Hay muchas razones para la deformación de las piezas de aluminio, que están relacionadas con el material, la forma de la pieza y las condiciones de producción.Existen principalmente los siguientes aspectos: deformación causada por tensión interna de la pieza en bruto, deformación causada por la fuerza de corte y calor de corte, y deformación causada por la fuerza de sujeción.
【1】Medidas de proceso para reducir la deformación del procesamiento
1. Reducir la tensión interna del espacio en blanco.
El tratamiento de vibración y envejecimiento natural o artificial puede eliminar parcialmente la tensión interna de la pieza en bruto.El preprocesamiento también es un método de proceso eficaz.Para la pieza en bruto con cabeza gorda y orejas grandes, debido al gran margen, la deformación después del procesamiento también es grande.Si se preprocesa la parte sobrante de la pieza en bruto y se reduce el margen de cada pieza, no solo se puede reducir la deformación del procesamiento del proceso posterior, sino que también se libera una parte de la tensión interna después del preprocesamiento durante un período de tiempo.
2. Mejorar la capacidad de corte de la herramienta.
El material y los parámetros geométricos de la herramienta tienen una influencia importante en la fuerza de corte y el calor de corte.La correcta selección de la herramienta es muy importante para reducir la deformación por mecanizado de la pieza.
(1) Selección razonable de parámetros geométricos de la herramienta.
①Ángulo de inclinación: bajo la condición de mantener la resistencia de la hoja, el ángulo de inclinación se selecciona apropiadamente para que sea mayor, por un lado, puede pulir un borde afilado y, por otro lado, puede reducir la deformación del corte, hacer la eliminación de viruta sea suave y luego reduzca la fuerza de corte y la temperatura de corte.Nunca utilice herramientas con ángulo de ataque negativo.
②Ángulo de alivio: el tamaño del ángulo de alivio tiene un impacto directo en el desgaste del flanco y la calidad de la superficie mecanizada.El espesor de corte es una condición importante para seleccionar el ángulo libre.Durante el desbaste, debido a la gran velocidad de avance, la gran carga de corte y la gran generación de calor, la herramienta requiere buenas condiciones de disipación de calor.Por lo tanto, el ángulo libre debe seleccionarse para que sea menor.Durante el fresado fino, se requiere que el filo esté afilado, se reduce la fricción entre la cara del flanco y la superficie mecanizada y se reduce la deformación elástica.Por lo tanto, el ángulo libre debería ser mayor.
③ Ángulo de hélice: para que el fresado sea suave y reducir la fuerza de fresado, el ángulo de hélice debe ser lo más grande posible.
④Ángulo de declinación principal: Reducir adecuadamente el ángulo de declinación principal puede mejorar las condiciones de disipación de calor y reducir la temperatura promedio del área de procesamiento.
(2) Mejorar la estructura de la herramienta.
①Reduzca el número de dientes de la fresa y aumente el espacio para la viruta.Debido a la gran plasticidad del material de aluminio y la gran deformación del corte durante el procesamiento, se requiere un gran espacio para la viruta, por lo que el radio inferior de la ranura de la viruta debe ser grande y el número de dientes de la fresa debe ser pequeño.
② Rechinar finamente los dientes.El valor de rugosidad del filo de los dientes del cortador debe ser inferior a Ra = 0,4 um.Antes de usar un cuchillo nuevo, debe usar una piedra de aceite fina para afilar ligeramente la parte delantera y trasera de los dientes del cuchillo unas cuantas veces para eliminar las rebabas y las ligeras estrías que quedan al afilar los dientes.De esta manera, no sólo se puede reducir el calor de corte, sino que también la deformación de corte es relativamente pequeña.
③ Controle estrictamente el estándar de desgaste de la herramienta.Una vez desgastada la herramienta, aumenta el valor de rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo, aumenta la temperatura de corte y aumenta la deformación de la pieza de trabajo.Por lo tanto, además de la selección de materiales de herramienta con buena resistencia al desgaste, el estándar de desgaste de la herramienta no debe ser superior a 0,2 mm, de lo contrario es fácil producir filo reconstruido.Al cortar, la temperatura de la pieza de trabajo generalmente no debe exceder los 100 ℃ para evitar deformaciones.
3. Mejorar el método de sujeción de la pieza de trabajo.
Para piezas de trabajo de aluminio de paredes delgadas con poca rigidez, se pueden utilizar los siguientes métodos de sujeción para reducir la deformación:
①Para piezas de casquillo de paredes delgadas, si se utiliza el mandril autocentrante de tres mordazas o el mandril de resorte para la sujeción radial, una vez que se suelta después del procesamiento, la pieza de trabajo inevitablemente se deformará.En este momento, se debe utilizar el método de presionar la cara del extremo axial con mayor rigidez.Coloque el orificio interior de la pieza, haga un mandril roscado, insértelo en el orificio interior de la pieza, presione la cara del extremo con una placa de cubierta y luego apriételo con una tuerca.Al mecanizar el círculo exterior, se puede evitar la deformación de sujeción para obtener una precisión de mecanizado satisfactoria.
② Al procesar piezas de trabajo de paredes delgadas y placas delgadas, es mejor usar ventosas de vacío para obtener una fuerza de sujeción distribuida uniformemente y luego procesar con una pequeña cantidad de corte, lo que puede evitar la deformación de la pieza de trabajo.
Además, también se puede utilizar el método de embalaje.Para aumentar la rigidez del proceso de piezas de trabajo de paredes delgadas, se puede llenar un medio dentro de la pieza de trabajo para reducir la deformación de la pieza de trabajo durante la sujeción y el corte.Por ejemplo, en la pieza de trabajo se vierte urea fundida que contiene entre un 3% y un 6% de nitrato de potasio.Después del procesamiento, la pieza de trabajo se puede sumergir en agua o alcohol y la masilla se puede disolver y verter.
4. Disposición razonable de los procesos
Durantecorte de alta velocidad, debido al gran margen de mecanizado y al corte interrumpido, el proceso de fresado a menudo genera vibraciones, lo que afecta la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie.Por lo tanto, el proceso de corte CNC de alta velocidad generalmente se puede dividir en: desbaste-semi-acabado-limpieza de esquinas-acabado y otros procesos.Para piezas con requisitos de alta precisión, a veces es necesario realizar un semiacabado secundario y luego un acabado.Después del mecanizado de desbaste, las piezas se pueden enfriar de forma natural, eliminando la tensión interna causada por el mecanizado de desbaste y reduciendo la deformación.El margen que queda después del desbaste debe ser mayor que la deformación, generalmente de 1 a 2 mm.Durante el acabado, la superficie de acabado de las piezas debe mantener un margen de mecanizado uniforme, generalmente de 0,2 a 0,5 mm, para que la herramienta esté en un estado estable durante el proceso de mecanizado, lo que puede reducir en gran medida la deformación de corte, obtener una buena calidad de mecanizado de la superficie y Garantizar la precisión del producto.
【2】 las habilidades operativas para reducir la deformación del procesamiento
Además de las razones anteriores, las piezas de aluminio se deforman durante el procesamiento.En la operación real, el método de operación también es muy importante.
1. Para piezas con grandes márgenes de mecanizado, para que tengan mejores condiciones de disipación de calor durante el proceso de mecanizado y evitar la concentración de calor, se debe adoptar un mecanizado simétrico durante el mecanizado.Si es necesario procesar una hoja de 90 mm de espesor a 60 mm, si se fresa un lado y el otro inmediatamente, y se procesa el tamaño final al mismo tiempo, la planitud alcanzará los 5 mm;si se procesa simétricamente con alimentación repetida, cada lado se procesa dos veces hasta La dimensión final puede garantizar una planitud de 0,3 mm.
2. Si hay varias cavidades en las piezas de la placa, no es adecuado utilizar el método de procesamiento secuencial de una cavidad y una cavidad durante el procesamiento, lo que fácilmente provocará que las piezas se deformen debido a una tensión desigual.Se adopta el procesamiento de múltiples capas, y cada capa se procesa en todas las cavidades al mismo tiempo, y luego se procesa la siguiente capa para hacer que las piezas se estresen uniformemente y reducir la deformación.
3. Reduzca la fuerza de corte y el calor de corte cambiando la cantidad de corte.Entre los tres elementos de la cantidad de corte, la cantidad de retroceso tiene una gran influencia en la fuerza de corte.Si el margen de mecanizado es demasiado grande, la fuerza de corte de una pasada será demasiado grande, lo que no solo deformará las piezas, sino que también afectará la rigidez del husillo de la máquina herramienta y reducirá la durabilidad de la herramienta.Si se reduce la cantidad de cuchillos que se comerán por la espalda, la eficiencia de producción se reducirá considerablemente.Sin embargo, en el mecanizado CNC se utiliza fresado de alta velocidad, lo que puede superar este problema.Mientras se reduce la cantidad de corte posterior, siempre que se aumente el avance en consecuencia y se aumente la velocidad de la máquina herramienta, se puede reducir la fuerza de corte y se puede garantizar la eficiencia del procesamiento al mismo tiempo.
4. También se debe prestar atención al orden de los movimientos de los cuchillos.El mecanizado de desbaste enfatiza la mejora de la eficiencia del mecanizado y la búsqueda de la tasa de eliminación por unidad de tiempo.Generalmente se puede utilizar fresado en sentido ascendente.Es decir, el exceso de material en la superficie de la pieza en bruto se elimina a la velocidad más rápida y en el menor tiempo, y básicamente se forma el contorno geométrico requerido para el acabado.Si bien el acabado enfatiza la alta precisión y la alta calidad, es aconsejable utilizar fresado.Debido a que el espesor de corte de los dientes del cortador disminuye gradualmente desde el máximo hasta cero durante el fresado, el grado de endurecimiento por trabajo se reduce considerablemente y también se reduce el grado de deformación de la pieza.
5. Las piezas de trabajo de paredes delgadas se deforman debido a la sujeción durante el procesamiento y es inevitable un acabado uniforme.Para reducir al mínimo la deformación de la pieza de trabajo, puede aflojar la pieza de presión antes de terminar el tamaño final, para que la pieza de trabajo pueda volver libremente a su estado original, y luego presionarla ligeramente, siempre que la pieza de trabajo pueda ser sujeta (completamente).Según la sensación de la mano, de esta manera se puede obtener el efecto de procesamiento ideal.En una palabra, el punto de acción de la fuerza de sujeción se encuentra preferiblemente en la superficie de soporte, y la fuerza de sujeción debe aplicarse en la dirección de una buena rigidez de la pieza de trabajo.Bajo la premisa de garantizar que la pieza de trabajo no esté suelta, cuanto menor sea la fuerza de sujeción, mejor.
6. Al mecanizar piezas con una cavidad, trate de no dejar que la fresa se hunda directamente en la pieza como un taladro al mecanizar la cavidad, lo que resulta en un espacio insuficiente para que la fresa acomode virutas y una mala eliminación de virutas, lo que resulta en sobrecalentamiento y expansión. y colapso de las piezas.Cuchillos, cuchillos rotos y otros fenómenos desfavorables.Primero taladre el agujero con una broca del mismo tamaño que la fresa o un tamaño mayor, y luego fréselo con lafresa.Alternativamente, se puede utilizar el software CAM para producir programas de reducción helicoidal.
El principal factor que afecta la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie de las piezas de aluminio es que dichas piezas son propensas a deformarse durante el proceso de mecanizado, lo que requiere que el operador tenga cierta experiencia y habilidades operativas.
Hora de publicación: 07-sep-2022