjon unngås, og dermed oppnå tilfredsstillende maskineringsnøyaktighet.
② Ved bearbeiding av tynnveggede tynnplatearbeidsstykker er det best å bruke vakuumsugekopper for å oppnå jevnt fordelt klemkraft, og deretter bruke mindre skjæremengder for å behandle, noe som effektivt kan forhindre deformasjon av arbeidsstykket.
I tillegg kan fyllemetoden også brukes. For å øke prosessstivheten til tynnveggede arbeidsstykker, kan medier fylles inne i arbeidsstykket for å redusere deformasjon under klemme- og skjæreprosesser. For eksempel, injeksjon av ureasmelte som inneholder 3% til 6% kaliumnitrat i arbeidsstykket, og etter bearbeiding, kan nedsenking av arbeidsstykket i vann eller alkohol løses opp og helle ut fyllstoffet.
4. Ordne prosessen på en rimelig måte
Under høyhastighetsskjæring genererer freseprosessen ofte vibrasjoner på grunn av stor bearbeidingsgodtgjørelse og periodisk skjæring, noe som påvirker maskineringsnøyaktigheten og overflateruheten. Derfor kan CNC-høyhastighetsskjæreprosessen generelt deles inn i grov bearbeiding, semi-presisjonsmaskinering, hjørnerengjøringsmaskinering, presisjonsmaskinering og andre prosesser. For deler med høye presisjonskrav kreves noen ganger sekundær semi-presisjonsmaskinering, etterfulgt av presisjonsmaskinering. Etter grovbearbeiding kan delene avkjøles naturlig for å eliminere den indre spenningen som genereres av grovbearbeiding og redusere deformasjon. Marginen som er igjen etter grovbearbeiding bør være større enn deformasjonen, vanligvis 1-2mm. Under presisjonsmaskinering bør overflaten av delene opprettholde en jevn maskineringsgodtgjørelse, vanligvis varierende fra 0.2 til 0.5 mm, for å holde skjæreverktøyet i en stabil tilstand under maskineringsprosessen. Dette kan i stor grad redusere kuttedeformasjon, oppnå god overflatebearbeidingskvalitet og sikre nøyaktigheten til produktet.
2, operative ferdigheter for å redusere maskineringsdeformasjon
Deformasjonen av aluminiumsdeler under maskineringsprosessen skyldes ikke bare de ovennevnte årsakene, men også på grunn av viktigheten av operasjonsmetoder i praktiske operasjoner.
1. For deler med stor bearbeidingsgodtgjørelse, for å ha bedre varmeavledningsforhold under bearbeidingsprosessen og unngå varmekonsentrasjon, bør symmetrisk bearbeiding brukes under bearbeiding. Hvis det er en 90 mm tykk metallplate som må maskineres til 60 mm, hvis den ene siden freses og den andre siden freses umiddelbart, og flatheten når 5 mm ved maskinering til den endelige størrelsen på én gang; Hvis gjentatt matingssymmetrisk bearbeiding brukes, maskineres hver side to ganger til den endelige størrelsen, noe som sikrer en flathet på 0,3 mm.
2. Hvis det er flere hulrom på metalldelen, er det ikke tilrådelig å bruke den sekvensielle behandlingsmetoden for ett hulrom for hvert hulrom under bearbeiding, da dette lett kan forårsake ujevn belastning på delen og deformasjon. Ved å ta i bruk flere lag med prosessering, blir hvert lag behandlet samtidig til alle hulrom så mye som mulig, og deretter behandles neste lag for å gjøre delene jevnt stresset og redusere deformasjon.
3. Reduser skjærekraften og skjærevarmen ved å endre skjæremengden. Blant de tre elementene i skjæreparametere har tilbakematingen en betydelig innvirkning på skjærekraften. Hvis bearbeidingsgodtgjørelsen er for stor og skjærekraften til en enkelt passering er for stor, vil det ikke bare forårsake deformasjon av delene, men også påvirke stivheten til maskinverktøyspindelen og redusere verktøyets holdbarhet. Hvis mengden tilbakeskjæring reduseres, vil det redusere produksjonseffektiviteten betraktelig. Høyhastighetsfresing er imidlertid ofte brukt i CNC-maskinering for å overvinne denne utfordringen. Mens man reduserer mengden av tilbakeskjæring, så lenge matingshastigheten økes tilsvarende og maskinhastigheten økes, kan skjærekraften reduseres samtidig som maskineringseffektiviteten sikres.
4. Rekkefølgen av kutting må også vurderes nøye. Grov bearbeiding legger vekt på å forbedre maskineringseffektiviteten og etterstrebe en kuttehastighet per tidsenhet. Vanligvis kan omvendt fresing brukes. Skjær av overflødig materiale på overflaten av emnet med den raskeste hastigheten og på kortest mulig tid, og form i utgangspunktet den geometriske konturen som kreves for presisjonsbearbeiding. Presisjonsmaskinering legger vekt på høy presisjon og kvalitet, og det anbefales å bruke forfresing. Fordi skjæretykkelsen på kuttertennene gradvis avtar fra maksimum til null under forfresing, reduseres graden av arbeidsherding kraftig, samtidig som deformasjonsgraden av delene reduseres.
5. Tynnveggede arbeidsstykker gjennomgår deformering under bearbeiding på grunn av fastspenning, noe som er vanskelig å unngå selv under presisjonsbearbeiding. For å minimere deformasjonen av arbeidsstykket, kan spenndelen løsnes før den endelige størrelsen er nådd under presisjonsbearbeiding, slik at arbeidsstykket fritt kan gå tilbake til sin opprinnelige tilstand. Deretter kan den strammes litt for å sikre at arbeidsstykket er godt fastklemt (helt basert på håndfølelse), noe som kan oppnå ønsket maskineringseffekt. Kort fortalt er det best at klemkraften virker på støtteflaten, og klemkraften bør virke i retning av god arbeidsstykkestivhet. Ut fra forutsetningen om å sikre at arbeidsstykket ikke er løst, jo mindre klemkraften er, jo bedre.
6. Ved bearbeiding av deler med hulrom, er det tilrådelig å ikke la freseren trenge direkte inn i delen som en borkrone, noe som resulterer i utilstrekkelig sponplass for freseren, ujevn sponfjerning, overoppheting, ekspansjon, verktøybrudd og annet ugunstige fenomener. Bruk først en borkrone av samme størrelse eller én størrelse større enn fresen for å bore verktøyhullet, og bruk deretter fresen til å frese den. Alternativt kan CAM-programvare brukes til å produsere spiralskjæringsprogrammer.
Hovedfaktoren som påvirker maskineringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til aluminiumsdeler er tendensen til deformasjon under maskineringsprosessen, noe som krever at operatørene har viss driftserfaring og ferdigheter.