มาตรการกระบวนการและทักษะการปฏิบัติงานเพื่อลดการเสียรูปของชิ้นส่วนอะลูมิเนียม

มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้ชิ้นส่วนอะลูมิเนียมเสียรูป ซึ่งเกี่ยวข้องกับวัสดุ รูปร่างของชิ้นส่วน และสภาวะการผลิตมีลักษณะดังต่อไปนี้เป็นหลัก: การเสียรูปที่เกิดจากความเค้นภายในของช่องว่าง การเสียรูปที่เกิดจากแรงตัดและความร้อนในการตัด และการเสียรูปที่เกิดจากแรงจับยึด

【1】มาตรการกระบวนการเพื่อลดการเสียรูปในการประมวลผล

1. ลดความเครียดภายในของช่องว่าง

การรักษาความชราและการสั่นสะเทือนตามธรรมชาติหรือเทียมสามารถขจัดความเครียดภายในของช่องว่างได้บางส่วนการประมวลผลล่วงหน้ายังเป็นวิธีกระบวนการที่มีประสิทธิภาพอีกด้วยสำหรับช่องว่างที่มีหัวอ้วนและหูใหญ่ เนื่องจากค่าเผื่อขนาดใหญ่ การเสียรูปหลังการประมวลผลก็มีขนาดใหญ่เช่นกันหากส่วนที่เกินของช่องว่างได้รับการประมวลผลล่วงหน้าและค่าเผื่อของแต่ละส่วนลดลง ไม่เพียงแต่สามารถลดการเสียรูปในการประมวลผลของกระบวนการที่ตามมาเท่านั้น แต่ยังปล่อยส่วนหนึ่งของความเครียดภายในหลังจากการประมวลผลล่วงหน้าเป็นระยะเวลาหนึ่งด้วย เวลา.

2. ปรับปรุงความสามารถในการตัดของเครื่องมือ

พารามิเตอร์วัสดุและรูปทรงเรขาคณิตของเครื่องมือมีอิทธิพลสำคัญต่อแรงตัดและความร้อนในการตัดการเลือกเครื่องมือที่ถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญมากในการลดความผิดปกติของการตัดเฉือนของชิ้นส่วน

(1) การเลือกพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเครื่องมืออย่างสมเหตุสมผล

1 มุมคาย: ภายใต้เงื่อนไขของการรักษาความแข็งแรงของใบมีด มุมคายจะถูกเลือกอย่างเหมาะสมให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ในด้านหนึ่งสามารถบดขอบคมได้ และในทางกลับกัน ก็สามารถลดการเสียรูปในการตัด ทำให้ การกำจัดเศษจะราบรื่น จากนั้นลดแรงตัดและอุณหภูมิในการตัดห้ามใช้เครื่องมือที่มีมุมคายเป็นลบ

②มุมนูน: ขนาดของมุมนูนมีผลกระทบโดยตรงต่อการสึกหรอของปีกข้างและคุณภาพของพื้นผิวที่กลึงความหนาของการตัดถือเป็นเงื่อนไขสำคัญในการเลือกมุมหลบในระหว่างการกัดหยาบ เนื่องจากอัตราการป้อนสูง โหลดการตัดหนัก และการเกิดความร้อนสูง เครื่องมือจึงต้องมีสภาวะการกระจายความร้อนที่ดีดังนั้นควรเลือกมุมหลบให้เล็กลงเมื่อกัดละเอียด คมตัดจะต้องคม แรงเสียดทานระหว่างหน้าด้านข้างและพื้นผิวที่กลึงจะลดลง และการเปลี่ยนรูปยืดหยุ่นจะลดลงดังนั้นมุมหลบควรมีให้มากขึ้น

3 มุมเกลียว: เพื่อให้งานกัดเรียบและลดแรงงานกัด มุมเกลียวควรมีขนาดใหญ่ที่สุด

④มุมเอียงหลัก: การลดมุมเอียงหลักอย่างเหมาะสมสามารถปรับปรุงสภาวะการกระจายความร้อนและลดอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นที่การประมวลผลได้

(2) ปรับปรุงโครงสร้างเครื่องมือ

①ลดจำนวนฟันของหัวกัดและเพิ่มพื้นที่ชิปเนื่องจากวัสดุอลูมิเนียมมีความยืดหยุ่นสูงและการเสียรูปของการตัดขนาดใหญ่ในระหว่างการประมวลผล จึงจำเป็นต้องมีพื้นที่ชิปขนาดใหญ่ ดังนั้นรัศมีด้านล่างของร่องชิปควรมีขนาดใหญ่และจำนวนฟันของหัวกัดควรมีขนาดเล็ก

② บดฟันให้ละเอียดค่าความหยาบของคมตัดของฟันของเครื่องตัดควรน้อยกว่า Ra=0.4umก่อนใช้มีดใหม่ คุณควรใช้หินน้ำมันเนื้อละเอียดเพื่อลับฟันด้านหน้าและด้านหลังของมีดเล็กน้อยสักสองสามครั้ง เพื่อขจัดเสี้ยนและรอยหยักเล็กน้อยที่เหลืออยู่เมื่อลับฟันด้วยวิธีนี้ ไม่เพียงแต่สามารถลดความร้อนในการตัดได้เท่านั้น แต่ยังทำให้การเสียรูปของการตัดค่อนข้างน้อยอีกด้วย

3 ควบคุมมาตรฐานการสึกหรอของเครื่องมืออย่างเคร่งครัดหลังจากที่เครื่องมือสึกหรอ ค่าความหยาบผิวของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้น อุณหภูมิในการตัดจะเพิ่มขึ้น และการเสียรูปของชิ้นงานจะเพิ่มขึ้นดังนั้น นอกเหนือจากการเลือกวัสดุเครื่องมือที่มีความทนทานต่อการสึกหรอที่ดีแล้ว มาตรฐานการสึกหรอของเครื่องมือไม่ควรเกิน 0.2 มม. มิฉะนั้นจะทำให้เกิดคมตัดที่สะสมได้ง่ายเมื่อทำการตัด โดยทั่วไปอุณหภูมิของชิ้นงานไม่ควรเกิน 100 ℃ เพื่อป้องกันการเสียรูป

3. ปรับปรุงวิธีการจับยึดของชิ้นงาน

สำหรับชิ้นงานอะลูมิเนียมผนังบางที่มีความแข็งแกร่งต่ำ สามารถใช้วิธีการจับยึดต่อไปนี้เพื่อลดการเสียรูป:

①สำหรับชิ้นส่วนบุชชิ่งที่มีผนังบาง หากใช้หัวจับกึ่งกลางตัวเองแบบสามขากรรไกรหรือหัวจับสปริงสำหรับการจับยึดในแนวรัศมี เมื่อปล่อยออกมาหลังการประมวลผล ชิ้นงานจะเปลี่ยนรูปอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ในเวลานี้ ควรใช้วิธีการกดหน้าปลายตามแนวแกนที่มีความแข็งแกร่งดีกว่าวางตำแหน่งรูด้านในของชิ้นส่วน ทำแมนเดรลแบบมีเกลียว สอดเข้าไปในรูด้านในของชิ้นส่วน กดหน้าส่วนท้ายโดยมีแผ่นปิดอยู่ จากนั้นขันให้แน่นด้วยน็อตเมื่อตัดเฉือนวงกลมด้านนอก สามารถหลีกเลี่ยงการเสียรูปในการจับยึดได้ เพื่อให้ได้ความแม่นยำในการตัดเฉือนที่น่าพอใจ

2 เมื่อประมวลผลชิ้นงานที่มีผนังบางและแผ่นบาง ควรใช้ถ้วยดูดสุญญากาศเพื่อให้ได้แรงจับยึดที่กระจายเท่าๆ กัน จากนั้นจึงดำเนินการด้วยการตัดจำนวนเล็กน้อย ซึ่งสามารถป้องกันการเสียรูปของชิ้นงานได้ดี

นอกจากนี้ยังสามารถใช้วิธีการบรรจุได้อีกด้วยเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งในกระบวนการของชิ้นงานที่มีผนังบาง สามารถเติมตัวกลางภายในชิ้นงานได้เพื่อลดการเสียรูปของชิ้นงานในระหว่างการจับยึดและการตัดตัวอย่างเช่น ยูเรียละลายที่มีโพแทสเซียมไนเตรต 3% ถึง 6% จะถูกเทลงในชิ้นงานหลังจากการประมวลผล ชิ้นงานสามารถแช่ในน้ำหรือแอลกอฮอล์ และฟิลเลอร์สามารถละลายและเทออกได้

4. การจัดกระบวนการอย่างสมเหตุสมผล

ในระหว่างการตัดด้วยความเร็วสูงเนื่องจากมีค่าเผื่อการตัดเฉือนสูงและการตัดขัดจังหวะ กระบวนการกัดจึงมักทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนและความขรุขระของพื้นผิวดังนั้น โดยทั่วไปกระบวนการตัด CNC ความเร็วสูงจึงสามารถแบ่งออกเป็น: การกัดหยาบ-กึ่งสำเร็จ-การหักมุม-การเก็บผิวสำเร็จ และกระบวนการอื่น ๆสำหรับชิ้นส่วนที่ต้องการความแม่นยำสูง บางครั้งจำเป็นต้องดำเนินการเก็บผิวกึ่งละเอียดขั้นที่สองแล้วจึงเก็บผิวขั้นสุดท้ายหลังจากการตัดเฉือนหยาบ ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกระบายความร้อนตามธรรมชาติ ขจัดความเครียดภายในที่เกิดจากการตัดเฉือนหยาบและลดการเสียรูปค่าเผื่อที่เหลือหลังจากการตัดเฉือนหยาบควรมากกว่าการเสียรูป โดยทั่วไปคือ 1 ถึง 2 มม.ในระหว่างการตกแต่ง พื้นผิวการตกแต่งของชิ้นส่วนควรรักษาค่าเผื่อการตัดเฉือนสม่ำเสมอ โดยทั่วไป 0.2 ~ 0.5 มม. เพื่อให้เครื่องมืออยู่ในสถานะที่มั่นคงในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ซึ่งสามารถลดการเสียรูปของการตัดได้อย่างมาก ได้รับคุณภาพการตัดเฉือนพื้นผิวที่ดี และ ตรวจสอบความถูกต้องของผลิตภัณฑ์

【 2 】 ทักษะการดำเนินงานเพื่อลดการเสียรูปในการประมวลผล

นอกเหนือจากเหตุผลข้างต้น ชิ้นส่วนของชิ้นส่วนอลูมิเนียมยังมีรูปร่างผิดปกติระหว่างการประมวลผลในการปฏิบัติงานจริง วิธีดำเนินการก็มีความสำคัญเช่นกัน

1. สำหรับชิ้นส่วนที่มีค่าเผื่อการตัดเฉือนสูง เพื่อให้มีสภาวะการกระจายความร้อนที่ดีขึ้นในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน และหลีกเลี่ยงความเข้มข้นของความร้อน ควรใช้การตัดเฉือนแบบสมมาตรในระหว่างการตัดเฉือนหากจำเป็นต้องแปรรูปแผ่นหนา 90 มม. เป็น 60 มม. หากด้านหนึ่งถูกกัดและอีกด้านหนึ่งถูกกัดทันที และขนาดสุดท้ายได้รับการประมวลผลในคราวเดียว ความเรียบจะสูงถึง 5 มม.หากได้รับการประมวลผลแบบสมมาตรด้วยการป้อนซ้ำ แต่ละด้านจะถูกประมวลผลสองครั้งจนถึงมิติสุดท้ายสามารถรับประกันความเรียบของ 0.3 มม.

2. หากชิ้นส่วนแผ่นมีหลายช่อง ไม่เหมาะที่จะใช้วิธีการประมวลผลตามลำดับของหนึ่งช่องและหนึ่งช่องในระหว่างการประมวลผล ซึ่งจะทำให้ชิ้นส่วนเสียรูปได้ง่ายเนื่องจากความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอมีการนำการประมวลผลแบบหลายชั้นมาใช้ และแต่ละชั้นจะถูกประมวลผลไปยังโพรงทั้งหมดในเวลาเดียวกัน จากนั้นชั้นถัดไปจะถูกประมวลผลเพื่อทำให้ชิ้นส่วนมีความเค้นเท่ากันและลดการเสียรูป

3. ลดแรงตัดและความร้อนในการตัดโดยการเปลี่ยนปริมาณการตัดในบรรดาองค์ประกอบ 3 ประการของปริมาณการตัด ปริมาณการยึดติดด้านหลังมีอิทธิพลอย่างมากต่อแรงตัดหากค่าเผื่อการตัดเฉือนสูงเกินไป แรงตัดในรอบหนึ่งรอบก็ใหญ่เกินไป ซึ่งไม่เพียงแต่จะทำให้ชิ้นส่วนเสียรูป แต่ยังส่งผลต่อความแข็งแกร่งของสปินเดิลของเครื่องมือกล และลดความทนทานของเครื่องมือด้วยหากจำนวนมีดที่ต้องกินทางด้านหลังลดลง ประสิทธิภาพการผลิตจะลดลงอย่างมากอย่างไรก็ตาม มีการใช้การกัดความเร็วสูงในการตัดเฉือน CNC ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหานี้ได้ในขณะที่ลดปริมาณการตัดด้านหลัง ตราบใดที่อัตราป้อนเพิ่มขึ้นตามนั้นและความเร็วของเครื่องมือกลเพิ่มขึ้น แรงตัดจะลดลงและมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพการประมวลผลในเวลาเดียวกัน

4. ควรคำนึงถึงลำดับการเคลื่อนย้ายมีดด้วยการตัดเฉือนหยาบเน้นการปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดเฉือนและดำเนินการตามอัตราการขจัดเศษต่อหน่วยเวลาโดยทั่วไปแล้ว สามารถใช้การกัดขึ้นได้นั่นคือวัสดุส่วนเกินบนพื้นผิวของชิ้นงานจะถูกลบออกด้วยความเร็วที่เร็วที่สุดและเวลาที่สั้นที่สุด และโดยทั่วไปแล้วจะมีการสร้างรูปทรงเรขาคณิตที่จำเป็นสำหรับการตกแต่งแม้ว่าการเก็บผิวละเอียดจะเน้นย้ำถึงความแม่นยำสูงและมีคุณภาพสูง แต่ขอแนะนำให้ใช้การกัดตามเนื่องจากความหนาของการตัดของฟันของเครื่องตัดจะค่อยๆลดลงจากสูงสุดเป็นศูนย์ในระหว่างการกัดแบบลง ระดับของการแข็งตัวของงานจะลดลงอย่างมาก และระดับของการเสียรูปของชิ้นส่วนก็ลดลงเช่นกัน

5. ชิ้นงานที่มีผนังบางมีรูปร่างผิดปกติเนื่องจากการหนีบระหว่างการประมวลผล และแม้แต่การเก็บผิวละเอียดก็หลีกเลี่ยงไม่ได้เพื่อลดการเสียรูปของชิ้นงานให้เหลือน้อยที่สุด คุณสามารถคลายชิ้นงานกดก่อนที่จะเสร็จสิ้นขนาดสุดท้าย เพื่อให้ชิ้นงานสามารถกลับสู่สภาพเดิมได้อย่างอิสระ จากนั้นจึงกดเล็กน้อยตราบใดที่ชิ้นงานสามารถ หนีบ (สมบูรณ์)ตามความรู้สึกของมือ) สามารถรับผลการประมวลผลในอุดมคติได้ด้วยวิธีนี้กล่าวอีกนัยหนึ่ง จุดกระทำของแรงจับยึดนั้นควรอยู่บนพื้นผิวรองรับ และควรใช้แรงจับยึดในทิศทางของความแข็งแกร่งที่ดีของชิ้นงานโดยยึดหลักให้แน่ใจว่าชิ้นงานไม่หลวม ยิ่งแรงจับยึดน้อยก็ยิ่งดี

6. เมื่อตัดเฉือนชิ้นส่วนที่มีช่อง พยายามอย่าให้หัวกัดพุ่งเข้าไปในชิ้นส่วนโดยตรงเช่นสว่านเมื่อตัดเฉือนช่อง ส่งผลให้พื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับหัวกัดเพื่อรองรับเศษและการขจัดเศษที่ไม่ดี ส่งผลให้เกิดความร้อนสูงเกินไป การขยายตัว และการพังทลายของชิ้นส่วนต่างๆมีด มีดหัก และปรากฏการณ์ไม่พึงประสงค์อื่นๆขั้นแรกให้เจาะรูด้วยสว่านที่มีขนาดเท่ากับหัวกัดหรือใหญ่กว่าหนึ่งขนาด จากนั้นจึงทำการกัดด้วยคัตเตอร์มิลลิ่ง-อีกทางหนึ่ง สามารถใช้ซอฟต์แวร์ CAM เพื่อสร้างโปรแกรมสรุปแบบเฮลิคอลได้

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนอะลูมิเนียมก็คือ ชิ้นส่วนดังกล่าวมีแนวโน้มที่จะเสียรูปในระหว่างกระบวนการตัดเฉือน ซึ่งผู้ปฏิบัติงานต้องมีประสบการณ์และทักษะในการทำงานบางอย่าง