Déformation du traitement de l'aluminium CNC "grande bataille" - compétences pratiques pour vous aider à un traitement précis

Dans le processus d'usinage CNC de l'aluminium, la déformation accidentelle est un problème courant et épineux. La déformation affectera non seulement la précision dimensionnelle et la qualité de l'apparence des produits en aluminium, mais peut également conduire le produit à ne pas répondre aux exigences de conception, voire à le mettre au rebut. Cela a entraîné d'énormes pertes économiques pour les entreprises de production et a également affecté l'efficacité de la production et la compétitivité des produits sur le marché.

Par exemple, dans la fabrication de certains instruments de précision et produits électroniques, la précision dimensionnelle des composants en aluminium est très élevée. Si une déformation inattendue se produit pendant le traitement, cela peut empêcher les pièces de s'assembler normalement, affectant les performances et la fiabilité de l'ensemble du produit. En outre, la déformation peut également rendre la surface des produits en aluminium inégale, déformée et autres problèmes, réduisant ainsi l'apparence de la qualité du produit et affectant la volonté d'achat des consommateurs.

Magasinez pour les entreprises

66 Coupons disponibles

Magasinez pour les entreprises

66 Coupons disponibles

Magasinez pour les entreprises

66 Coupons disponibles

Contrainte résiduelle à blanc

La contrainte résiduelle du flan est principalement formée par la superposition de contraintes provoquées par la déformation non uniforme lors du processus de trempe et d'extrusion des profilés. Pendant le processus de trempe, l'alliage d'aluminium formera une contrainte thermique résiduelle importante et une contrainte structurelle. Dans le même temps, dans le processus d'extrusion, en raison de la contrainte inégale de chaque pièce, cela produira également une contrainte. Ces contraintes se superposent pour former la contrainte résiduelle du flan.

La contrainte résiduelle du flan a une grande influence sur l'usinage. En raison de la contrainte à l'intérieur de l'ébauche, lors du processus d'usinage, lorsque la matière est enlevée par découpe, la contrainte sera redistribuée, entraînant la déformation de la pièce. Cette déformation peut affecter la précision dimensionnelle et la qualité de surface des pièces, et peut même rendre les pièces incapables de répondre aux exigences de conception.

Stress de traitement

Les principales raisons du stress lié au traitement sont les suivantes:

1. Asymétrie dans le processus de coupe: L'asymétrie dans le processus de coupe entraînera une force de coupe inégale, entraînant une déformation de la pièce. Par exemple, lorsque la marge de coupe est importante, le taux d'enlèvement de matière est élevé et la contrainte de traitement est importante. De plus, l'intervalle de traitement est court, de sorte que la contrainte résiduelle n'est pas libérée, la contrainte résiduelle est déséquilibrée sur le profil global, et provoque alors la déformation de la pièce.
2. Mauvaise rigidité de la pièce: une mauvaise rigidité de la pièce entraînera une force de coupe et de serrage inégale, entraînant une déformation. Pour certaines pièces à parois minces et à faible rigidité, telles que les pièces de coque en aluminium à parois minces, une déformation est plus susceptible de se produire pendant le processus de découpe.
3. Séquence de traitement différente: une séquence de traitement différente entraînera une libération asymétrique des contraintes résiduelles, entraînant une déformation de la pièce. Par exemple, l’usinage d’une pièce d’abord, puis d’une autre pièce, peut entraîner une répartition inégale des contraintes, ce qui entraîne une déformation.

Optimisation des outils

Dans l'usinage CNC de l'aluminium, la déformation des pièces peut être efficacement réduite en sélectionnant les paramètres d'outil corrects et en contrôlant l'usure de l'outil. Plus précisément, il peut être optimisé sous les aspects suivants:

1. Angle de spirale: L'angle de la spirale doit être aussi grand que possible, ce qui peut améliorer la stabilité du fraisage et réduire la force de fraisage. Par exemple, dans le traitement réel, un angle de spirale plus grand peut rendre le processus de coupe plus stable et réduire la déformation des pièces causée par une force de coupe excessive.
2. Angle avant: La configuration raisonnable de l'angle avant peut maintenir la résistance de la lame, réduire l'usure du bord tranchant, assurer une élimination en douceur des copeaux, réduisant ainsi la force de coupe. Il n'est généralement pas recommandé d'utiliser un outil à angle avant négatif, car un angle avant négatif augmentera la force de coupe et augmentera le risque de déformation de la pièce.
3. Angle du dos: La taille de l'angle arrière a un impact important sur la qualité de l'usinage et sur l'usure de la surface de l'outil arrière. Lors du fraisage grossier, l'angle arrière doit être sélectionné plus petit, car la vitesse de coupe est grande, la charge de coupe est lourde et de meilleures conditions de dissipation thermique de l'outil sont nécessaires. Pour un fraisage de précision, l'angle arrière doit être sélectionné pour être plus grand afin de rendre le bord tranchant, de réduire le frottement entre l'outil et la surface d'usinage et de réduire la déformation élastique.
4. Angle de déviation: La réduction de l'angle de déviation peut améliorer la dissipation thermique et réduire la température moyenne de traitement. Un angle de déviation approprié peut améliorer la répartition de la chaleur pendant le traitement et réduire la déformation des pièces causée par l'accumulation de chaleur.
5. Contrôle de l'usure des outils: Avec l'usure de l'outil, la rugosité de la surface de la pièce augmente, ce qui entraînera une augmentation de la température de la pièce, puis une déformation des pièces. Par conséquent, des outils ayant une bonne résistance à l'usure doivent être utilisés et le degré d'usure de l'outil ne doit pas dépasser 0,2 mm pour éviter la formation de nodules. Dans le même temps, avant d'utiliser le nouvel outil, les bavures et les dentelures des dents du couteau peuvent être doucement affûtées avec une pierre fine, de sorte que la rugosité du tranchant de l'outil puisse atteindre Ra=0.4μm, minimisant la possibilité de déformation de coupe.

Méthodes de traitement appropriées

Pour réduire le risque de déformation des pièces, les techniques de traitement suivantes peuvent être utilisées:

1. Traitement symétrique: le traitement symétrique peut dissiper efficacement la chaleur pendant le traitement CNC de l'alliage d'aluminium, empêchant ainsi une accumulation excessive de chaleur autour des pièces, réduisant ainsi le risque de déformation thermique. Pour les pièces avec une grande tolérance de traitement, un traitement symétrique peut leur offrir de meilleures conditions de dissipation thermique pendant le traitement et éviter la concentration de chaleur. Par exemple, une plaque de 90 mm d'épaisseur doit être traitée à 60 mm, si l'utilisation d'un traitement symétrique à alimentation répétée, en traitant deux fois de chaque côté jusqu'à la taille finale, peut garantir que la planéité atteint une précision plus élevée, par rapport à une plaque d'une épaisseur de 90 mm. le traitement du temps jusqu'à la taille finale peut réduire efficacement la déformation.
2. Traitement technologique en couches: pour les pièces comportant plusieurs cavités, en raison de la force inégale de la plaque, il est facile de se déformer, une technologie en couches peut être utilisée pour le traitement. Les pièces sont d'abord divisées en plusieurs couches, puis traitées couche par couche jusqu'à la taille requise. De cette façon, la force appliquée dans le processus d'usinage CNC de l'alliage d'aluminium est plus uniforme et le risque de déformation est inférieur à celui du traitement direct de la pièce.
3. Pré-perçage et fraisage: Les pièces comportant des cavités peuvent rencontrer des problèmes lors de l'étape de fraisage, tels que des copeaux inégaux, une génération de chaleur entraînant une déformation par expansion du composant ou une fracture de l'outil. Ces problèmes peuvent être résolus par un pré-perçage puis un fraisage. Percez des trous avec un outil légèrement plus grand que la fraise pour laisser de la place au matériau de coupe, afin que les copeaux soient uniformément retirés de l'aluminium brut, et enfin fraiser.
4. Utiliser différentes méthodes de fraisage: L'usinage CNC en alliage d'aluminium comporte deux méthodes d'ébauche et de finition. L'ébauche coupe les ébauches dans les plus brefs délais avec la vitesse de coupe la plus rapide, en se concentrant sur le taux d'enlèvement de matière et l'efficacité du traitement ; La finition nécessite un usinage et une qualité de surface plus précis, en mettant l'accent sur la qualité du fraisage. Un fonctionnement raisonnable de ces deux méthodes peut modifier considérablement le taux de déformation des pièces.

Paramètres de coupe raisonnables

Choisir les bons paramètres de coupe peut réduire la force de coupe et la chaleur de coupe, et éviter la déformation des pièces due à une force de coupe excessive et à une chaleur excessive. Parmi les trois éléments des paramètres de coupe, la quantité d'outil de coupe arrière a une grande influence sur la force de coupe. Lorsque la surépaisseur d'usinage est trop grande, la force de coupe de l'outil est trop importante, ce qui non seulement déformera les pièces, mais affectera également la rigidité de la broche de la machine-outil et réduira la durabilité de l'outil. Par conséquent, la méthode de fraisage à grande vitesse peut être utilisée pour réduire la quantité d'outils de coupe arrière en même temps, améliorer la vitesse d'avance et la vitesse de la machine, réduisant ainsi la force de coupe et garantissant l'efficacité du traitement. Par exemple, la vitesse de coupe peut être contrôlée à 250 ~ 300 m/min, la vitesse d'avance est de 300 ~ 400 mm/min, la quantité de fraisage grossier en arrière ap = 0,5 mm et le fraisage fin ap = 0,1 ~ 0,2 mm.

La méthode de serrage est adaptée

Lors de l'usinage de pièces en aluminium à paroi mince, une méthode de serrage inappropriée peut facilement provoquer une déformation de la paroi. Pour réduire ce risque, la pièce pressée peut être desserrée avant que la fonction finale ne soit terminée, libérant ainsi la pression, permettant à la pièce de reprendre sa forme d'origine, puis réappliquant la pression. La deuxième pression appliquée doit agir sur la surface d'appui, et la direction doit être la direction la plus rigide, et la force doit être suffisante pour maintenir la stabilité de la pièce pendant le traitement. Pour les pièces de manchon d'arbre à paroi mince, la méthode de serrage du trou intérieur radial peut être utilisée pour localiser le filetage interne de la pièce, réaliser un tourillon d'arbre fileté, insérer le filetage interne de la pièce, appuyer sur le trou intérieur avec le couvercle, puis le serrer avec le écrou pour éviter la déformation de serrage lors de l'usinage du cercle extérieur. Pour la pièce en tôle à paroi mince, la ventouse sous vide peut être utilisée pour obtenir une adsorption uniforme de la force de serrage, un traitement avec une petite quantité de coupe, ou la méthode de remplissage est utilisée pour injecter de l'urée fondue contenant 3 % à 6 % de nitrate de potassium. dans la pièce pour améliorer la rigidité de traitement de la pièce, et la pièce est immergée dans l'eau ou l'alcool après le traitement pour dissoudre la charge.

Dans le processus d'usinage CNC de l'aluminium, la déformation accidentelle est un problème qui nécessite une grande attention. En analysant les causes de la déformation et en prenant les mesures préventives correspondantes, la déformation accidentelle lors du traitement de l'aluminium peut être efficacement évitée.

Tout d'abord, la contrainte résiduelle du flan et la contrainte de traitement sont les principales causes de la déformation du traitement de l'aluminium. La contrainte résiduelle de l'ébauche est principalement formée par la superposition de contraintes provoquée par la déformation non uniforme lors de la trempe et de l'extrusion. Les contraintes d'usinage peuvent être causées par des facteurs tels qu'une coupe asymétrique, une mauvaise rigidité de la pièce et une séquence d'usinage différente. Comprendre ces causes nous aidera à prendre des mesures préventives ciblées.

Deuxièmement, le risque de déformation de l'aluminium peut être efficacement réduit du point de vue de l'optimisation des outils, des méthodes de traitement appropriées, des paramètres de coupe raisonnables et des méthodes de serrage appropriées. En termes d'optimisation des outils, le choix du bon angle de spirale, de l'angle avant, de l'angle arrière, de l'angle de déviation et du contrôle de l'usure de l'outil peut réduire la force de coupe et la chaleur de coupe et réduire la déformation des pièces. En termes de méthodes de traitement, le traitement symétrique, le traitement technologique en couches, le pré-perçage et le fraisage, ainsi que l'utilisation de différentes méthodes de fraisage et d'autres compétences peuvent rendre le traitement plus stable et réduire l'apparition de déformations. Sélection raisonnable des paramètres de coupe, réduit la force de coupe et la chaleur de coupe, évite les pièces dues à une force de coupe excessive et à une déformation thermique. En termes de méthodes de serrage, pour les pièces en aluminium à paroi mince, le risque de déformation de la paroi peut être réduit en adoptant des méthodes de serrage appropriées.

En bref, éviter les déformations accidentelles lors du traitement CNC de l'aluminium présente une valeur d'application pratique importante pour améliorer la qualité des produits, réduire les coûts de production et améliorer la compétitivité des entreprises. Dans la production réelle, nous devons utiliser ces méthodes de manière globale en fonction de la situation spécifique, et constamment explorer et innover pour garantir la stabilité et la fiabilité du traitement de l'aluminium.