Folyamatintézkedések és üzemeltetési ismeretek az alumínium feldolgozás során bekövetkező deformáció csökkentésére! Ultra gyakorlati megmunkálási tudás!

Az alumínium alkatrészek feldolgozás során bekövetkező deformálódásának számos oka van, amelyek az anyaggal, az alkatrész alakjával, a gyártási körülményekkel stb. kapcsolatosak. Főleg a következő szempontok vannak: a nyersdarab belső feszültsége által okozott deformáció, a forgácsolóerő és a vágás által okozott deformáció hő és a szorítóerő okozta deformáció.
1, Intézkedések a feldolgozási deformáció csökkentésére
1. Csökkentse a nyersdarab belső feszültségét
A természetes vagy mesterséges öregítés és vibrációs kezelés részben kiküszöbölheti a nyersdarab belső feszültségét. Az előfeldolgozás szintén hatékony folyamatmódszer. A nagy margó miatt a zsírfej durva részei és a nagy fülek feldolgozása után is nagymértékű deformáció lép fel. Ha a nyersdarab felesleges részeit előmunkálják, és az egyes részek feleslegét csökkentik, az nemcsak a következő folyamatok feldolgozási deformációját csökkentheti, hanem bizonyos belső feszültségeket is felszabadíthat, miután az előfeldolgozás után egy ideig hagyták.
2. Vágószerszámok vágóképességének javítása
A vágószerszámok anyaga és geometriai paraméterei jelentős hatással vannak a vágási erőre és a vágási hőre. A forgácsolószerszámok helyes megválasztása kulcsfontosságú az alkatrész-megmunkálási deformáció csökkentésében.
1) Ésszerűen válassza ki a vágószerszám geometriai paramétereit.
① Elülső szög: A vágóél szilárdságának megőrzése mellett a nagyobb elülső szög kiválasztása nem csak élesítheti az élt, hanem csökkenti a vágási deformációt is, így a forgácseltávolítás simává válik, ezáltal csökken a vágási erő és a vágási hőmérséklet. Kerülje a negatív dőlésszögű vágószerszámok használatát.
② Hátsó szög: A hátszög nagysága közvetlen hatással van a hátsó vágófelület kopására és a megmunkált felület minőségére. A vágási vastagság fontos feltétele a hátszög kiválasztásának. A durva marás során a nagy előtolás, a nagy forgácsolási terhelés és a nagy hőtermelés miatt szükséges, hogy a szerszám jó hőleadási feltételekkel rendelkezzen. Ezért kisebb hátszöget kell választani. A precíziós marásnál éles élre van szükség a hátsó forgácsolófelület és a megmunkálási felület közötti súrlódás csökkentése, valamint a rugalmas deformáció csökkentése érdekében. Ezért nagyobb hátszöget kell választani.
③ Spirálszög: A sima marás és a marási erő csökkentése érdekében a spirálszöget a lehető legnagyobbra kell megválasztani.
④ Fő eltérési szög: A fő eltérési szög megfelelő csökkentése javíthatja a hőelvezetési feltételeket és csökkentheti a feldolgozási terület átlagos hőmérsékletét.
2) A szerszám szerkezetének javítása.
① Csökkentse a marófogak számát és növelje a forgácstartó helyet. Az alumínium anyagok nagy plaszticitása miatt a feldolgozás során jelentős forgácsolási deformáció lép fel, ami nagyobb forgácstartó helyet igényel. Ezért célszerű nagyobb forgácstartó horony fenéksugárral és kevesebb marófoggal rendelkezni.
② A pengefogak finom köszörülése. A marófogak vágóélének érdességértéke Ra=0.4um-nál kisebb legyen. Mielőtt új kést használna, finom olajkővel finoman meg kell csiszolni a penge fogainak elülső és hátsó részét néhányszor, hogy elkerülje a penge fogainak csiszolásakor a megmaradt sorját és enyhe fogazatot. Ily módon nemcsak a vágási hő csökkenthető, de a vágási deformáció is viszonylag kicsi.
③ Szigorúan ellenőrizze a vágószerszámok kopási szabványait. A szerszámkopás után nő a munkadarab felületi érdesség értéke, emelkedik a forgácsolási hőmérséklet, és ennek megfelelően nő a munkadarab deformációja. Ezért a jó kopásállóságú szerszámanyagok kiválasztása mellett a szerszámkopási szabvány nem haladhatja meg a 0,2 mm-t, különben könnyen forgácslerakódások keletkezhetnek. Vágás közben a munkadarab hőmérséklete általában nem haladhatja meg a 100 fokot a deformáció elkerülése érdekében.
3. Munkadarabok befogási módjának fejlesztése
A gyenge merevségű vékonyfalú alumínium alkatrészeknél a következő rögzítési módszerek alkalmazhatók a deformáció csökkentésére:
① Vékonyfalú béléselemeknél, ha hárompofás önközpontosító tokmányt vagy rugós tokmányt használnak a sugárirányú befogáshoz, miután a feldolgozás után meglazították, a munkadarab elkerülhetetlenül deformálódik. Ezen a ponton az axiális végfelület jó merevségű összenyomásának módszerét kell alkalmazni. Az alkatrész belső furatával a pozicionáláshoz készítsen egy menetes átmenő tengelyt, és helyezze be az alkatrész belső furatába. Egy fedőlemez segítségével szorosan nyomja meg a végfelületet, majd húzza meg anyával. A külső kör megmunkálásakor elkerülhető a befogási deformáció, így kielégítő megmunkálási pontosság érhető el.
② Vékonyfalú vékony lemezes munkadarabok megmunkálásakor a legjobb vákuum tapadókorongokat használni, hogy egyenletesen eloszlassa a szorítóerőt, majd kisebb vágási mennyiségeket használjon a feldolgozáshoz, ami hatékonyan megakadályozhatja a munkadarab deformációját.
Ezenkívül a töltési módszer is használható. A vékonyfalú munkadarabok folyamatmerevségének növelése érdekében a munkadarab belsejébe közeget lehet tölteni, hogy csökkentse a deformációt a befogási és vágási folyamatok során. Például, ha 3-6% kálium-nitrátot tartalmazó karbamid-olvadékot fecskendeznek a munkadarabba, majd a feldolgozás után a munkadarabot vízbe vagy alkoholba merítik, feloldódhat és kiöntheti a töltőanyagot.
4. A folyamat ésszerű megszervezése
A nagy sebességű forgácsolás során a nagy megmunkálási ráhagyás és a szakaszos forgácsolás miatt a marási folyamat gyakran generál vibrációt, ami befolyásolja a megmunkálási pontosságot és a felületi érdességeket. Ezért a CNC nagysebességű vágási folyamat általában durva megmunkálásra, félig precíziós megmunkálásra, saroktisztító megmunkálásra, precíziós megmunkálásra és egyéb folyamatokra osztható. A nagy precíziós követelményeket támasztó alkatrészekhez néha másodlagos félprecíziós megmunkálásra van szükség, amelyet precíziós megmunkálás követ. A durva megmunkálás után az alkatrészeket természetesen le lehet hűteni, hogy kiküszöböljük a durva megmunkálásból származó belső feszültséget és csökkentsük a deformációt. A nagyoló megmunkálás után megmaradt margónak nagyobbnak kell lennie, mint az alakváltozás, általában 1-2mm. A precíziós megmunkálás során az alkatrészek felületének egyenletes megmunkálási ráhagyást kell tartania, általában 0,2 és 0,5 mm között, hogy a vágószerszám stabil állapotban maradjon a megmunkálási folyamat során. Ez nagymértékben csökkentheti a vágási deformációt, jó felületi megmunkálási minőséget érhet el, és biztosítja a termék pontosságát.
2, Működési ismeretek a megmunkálási deformáció csökkentésére
Az alumínium alkatrészek deformációja a megmunkálási folyamat során nem csak a fenti okokból, hanem az üzemeltetési módszerek gyakorlati műveletekben betöltött jelentőségéből is adódik.
1. Nagy megmunkálási ráhagyással rendelkező alkatrészeknél a megmunkálási folyamat során jobb hőelvezetési feltételek és a hőkoncentráció elkerülése érdekében a megmunkálás során szimmetrikus megmunkálást kell alkalmazni. Ha van egy 90 mm vastagságú fémlemez, amelyet 60 mm-re kell megmunkálni, ha az egyik oldalt, a másik oldalt azonnal megmarják, és a laposság eléri az 5 mm-t egy menetben a végső méretig történő megmunkáláskor; Ismételt előtolásszimmetrikus megmunkálás esetén mindkét oldalt kétszer megmunkálják a végső méretig, így biztosítva a 0,3 mm-es síkságot.
2. Ha a lemezalkatrészen több üreg van, akkor a feldolgozás során nem célszerű minden üreghez egy-egy üreg szekvenciális megmunkálási módszerét alkalmazni, mert ez könnyen egyenetlen feszültséget és deformációt okozhat az alkatrészen. Többrétegű megmunkálás esetén minden réteget egyidejűleg dolgoznak fel az összes üregbe, amennyire csak lehetséges, majd a következő réteget dolgozzák fel, hogy az alkatrészek egyenletesen feszültséget kapjanak és csökkentsék a deformációt.
3. Csökkentse a vágási erőt és a vágási hőt a vágási mennyiség változtatásával. A forgácsolási paraméterek három eleme közül a hátsó előtolás jelentős hatással van a forgácsolóerőre. Ha túl nagy a megmunkálási ráhagyás és túl nagy az egymenetes forgácsolóerő, az nemcsak az alkatrészek deformálódását okozza, hanem befolyásolja a szerszámgép orsójának merevségét és csökkenti a szerszám tartósságát is. Ha a visszavágás mennyiségét csökkentjük, az nagymértékben csökkenti a termelés hatékonyságát. A nagy sebességű marást azonban gyakran használják a CNC-megmunkálásban ennek a kihívásnak a leküzdésére. A visszavágás mennyiségének csökkentése mellett, mindaddig, amíg ennek megfelelően nő az előtolás és a gép sebessége, a forgácsolóerő csökkenthető, miközben biztosítható a megmunkálási hatékonyság.
4. A vágás sorrendjét is alaposan át kell gondolni. A durva megmunkálás a megmunkálási hatékonyság javítását és az időegységenkénti vágási sebesség elérését hangsúlyozza. Általában fordított marás használható. A nyersdarab felületén a felesleges anyagot a lehető leggyorsabban és legrövidebb idő alatt vágja le, és alapvetően alakítsa ki a precíziós megmunkáláshoz szükséges geometriai kontúrt. A precíziós megmunkálás a nagy pontosságot és minőséget helyezi előtérbe, ezért célszerű az előremenő marást alkalmazni. Mivel a marófogak vágási vastagsága az előremarás során fokozatosan a maximumról nullára csökken, a munkaedzés mértéke nagymértékben csökken, miközben az alkatrészek deformációjának mértéke is csökken.
5. A vékonyfalú munkadarabok a megmunkálás során a befogás következtében deformálódnak, amit még precíziós megmunkálásnál is nehéz elkerülni. A munkadarab deformációjának minimalizálása érdekében a befogó rész a precíziós megmunkálás során a végső méret elérése előtt meglazítható, így a munkadarab szabadon visszatérhet eredeti állapotába. Ezután enyhén meghúzható, hogy a munkadarab szilárdan rögzítve legyen (teljesen a kézi tapintás alapján), amivel a kívánt megmunkálási hatás érhető el. Röviden, az a legjobb, ha a szorítóerő a támasztófelületre hat, és a szorítóerő a munkadarab jó merevsége irányába hat. Annak érdekében, hogy a munkadarab ne legyen laza, minél kisebb a szorítóerő, annál jobb.
6. Üreges alkatrészek megmunkálásakor nem tanácsos, hogy a maró fúrószerszámként közvetlenül behatoljon az alkatrészbe, ami nem elegendő forgácshelyet eredményez a maró számára, nem egyenletes forgácseltávolítást, túlmelegedést, kitágulást, szerszámtörést és egyéb káros jelenségek. Először használjon a marónál azonos méretű vagy egy mérettel nagyobb fúrót a szerszám furatának fúrásához, majd a maró maróval. Alternatív megoldásként CAM-szoftver használható spirálvágó programok előállítására.
Az alumínium alkatrészek megmunkálási pontosságát és felületi minőségét befolyásoló fő tényező a megmunkálási folyamat során a deformációra való hajlam, ami megköveteli, hogy a kezelők rendelkezzenek bizonyos üzemeltetési tapasztalattal és készségekkel.