Множество факторов способствуют деформации алюминиевых компонентов в процессе производства, включая свойства материала, геометрию детали и параметры производства.
К основным факторам относятся внутреннее напряжение в сырье, деформация, возникающая в результате механической обработки и нагрева, а также деформация, вызванная давлением зажима.
1. Технологические мероприятия по уменьшению деформации обработки.
1. Уменьшите внутреннее напряжение заготовки.
Внутреннее напряжение сырья можно несколько облегчить за счет естественного или искусственного старения и процедур вибрации.Предварительная обработка также является жизнеспособным методом.В случае сырья с большими выступами и значительными выступами искажения при постобработке также значительны.
Предварительная обработка избыточной части сырья и уменьшение выступа каждой секции может не только смягчить искажения при обработке в последующих процедурах, но также позволить отложить его на время после предварительной обработки, что может дополнительно облегчить некоторые из внутреннее напряжение.
2. Улучшите режущую способность инструмента.
Сила резания и теплота резания во время обработки существенно зависят от состава материала и конкретной формы инструмента.Выбор подходящего инструмента жизненно важен для минимизации искажений во время обработки детали.
1) Разумно подбирать геометрические параметры инструмента.
①Передний угол играет решающую роль при резке.Важно тщательно выбирать больший передний угол, сохраняя при этом прочность лезвия.Больший передний угол не только помогает получить более острую режущую кромку, но также сводит к минимуму искажения при резке и способствует эффективному удалению стружки, что приводит к снижению силы резания и температуры.Инструментов с отрицательным передним углом следует избегать любой ценой.
②Угол заднего угла: Величина заднего угла существенно влияет на износ задней поверхности и качество обработанной поверхности.Выбор заднего угла зависит от толщины реза.При черновом фрезеровании, где имеется значительная скорость подачи, большая нагрузка резания и высокое выделение тепла, крайне важно обеспечить оптимальный отвод тепла от инструмента.Следовательно, следует выбирать меньший задний угол.И наоборот, при тонком фрезеровании необходима острая режущая кромка, чтобы минимизировать трение между боковой поверхностью и обрабатываемой поверхностью и уменьшить упругую деформацию.Следовательно, рекомендуется использовать больший угол зазора.
③Угол спирали: чтобы фрезерование было более плавным и уменьшилось усилие фрезерования, угол спирали должен быть как можно большим.
④ Основной угол отклонения: правильное уменьшение основного угла отклонения может улучшить условия рассеивания тепла и снизить среднюю температуру в зоне обработки.
2) Улучшить структуру инструмента.
①Чтобы улучшить эвакуацию стружки, важно уменьшить количество зубьев фрезы и увеличить пространство для стружки.Из-за большей пластичности алюминиевых деталей во время обработки увеличивается деформация резания, что требует большего пространства для стружки.В результате рекомендуется увеличить нижний радиус канавки для стружки и уменьшить количество зубьев фрезы.
②Выполните точную шлифовку зубьев лезвия, следя за тем, чтобы значение шероховатости режущей кромки было ниже Ra=0,4 мкм.При использовании нового ножа рекомендуется слегка отшлифовать как переднюю, так и заднюю часть зубьев с помощью мелкого масляного камня, чтобы удалить заусенцы и мелкие неровности, которые могли возникнуть в результате заточки.Этот процесс не только снижает теплоту резки, но и сводит к минимуму деформацию резки.
③Очень важно внимательно следить за нормами износа режущих инструментов.По мере изнашивания инструмента величина шероховатости поверхности заготовки повышается, температура резания увеличивается, деформация заготовки становится более выраженной.Помимо выбора материалов режущего инструмента с превосходной износостойкостью, крайне важно соблюдать максимальный предел износа инструмента в 0,2 мм, чтобы предотвратить появление наростов на кромке.Во время операций резки рекомендуется поддерживать температуру заготовки ниже 100°С во избежание деформации.
3. Улучшить метод зажима заготовок.
Для тонкостенных алюминиевых заготовок с плохой жесткостью для уменьшения деформации можно использовать следующие способы зажима:
①При работе с тонкостенными деталями втулок использование трехкулачкового самоцентрирующегося патрона или пружинного патрона для радиального зажима деталей может привести к деформации заготовки при ее ослаблении после обработки.В таких случаях целесообразно использовать более сильный метод осевого сжатия торца.Начните с поиска внутреннего отверстия детали, создания специальной резьбовой оправки и вставки ее во внутреннее отверстие.С помощью накладки надавите на торцевую поверхность, а затем закрепите ее на месте с помощью гайки.Используя этот подход, вы можете предотвратить деформацию зажима во время обработки внешнего круга, что приведет к повышению точности обработки.
②При работе с тонкостенными деталями из листового металла рекомендуется использовать технологию магнитного зажима для достижения равномерной силы зажима в сочетании с более точными параметрами резки.Такой подход эффективно снижает риск деформации заготовки во время обработки. В качестве альтернативы можно использовать внутреннюю опору для повышения стабильности тонкостенных компонентов.
Наполняя заготовку поддерживающей средой, например раствором мочевины, содержащим от 3% до 6% нитрата калия, можно свести к минимуму вероятность деформации во время зажима и резки.Этот наполнитель впоследствии можно растворить и удалить, погрузив заготовку в воду или спирт после постобработки.
4. Организуйте процесс разумно
В ходе высокоскоростной резки процесс фрезерования подвержен вибрациям из-за значительного припуска на обработку и прерывистого резания, что приводит к неблагоприятному воздействию на точность обработки и шероховатость поверхности.Следовательно, процедура высокоскоростной резки с ЧПУ обычно включает в себя различные этапы, а именно, среди прочего, черновую обработку, получистовую обработку, очистку углов и чистовую обработку.
В тех случаях, когда детали требуют высокой точности, может возникнуть необходимость выполнить вторичную получистовую обработку с последующей чистовой отделкой.После черновой обработки полезно позволить деталям подвергнуться естественному охлаждению, чтобы уменьшить внутреннее напряжение, вызванное черновой обработкой, и минимизировать деформацию.Запас, оставшийся после черновой обработки, должен превышать уровень деформации, обычно в пределах от 1 до 2 мм.
Кроме того, при проведении чистовой обработки обязательно необходимо сохранять постоянный припуск на обработку готовой поверхности детали, обычно составляющий от 0,2 до 0,5 мм.Такая практика гарантирует, что инструмент остается в стабильном состоянии во время обработки, тем самым значительно уменьшая деформацию резания, достигая превосходного качества обработки поверхности и сохраняя точность изделия.
2. Навыки эксплуатации для уменьшения деформации обработки.
Детали изготовлены изалюминиевые детали, обработанные на станке с ЧПУдеформируются в процессе обработки.Помимо вышеперечисленных причин, в реальной эксплуатации также очень важен метод работы.
1. Для компонентов со значительным припуском на обработку важно использовать симметричные методы обработки, чтобы улучшить рассеивание тепла во время обработки и предотвратить концентрацию тепла.В качестве иллюстрации: при уменьшении листа толщиной 90 мм до толщины 60 мм фрезерование одной стороны и немедленное фрезерование другой стороны с последующей единственной окончательной калибровкой приводит к получению плоскостности 5 мм.Напротив, использование повторяющейся симметричной обработки, при которой каждая сторона фрезеруется в два этапа, обеспечивает окончательный размер с плоскостностью 0,3 мм.
2. При наличии на пластинчатой детали нескольких углублений не рекомендуется применять поэтапный метод обработки каждого отдельного углубления.Это может привести к неравномерному распределению напряжений и последующей деформации компонента.Вместо этого рассмотрите возможность реализации многоуровневой обработки для одновременной обработки всех отступов на каждом слое, прежде чем переходить к следующему слою.Это поможет обеспечить равномерное распределение напряжений и минимизировать деформацию.
3. Чтобы уменьшить силу резания и нагрев, можно регулировать интенсивность резки.Среди трех факторов, влияющих на объем резания, объем обратного резания существенно влияет на силу резания.Чрезмерный припуск на обработку и сила резания могут привести к деформации детали, ухудшению жесткости шпинделя станка и снижению долговечности инструмента.Уменьшение количества обратного раскроя может существенно снизить эффективность производства.Тем не менее, высокоскоростное фрезерование на станках с ЧПУ может решить эту проблему.Одновременно уменьшая объем обратного резания и увеличивая подачу и скорость станка, можно уменьшить силу резания, сохранив при этом эффективность обработки.
4. Также следует обратить внимание на последовательность резки.При черновой обработке основное внимание уделяется повышению эффективности обработки и достижению максимального съема материала в единицу времени.Обычно предпочтительным является попутное фрезерование.Это означает, что излишки материала на поверхности заготовки удаляются с максимальной скоростью и в кратчайшие сроки для установления необходимого геометрического очертания для чистовой обработки.С другой стороны, в процессе чистовой обработки приоритет отдается высокой точности и превосходному качеству, поэтому рекомендуется попутное фрезерование.Поскольку толщина резания инструмента постепенно уменьшается от максимальной до нуля во время попутного фрезерования, это значительно снижает нагартование и сводит к минимуму деформацию детали.
5. Деформация тонкостенных заготовок, вызванная зажатием во время обработки, является неизбежной проблемой даже после их окончательной обработки.Чтобы свести к минимуму деформацию заготовки, перед чистовой обработкой рекомендуется ослабить давление для достижения окончательных размеров.Это позволяет заготовке естественным образом вернуться к своей первоначальной форме.В дальнейшем давление можно осторожно усиливать до полного зажима заготовки, добиваясь желаемого эффекта обработки.В идеале сила зажима должна быть приложена к опорной поверхности в соответствии с жесткостью заготовки.Обеспечивая надежную фиксацию заготовки, предпочтительно использовать минимальное усилие зажима.
6. При обработке деталей с полым пространством желательно избегать проникновения фрезы непосредственно в деталь, подобно сверлу, во время процесса.Это может привести к ограничению пространства для стружки во фрезе, затруднению эвакуации стружки и, как следствие, к перегреву, расширению и износу деталей.Это может привести к нежелательным явлениям, таким как деформация и поломка инструмента.Рекомендуется сначала использовать сверло такого же размера или немного больше, чем фреза, для рассверливания отверстия, а затем использовать фрезу для механической обработки.Альтернативно, программа спиральной резки может быть создана с помощью программного обеспечения CAM.
Основной проблемой, влияющей на точность изготовления алюминиевых деталей и качество обработки их поверхности, является подверженность этих деталей деформации во время обработки.Это требует, чтобы оператор обладал определенным уровнем эксплуатационного опыта и квалификации.
Anebon опирается на мощные технические силы и постоянно создает сложные технологии для удовлетворения потребностей обработки металлов с ЧПУ.5-осевое фрезерование с ЧПУи литье автомобильное.Все мнения и предложения будут с благодарностью приняты!Хорошее сотрудничество может улучшить развитие нас обоих!
Производитель ODM КитайАлюминиевые детали с ЧПУ по индивидуальному заказуи изготовление деталей машин. В настоящее время продукция Anebon экспортируется в более чем шестьдесят стран и различных регионов, таких как Юго-Восточная Азия, Америка, Африка, Восточная Европа, Россия, Канада и т. д. Anebon искренне надеется установить широкие контакты со всеми потенциальными клиентами. как в Китае, так и в остальной части мира.
Если вы хотите узнать больше о нас или хотите задать вопрос, пожалуйста, отправьте электронное письмо по адресуinfo@anebon.com
Время публикации: 02 февраля 2024 г.