K deformaci hliníkových součástí během výrobního procesu přispívá řada faktorů, včetně materiálových vlastností, geometrie dílu a výrobních parametrů.
Mezi primární faktory patří vnitřní napětí v surovině, deformace způsobené obráběcími silami a teplem a deformace vyvolaná upínacím tlakem.
1. Procesní opatření ke snížení deformace při zpracování
1. Snižte vnitřní pnutí polotovaru
Vnitřní napětí suroviny lze poněkud zmírnit přirozeným nebo umělým stárnutím a vibračními postupy.Předběžné zpracování je také životaschopnou metodou.U surovin s velkorysými převisy a výraznými výstupky je výrazný i postprocessing zkreslení.
Zpracování přebytečné části suroviny předem a zmenšení přesahu každé sekce může nejen zmírnit zkreslení zpracování v následných postupech, ale také umožnit její odložení na dobu po předběžném zpracování, což může dále zmírnit některé vnitřní napětí.
2. Zlepšete řeznou schopnost nástroje
Řezná síla a řezné teplo při obrábění jsou výrazně ovlivněny materiálovým složením a specifickým tvarem nástroje.Výběr vhodného nástroje je zásadní pro minimalizaci zkreslení během zpracování součásti.
1) Rozumně zvolit geometrické parametry nástroje.
①Úhel čela hraje při řezání rozhodující roli.Je důležité pečlivě zvolit větší úhel čela a přitom zajistit zachování pevnosti kotouče.Větší úhel čela nejen pomáhá dosáhnout ostřejšího břitu, ale také minimalizuje zkreslení řezu a usnadňuje účinný odvod třísek, což vede ke snížení řezné síly a teploty.Je třeba se za každou cenu vyhnout nástrojům se záporným úhlem čela.
②Úhel podbroušení: Velikost úhlu podbroušení významně ovlivňuje opotřebení boku a kvalitu obrobeného povrchu.Volba úhlu reliéfu závisí na tloušťce řezu.Při hrubovacím frézování, kde je značná rychlost posuvu, velké řezné zatížení a vysoký vývin tepla, je klíčové zajistit optimální odvod tepla z nástroje.Proto by měl být zvolen menší úhel reliéfu.Naopak pro jemné frézování je ostrá řezná hrana nezbytná pro minimalizaci tření mezi hřbetem a obrobenou plochou a pro snížení elastické deformace.V důsledku toho se doporučuje větší úhel hřbetu.
③Úhel šroubovice: Aby bylo frézování hladké a snížila se síla frézování, měl by být úhel šroubovice co největší.
④ Hlavní úhel vychýlení: Správné snížení hlavního úhlu vychýlení může zlepšit podmínky odvodu tepla a snížit průměrnou teplotu oblasti zpracování.
2) Zlepšit strukturu nástroje.
①Pro zlepšení odvodu třísek je důležité snížit počet zubů na fréze a zvětšit prostor pro třísky.V důsledku větší plasticity hliníkových dílů dochází při zpracování ke zvýšené deformaci řezu s nutností většího prostoru pro třísky.V důsledku toho se doporučuje větší spodní poloměr pro drážku pro třísky a snížení počtu zubů frézy.
②Proveďte přesné broušení zubů kotouče a ujistěte se, že hodnota drsnosti řezné hrany je nižší než Ra=0,4um.Při použití nového nože je vhodné lehce obrousit přední i zadní stranu zubů pomocí jemného olejového kamene, aby se odstranily otřepy a drobné nerovnosti, které mohly vzniknout broušením.Tento proces nejen snižuje řezné teplo, ale také minimalizuje řeznou deformaci.
③Je nezbytné pečlivě sledovat normy opotřebení řezných nástrojů.Jak se nástroj opotřebovává, hodnota drsnosti povrchu obrobku stoupá, teplota řezání se zvyšuje a deformace obrobku se stává výraznější.Kromě výběru materiálů řezných nástrojů s vynikající odolností proti opotřebení je klíčové dodržet maximální limit opotřebení nástroje 0,2 mm, aby se zabránilo vzniku nánosů ostří.Při řezání se doporučuje udržovat teplotu obrobku pod 100 °C, aby se zabránilo deformaci.
3. Zlepšit způsob upínání obrobků
U tenkostěnných hliníkových obrobků se špatnou tuhostí lze ke snížení deformace použít následující způsoby upínání:
①Při práci s tenkostěnnými díly pouzder může použití tříčelisťového samostředícího sklíčidla nebo pružinového sklíčidla k radiálnímu upnutí dílů vést k deformaci obrobku při uvolnění po zpracování.V takových případech je vhodné použít silnější metodu axiálního stlačení čelní strany.Začněte umístěním vnitřního otvoru součásti, vytvořením vlastního závitového trnu a jeho vložením do vnitřního otvoru.Pomocí krycí desky vyviňte tlak na koncovou plochu a poté ji zajistěte na místě maticí.Využitím tohoto přístupu můžete zabránit deformaci upnutí během zpracování vnějšího kruhu, což vede ke zlepšení přesnosti zpracování.
②Při práci s tenkostěnnými plechovými díly je vhodné použít technologii magnetického upínání pro dosažení rovnoměrné upínací síly ve spojení s jemnějšími řeznými parametry.Tento přístup účinně snižuje riziko deformace obrobku během zpracování. Alternativně může být implementována vnitřní podpora pro zvýšení stability tenkostěnných součástí.
Napuštěním obrobku podpůrným médiem, jako je roztok močoviny obsahující 3 % až 6 % dusičnanu draselného, lze minimalizovat pravděpodobnost deformace během upínání a řezání.Toto plnivo lze následně rozpustit a odstranit ponořením obrobku do vody nebo následného zpracování v alkoholu.
4. Uspořádejte proces rozumně
V průběhu vysokorychlostního obrábění je frézovací proces náchylný k vibracím kvůli značnému přídavku na obrábění a přerušovanému řezání, což vede k nepříznivým dopadům na přesnost obrábění a drsnost povrchu.V důsledku toho proces CNC vysokorychlostního řezání obvykle zahrnuje různé fáze, jmenovitě hrubovací obrábění, polodokončování, čištění rohů a dokončovací práce, mimo jiné.
V případech, kdy součásti vyžadují vysokou přesnost, může být nutné provést sekundární polodokončování následované dokončením.Po hrubovacím obrábění je výhodné nechat součásti podstoupit přirozené ochlazení, aby se zmírnilo vnitřní pnutí vyvolané hrubovacím obráběním a minimalizovala se deformace.Okraj zbývající po hrubovacím obrábění by měl přesahovat úroveň deformace, obvykle v rozmezí 1 až 2 mm.
Kromě toho je při provádění dokončování nezbytné zachovat konzistentní přídavek na obrábění na hotovém povrchu součásti, obvykle v rozmezí od 0,2 do 0,5 mm.Tato praxe zajišťuje, že nástroj zůstane během zpracování ve stabilním stavu, čímž se výrazně zmírní řezná deformace, dosáhne se vynikající kvality zpracování povrchu a zachová se přesnost produktu.
2. Operační dovednosti pro snížení deformace zpracování
Díly vyrobené zcnc obráběné hliníkové dílyse při zpracování deformují.Kromě výše uvedených důvodů je při skutečném provozu velmi důležitý i způsob ovládání.
1. U součástí se značným přídavkem na obrábění je nezbytné použít symetrické techniky zpracování, aby se zlepšil odvod tepla během obrábění a zabránilo se koncentraci tepla.Pro ilustraci, při zmenšování plechu o tloušťce 90 mm na 60 mm frézování jedné strany a okamžité frézování druhé, po kterém následuje jediný proces konečného klížení, vede k rovinnosti 5 mm.Naproti tomu použití opakovaného symetrického zpracování, kdy každá strana frézuje ve dvou fázích, zajišťuje konečnou velikost s rovinností 0,3 mm.
2. Pokud je na deskovém komponentu několik vrubů, nedoporučuje se používat postupné zpracování pro každý jednotlivý vtisk.To by mohlo vést k nepravidelnému rozložení napětí a následné deformaci součásti.Místo toho zvažte implementaci vrstveného zpracování, abyste obráběli všechna odsazení současně na každé vrstvě, než přejdete k další vrstvě.To pomůže zajistit rovnoměrné rozložení napětí a minimalizovat deformace.
3. Pro zmírnění řezné síly a tepla lze upravit množství řezu.Mezi trojicí faktorů množství řezu ovlivňuje řeznou sílu výrazně zpětný řez.Nadměrné přídavky na obrábění a řezná síla mohou vést k deformaci součásti, ohrozit tuhost vřetena obráběcího stroje a snížit životnost nástroje.Snížení množství zpětného řezu může podstatně snížit efektivitu výroby.Vysokorychlostní frézování v CNC obrábění však může tento problém vyřešit.Současným snížením množství zpětného řezu a zvýšením posuvu a rychlosti obráběcího stroje lze snížit řeznou sílu při zachování efektivity zpracování.
4. Pozornost by měla být věnována také posloupnosti řezání.Při hrubovacím obrábění je důraz kladen na zvýšení efektivity zpracování a snahu o maximální úběr materiálu za jednotku času.Obecně je výhodné mletí směrem nahoru.To znamená, že přebytečný materiál na povrchu obrobku je odstraněn nejvyšší rychlostí a v nejkratším možném čase pro vytvoření požadovaného geometrického obrysu pro dokončování.Na druhou stranu proces dokončování upřednostňuje vysokou přesnost a vynikající kvalitu, a proto se doporučuje frézování dolů.Jak se řezná tloušťka nástroje postupně snižuje z maxima na nulu při souvislém frézování, výrazně se snižuje mechanické zpevnění a minimalizuje se deformace součásti.
5. Deformace tenkostěnných obrobků způsobená upnutím při zpracování je nevyhnutelný problém i po jejich dokončení.Pro minimalizaci deformace obrobku se doporučuje před dokončením uvolnit tlak, aby se dosáhlo konečných rozměrů.To umožňuje, aby se obrobek přirozeně vrátil do původního tvaru.Následně lze tlak opatrně utahovat, dokud není obrobek zcela upnutý, čímž se dosáhne požadovaného efektu zpracování.V ideálním případě by měla být upínací síla aplikována na nosnou plochu, v souladu s tuhostí obrobku.I když je zajištěno, že obrobek zůstane bezpečný, je vhodnější použít minimální upínací sílu.
6. Při obrábění součástí s dutým prostorem je vhodné zabránit tomu, aby fréza během procesu vnikla přímo do součásti podobné vrtáku.To může vést k omezenému prostoru pro třísky pro frézu, omezení odvodu třísek a následnému přehřívání, roztahování a poškození součástí.Může dojít k nežádoucím jevům, jako je deformace a zlomení nástroje.Pro vyvrtání otvoru se doporučuje nejprve použít vrták stejné velikosti nebo o něco větší než fréza a následně použít frézu k obrábění.Alternativně lze program pro řezání spirály vygenerovat pomocí softwaru CAM.
Primární výzvou ovlivňující přesnost výroby hliníkových dílů a kvalitu jejich povrchové úpravy je náchylnost těchto dílů k deformaci během zpracování.To vyžaduje, aby měl provozovatel určitou úroveň provozních znalostí a odbornosti.
Anebon závisí na robustní technické síle a neustále vytváří sofistikované technologie, které splňují požadavky na cnc obrábění kovů,5osé cnc frézovánía odlévání automobilů.Všechny názory a návrhy budou velmi oceněny!Dobrá spolupráce by nás oba mohla zlepšit k lepšímu rozvoji!
Výrobce ODM ČínaZakázkové hliníkové CNC dílya výroba strojních dílů, V současné době byly položky Anebonu vyvezeny do více než šedesáti zemí a různých regionů, jako je jihovýchodní Asie, Amerika, Afrika, východní Evropa, Rusko, Kanada atd. Anebon upřímně doufám, že naváže široký kontakt se všemi potenciálními zákazníky jak v Číně, tak ve zbytku světa.
Pokud se o nás chcete dozvědět více nebo se chcete zeptat, pošlete e-mail nainfo@anebon.com
Čas odeslání: únor-02-2024