Många faktorer bidrar till förvrängningen av aluminiumkomponenter under tillverkningsprocessen, inklusive materialegenskaper, detaljgeometri och produktionsparametrar.
De primära faktorerna omfattar inre spänningar i råmaterialet, distorsion till följd av bearbetningskrafter och värme, och deformation inducerad av klämtryck.
1. Processåtgärder för att minska processdeformation
1. Minska ämnets inre spänning
Råmaterialets inre spänning kan lindras något genom naturlig eller artificiell åldring och vibrationsprocedurer.Preliminär bearbetning är också en gångbar metod.När det gäller råvaror med generösa överhäng och rejäla utsprång är efterbearbetningen också betydande.
Att bearbeta överskottsdelen av råmaterialet i förväg och minska överhänget av varje sektion kan inte bara mildra bearbetningsförvrängningen i efterföljande förfaranden, utan även tillåta att den läggs åt sidan under en varaktighet efter preliminär bearbetning, vilket ytterligare kan lindra en del av inre spänning.
2. Förbättra verktygets skärförmåga
Skärkraften och skärvärmen under bearbetningen påverkas avsevärt av materialsammansättningen och verktygets specifika form.Att välja rätt verktyg är avgörande för att minimera förvrängning under bearbetning av delar.
1) Välj rimligt verktygsgeometriska parametrar.
①Spånvinkel spelar en avgörande roll vid skäroperationer.Det är viktigt att noggrant välja en större spånvinkel samtidigt som man säkerställer att bladets styrka bibehålls.En större spånvinkel hjälper inte bara till att uppnå en skarpare skäregg utan minimerar också skärförvrängning och underlättar effektiv borttagning av spån, vilket leder till minskad skärkraft och temperatur.Verktyg med negativ spånvinkel bör undvikas till varje pris.
②Reliefvinkel: Storleken på reliefvinkeln påverkar avsevärt slitaget på flanken och kvaliteten på den bearbetade ytan.Valet av avlastningsvinkel beror på snittets tjocklek.Vid grov fräsning, där det finns en betydande matningshastighet, hög skärbelastning och hög värmealstring, är det avgörande att säkerställa optimal värmeavledning från verktyget.Därför bör en mindre reliefvinkel väljas.Omvänt, för finfräsning, krävs en skarp skäregg för att minimera friktionen mellan flanken och den bearbetade ytan och för att minska elastisk deformation.Därför rekommenderas en större släppningsvinkel.
③Helixvinkel: För att göra fräsningen smidig och minska fräskraften bör skruvvinkeln vara så stor som möjligt.
④ Huvudavböjningsvinkel: Korrekt minskning av huvudavböjningsvinkeln kan förbättra värmeavledningsförhållandena och minska medeltemperaturen i bearbetningsområdet.
2) Förbättra verktygsstrukturen.
①För att förbättra spånavgången är det viktigt att minska antalet tänder på fräsen och utöka spånutrymmet.På grund av den större plasticiteten hos aluminiumdelar uppstår en ökad skärdeformation under bearbetningen, vilket kräver ett större spånutrymme.Som ett resultat rekommenderas en större bottenradie för spånspåret och en minskning av antalet fräständer.
②Utför en exakt slipning av bladets tänder och se till att skäreggens grovhetsvärde är under Ra=0,4um.När du använder en ny kniv är det tillrådligt att lätt slipa både fram- och baksidan av tänderna med en fin oljesten för att ta bort eventuella grader och mindre ojämnheter som kan ha blivit resultatet av skärpningen.Denna process minskar inte bara skärvärmen utan minimerar också skärdeformationen.
③Det är viktigt att noggrant övervaka slitagestandarderna för skärverktyg.När verktyget slits ner, ökar arbetsstyckets ytjämnhet, skärtemperaturen ökar och arbetsstyckets deformation blir mer uttalad.Förutom att välja skärverktygsmaterial med utmärkt slitstyrka är det avgörande att hålla sig till en maximal verktygsslitagegräns på 0,2 mm för att förhindra uppkomst av uppbyggd egg.Under skäroperationer rekommenderas att arbetsstyckets temperatur hålls under 100°C för att förhindra deformation.
3. Förbättra fastspänningsmetoden för arbetsstycken
För tunnväggiga aluminiumarbetsstycken med dålig styvhet kan följande fastspänningsmetoder användas för att minska deformation:
①När man arbetar med tunnväggiga bussningsdelar kan användning av en trekäfts självcentrerande chuck eller fjäderchuck för att spänna delarna radiellt resultera i deformation av arbetsstycket när det lossas efter bearbetning.I sådana fall är det tillrådligt att använda en starkare axiell ändytas kompressionsmetod.Börja med att lokalisera det inre hålet i delen, skapa en anpassad gängad dorn och sätt in den i det inre hålet.Använd en täckplatta för att trycka på ändytan och fäst den sedan på plats med en mutter.Genom att använda detta tillvägagångssätt kan du förhindra klämdeformation under bearbetning av yttre cirkel, vilket leder till förbättrad bearbetningsnoggrannhet.
②När man arbetar med tunnväggiga plåtdelar är det tillrådligt att använda magnetisk spännteknik för att uppnå jämn spännkraft i kombination med finare skärparametrar.Detta tillvägagångssätt minskar effektivt risken för deformation av arbetsstycket under bearbetning. Som ett alternativ kan internt stöd implementeras för att förbättra stabiliteten hos tunnväggiga komponenter.
Genom att infundera arbetsstycket med ett stödjande medium, såsom en urealösning innehållande 3 % till 6 % kaliumnitrat, kan sannolikheten för deformation under fastspänning och skärning minimeras.Detta fyllmedel kan sedan lösas upp och avlägsnas genom att sänka ner arbetsstycket i vatten eller alkohol efter bearbetning.
4. Ordna processen på ett rimligt sätt
Under höghastighetsskärning är fräsningsprocessen utsatt för vibrationer på grund av den stora bearbetningsmånen och intermittent skärning, vilket leder till negativa effekter på bearbetningsnoggrannheten och ytjämnheten.Följaktligen omfattar CNC-höghastighetsskärningsproceduren vanligtvis olika stadier, nämligen grovbearbetning, halvfinish, hörnrengöring och efterbehandling, bland annat.
I fall där komponenter kräver hög precision kan det vara nödvändigt att utföra sekundär halvfinish följt av efterbehandling.Efter grovbearbetning är det fördelaktigt att låta delarna genomgå naturlig kylning för att lindra den inre spänningen som orsakas av grovbearbetning och minimera deformation.Marginalen kvar efter grovbearbetning bör överstiga deformationsnivån, vanligtvis från 1 till 2 mm.
Dessutom, när du utför efterbearbetning, är det absolut nödvändigt att bibehålla en konsekvent bearbetningsmån på delens färdiga yta, vanligtvis från 0,2 till 0,5 mm.Denna praxis säkerställer att verktyget förblir i ett stabilt tillstånd under bearbetningen, vilket avsevärt minskar skärdeformationen, uppnår överlägsen ytbearbetningskvalitet och bibehåller produktens noggrannhet.
2. Driftskicklighet för att minska bearbetningsdeformation
Delar gjorda avcnc-bearbetade aluminiumdelardeformeras under bearbetningen.Utöver ovanstående skäl är driftmetoden också mycket viktig i verklig drift.
1. För komponenter med betydande bearbetningsmån är det viktigt att använda symmetriska bearbetningstekniker för att förbättra värmeavledning under bearbetning och förhindra värmekoncentration.Som en illustration, när man reducerar en 90 mm tjock plåt till 60 mm, fräsning av ena sidan och sedan omedelbart fräsning av den andra, följt av en enda slutlig limningsprocess resulterar i en planhet på 5 mm.Däremot säkerställer användning av upprepad symmetrisk bearbetning, med varje sida fräs i två steg, en slutlig storlek med en planhet på 0,3 mm.
2. Om det finns flera fördjupningar på plåtkomponenten, rekommenderas det inte att använda steg-för-steg bearbetningsmetoden för varje enskild fördjupning.Detta kan leda till oregelbunden spänningsfördelning och efterföljande deformation av komponenten.Överväg istället att implementera lagerbearbetning för att bearbeta alla fördjupningar samtidigt på varje lager, innan du går vidare till nästa lager.Detta kommer att bidra till att säkerställa jämn spänningsfördelning och minimera deformation.
3. För att minska skärkraft och värme kan skärmängden justeras.Bland trion av skärmängdsfaktorer påverkar tillbakaskärningsmängden skärkraften avsevärt.Överdriven bearbetningsmån och skärkraft kan leda till deformation av delar, äventyra verktygsmaskinens spindelstyvhet och minska verktygets hållbarhet.En minskning av återskärningsmängden kan avsevärt minska produktionseffektiviteten.Icke desto mindre kan höghastighetsfräsning i CNC-bearbetning lösa detta problem.Genom att samtidigt minska återskärningsmängden och öka matningen och verktygsmaskinens hastighet kan skärkraften minskas samtidigt som bearbetningseffektiviteten bibehålls.
4. Uppmärksamhet bör också fästas vid skärsekvensen.Vid grovbearbetning ligger fokus på att förbättra bearbetningseffektiviteten och sträva efter maximalt materialavverkning per tidsenhet.I allmänhet föredras uppfräsning.Detta innebär att överskottsmaterialet på arbetsstyckets yta avlägsnas med högsta hastighet och på kortast möjliga tid för att fastställa den erforderliga geometriska konturen för efterbehandling.Å andra sidan prioriterar efterbearbetningsprocessen hög precision och överlägsen kvalitet, därför rekommenderas nedfräsning.Eftersom skärtjockleken på verktyget gradvis minskar från max till noll under nedfräsning, minskar det avsevärt arbetshärdning och minimerar deformation av delar.
5. Deformation av tunnväggiga arbetsstycken orsakade av fastspänning under bearbetning är en oundviklig fråga, även efter att de har blivit färdiga.För att minimera arbetsstyckets deformation rekommenderas det att släppa trycket innan efterbearbetning för att uppnå de slutliga måtten.Detta gör att arbetsstycket naturligt återgår till sin ursprungliga form.Därefter kan trycket försiktigt dras åt tills arbetsstycket är helt fastspänt, vilket uppnår önskad bearbetningseffekt.Helst bör klämkraften appliceras på den stödjande ytan, i linje med arbetsstyckets styvhet.Samtidigt som man säkerställer att arbetsstycket förblir säkert är det att föredra att använda minimal spännkraft.
6. Vid bearbetning av delar med ett ihåligt utrymme är det tillrådligt att undvika att fräsen tränger direkt in i delen som liknar en borr under processen.Detta kan leda till begränsat spånutrymme för fräsen, försvårad evakuering av spån och resulterande överhettning, expansion och försämring av delarna.Oönskade händelser som förvrängning och verktygsbrott kan uppstå.Det rekommenderas att initialt använda en borr av samma storlek eller något större än fräsen för att borra hålet och därefter använda fräsen för bearbetning.Alternativt kan ett spiralskärningsprogram genereras med CAM-mjukvara.
Den primära utmaningen som påverkar precisionen vid tillverkning av aluminiumdelar och kvaliteten på dess ytfinish är dessa delars känslighet för distorsion under bearbetning.Detta kräver att operatören besitter en viss nivå av operativ kompetens och skicklighet.
Anebon är beroende av robust teknisk kraft och skapar ständigt sofistikerad teknik för att möta efterfrågan på cnc-metallbearbetning,5-axlig cnc-fräsningoch gjutning av bilar.Alla åsikter och förslag kommer att uppskattas mycket!Det goda samarbetet skulle kunna förbättra oss båda till bättre utveckling!
ODM Tillverkare KinaAnpassade aluminium CNC delaroch tillverkning av maskindelar, För närvarande har Anebons artiklar exporterats till mer än sextio länder och olika regioner, såsom Sydostasien, Amerika, Afrika, Östeuropa, Ryssland, Kanada etc. Anebon hoppas verkligen kunna etablera bred kontakt med alla potentiella kunder både i Kina och resten av världen.
Om du vill veta mer om oss eller vill fråga, skicka ett e-postmeddelande tillinfo@anebon.com
Posttid: 2024-02-02