Deformasi pemrosesan aluminium CNC "pertempuran besar" - keterampilan praktis untuk membantu Anda memproses secara akurat

Dalam proses pemesinan aluminium CNC, deformasi yang tidak disengaja merupakan masalah yang umum dan pelik. Deformasi tidak hanya akan mempengaruhi keakuratan dimensi dan kualitas tampilan produk aluminium, tetapi juga dapat menyebabkan produk tidak dapat memenuhi persyaratan desain, atau bahkan skrap. Hal ini telah membawa kerugian ekonomi yang sangat besar bagi perusahaan produksi, dan juga mempengaruhi efisiensi produksi dan daya saing pasar produk.

Misalnya, dalam pembuatan beberapa instrumen presisi dan produk elektronik, keakuratan dimensi komponen aluminium sangat tinggi. Jika terjadi deformasi yang tidak terduga selama pemrosesan, hal ini dapat menyebabkan komponen gagal dirakit secara normal, sehingga memengaruhi kinerja dan keandalan keseluruhan produk. Selain itu, deformasi juga dapat menyebabkan permukaan produk aluminium tampak tidak rata, terdistorsi dan masalah lainnya sehingga mengurangi tampilan kualitas produk sehingga mempengaruhi kemauan konsumen untuk membeli.

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon yang Tersedia

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon yang Tersedia

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon yang Tersedia

Tegangan sisa kosong

Tegangan sisa blanko terutama dibentuk oleh superposisi tegangan yang disebabkan oleh deformasi yang tidak seragam selama proses pendinginan dan ekstrusi profil. Selama proses pendinginan, paduan aluminium akan membentuk tegangan sisa termal dan tegangan struktur yang besar. Pada saat yang sama, pada proses ekstrusi, akibat tegangan yang tidak merata pada setiap bagian juga akan menghasilkan tegangan. Tegangan-tegangan ini ditumpangkan bersama untuk membentuk tegangan sisa kosong.

Tegangan sisa blanko mempunyai pengaruh yang besar terhadap pemesinan. Karena adanya tegangan di dalam blanko, selama proses pemesinan, ketika material dihilangkan dengan cara pemotongan, tegangan tersebut akan didistribusikan kembali, sehingga mengakibatkan deformasi benda kerja. Deformasi ini dapat mempengaruhi keakuratan dimensi dan kualitas permukaan komponen, dan bahkan dapat membuat komponen tidak dapat memenuhi persyaratan desain.

Memproses stres

Alasan utama terjadinya stres pemrosesan adalah sebagai berikut:

1. Asimetri dalam proses pemotongan : Ketidaksimetrisan pada proses pemotongan akan menyebabkan gaya potong tidak merata sehingga mengakibatkan deformasi pada benda kerja. Misalnya, ketika tunjangan pemotongan besar, laju penghilangan material tinggi, dan terdapat tekanan pemrosesan yang besar. Selain itu, interval pemrosesan yang pendek, sehingga tegangan sisa tidak terlepas, tegangan sisa tidak seimbang pada keseluruhan profil, dan kemudian menyebabkan deformasi benda kerja.
2. Kekakuan benda kerja yang buruk : Kekakuan benda kerja yang buruk akan menyebabkan gaya pemotongan dan penjepitan tidak merata, sehingga mengakibatkan deformasi. Untuk beberapa bagian dengan dinding tipis dan kekakuan yang buruk, seperti bagian cangkang aluminium berdinding tipis, deformasi lebih mungkin terjadi selama proses pemotongan.
3. Urutan pemrosesan yang berbeda : urutan pemrosesan yang berbeda akan menyebabkan tegangan sisa dilepaskan secara asimetris, sehingga mengakibatkan deformasi benda kerja. Misalnya, mengerjakan satu bagian terlebih dahulu dan kemudian bagian lainnya dapat menyebabkan distribusi tegangan yang tidak merata, yang selanjutnya menyebabkan deformasi.

Optimalisasi alat

Dalam pemesinan aluminium CNC, deformasi komponen dapat dikurangi secara efektif dengan memilih parameter pahat yang tepat dan mengendalikan keausan pahat. Secara khusus, dapat dioptimalkan dari aspek-aspek berikut:

1. Sudut Spiral : Sudut spiral harus sebesar mungkin, yang dapat meningkatkan stabilitas penggilingan dan mengurangi gaya penggilingan. Misalnya, dalam pemrosesan sebenarnya, sudut spiral yang lebih besar dapat membuat proses pemotongan lebih stabil dan mengurangi deformasi bagian yang disebabkan oleh gaya pemotongan yang berlebihan.
2. Sudut Depan : Konfigurasi Sudut depan yang wajar dapat menjaga kekuatan bilah, mengurangi keausan tepi tajam, memastikan pelepasan serpihan yang mulus, sehingga mengurangi gaya pemotongan. Umumnya tidak disarankan untuk menggunakan alat Sudut depan negatif, karena Sudut depan negatif akan meningkatkan gaya pemotongan dan meningkatkan risiko deformasi bagian.
3. Sudut Belakang : Ukuran Sudut belakang mempunyai dampak penting terhadap kualitas pemesinan dan keausan permukaan pahat belakang. Dalam penggilingan kasar, sudut belakang harus dipilih lebih kecil, karena kecepatan potongnya besar, beban pemotongannya berat, dan diperlukan kondisi pembuangan panas pahat yang lebih baik. Untuk penggilingan presisi, sudut belakang harus dipilih lebih besar agar tepinya tajam, mengurangi gesekan antara pahat dan permukaan pemesinan, dan mengurangi deformasi elastis.
4. Sudut Defleksi : Mengurangi Sudut defleksi dapat meningkatkan pembuangan panas dan mengurangi suhu pemrosesan rata-rata. Sudut defleksi yang tepat dapat meningkatkan distribusi panas selama pemrosesan dan mengurangi deformasi bagian yang disebabkan oleh akumulasi panas.
5. Kontrol keausan alat : Dengan keausan pahat, kekasaran permukaan benda kerja meningkat, yang akan menyebabkan kenaikan suhu benda kerja, dan kemudian menyebabkan deformasi bagian. Oleh karena itu, perkakas dengan ketahanan aus yang baik harus digunakan, dan tingkat keausan perkakas tidak boleh melebihi 0,2 mm untuk menghindari pembentukan bintil. Sementara itu, sebelum menggunakan pahat baru, pola duri dan gerigi gigi pisau dapat diasah perlahan dengan batu halus, sehingga kekasaran ujung tombak pahat dapat mencapai Ra=0.4μm, meminimalkan kemungkinan deformasi pemotongan.

Metode pemrosesan yang tepat

Untuk mengurangi risiko deformasi bagian, teknik pemrosesan berikut dapat digunakan:

1. Pemrosesan simetris : pemrosesan simetris dapat secara efektif menghilangkan panas selama pemrosesan paduan aluminium CNC, mencegah akumulasi panas yang berlebihan di sekitar bagian, sehingga mengurangi kemungkinan deformasi termal. Untuk bagian dengan tunjangan pemrosesan yang besar, pemrosesan simetris dapat membuatnya memiliki kondisi pembuangan panas yang lebih baik selama pemrosesan dan menghindari konsentrasi panas. Misalnya, pelat setebal 90 mm perlu diproses hingga 60 mm, jika penggunaan pemrosesan simetris pengumpanan berulang, pemrosesan dua kali di setiap sisi hingga ukuran akhir, dapat memastikan bahwa kerataan mencapai presisi yang lebih tinggi, dibandingkan dengan satu- waktu pemrosesan hingga ukuran akhir, secara efektif dapat mengurangi deformasi.
2. Pemrosesan teknologi berlapis : untuk bagian dengan banyak rongga, karena gaya pelat yang tidak rata mudah terdistorsi, teknologi berlapis dapat digunakan untuk pemrosesan. Bagian-bagian tersebut terlebih dahulu dibagi menjadi beberapa lapisan, kemudian diproses lapis demi lapis sesuai ukuran yang dibutuhkan. Dengan cara ini, gaya yang diterapkan dalam proses pemesinan CNC pada paduan aluminium lebih seragam, dan risiko deformasi lebih kecil dibandingkan dengan pemrosesan langsung bagian tersebut.
3. Pra-pengeboran dan penggilingan : Bagian yang berlubang mungkin mengalami masalah pada tahap penggilingan, seperti serpihan yang tidak rata, timbulnya panas yang menyebabkan deformasi pemuaian komponen, atau patahnya pahat. Masalah-masalah ini dapat diatasi dengan pra-pengeboran dan kemudian penggilingan. Bor lubang dengan alat yang sedikit lebih besar dari pemotong frais untuk memberikan ruang bagi bahan pemotongan, sehingga serpihan terlepas secara merata dari aluminium kosong, dan terakhir digiling.
4. Gunakan metode penggilingan yang berbeda : Pemesinan CNC paduan aluminium memiliki dua metode roughing dan finishing. Pengerasan seadanya memotong blanko dalam waktu sesingkat-singkatnya dengan kecepatan pemotongan tercepat, dengan fokus pada laju penghilangan material dan efisiensi pemrosesan; Penyelesaian memerlukan pemesinan dan kualitas permukaan yang lebih presisi, dengan penekanan pada kualitas penggilingan. Pengoperasian yang wajar dari kedua metode ini dapat mengubah laju deformasi bagian secara signifikan.

Parameter pemotongan yang masuk akal

Memilih parameter pemotongan yang tepat dapat mengurangi gaya pemotongan dan panas pemotongan, serta menghindari deformasi bagian akibat gaya pemotongan yang berlebihan dan panas yang berlebihan. Di antara ketiga elemen parameter pemotongan, jumlah punggung pahat mempunyai pengaruh yang besar terhadap gaya potong. Bila kelonggaran pemesinan terlalu besar, gaya potong pahat terlalu besar, yang tidak hanya akan merusak bagian-bagiannya, tetapi juga mempengaruhi kekakuan spindel perkakas mesin dan mengurangi daya tahan pahat. Oleh karena itu, metode penggilingan berkecepatan tinggi dapat digunakan untuk mengurangi jumlah alat pemotong belakang pada saat yang sama, meningkatkan laju pengumpanan dan kecepatan mesin, sehingga mengurangi gaya pemotongan dan memastikan efisiensi pemrosesan. Misalnya, kecepatan potong dapat dikontrol pada 250 ~ 300m/menit, kecepatan pengumpanan adalah 300 ~ 400mm/menit, jumlah pemotongan balik penggilingan kasar ap=0,5mm, dan penggilingan halus ap=0,1 ~ 0,2mm.

Metode penjepitan cocok

Saat mengerjakan bagian aluminium berdinding tipis, metode penjepitan yang tidak tepat mudah menyebabkan deformasi dinding. Untuk mengurangi risiko ini, bagian yang ditekan dapat dilonggarkan sebelum fitur akhir selesai, melepaskan tekanan, membiarkan bagian tersebut kembali ke bentuk aslinya, dan kemudian memberikan tekanan kembali. Tekanan yang diterapkan kedua harus bekerja pada permukaan pendukung, dan arahnya harus arah yang paling kaku, dan gaya tersebut harus cukup untuk menjaga stabilitas benda kerja selama pemrosesan. Untuk bagian selongsong poros berdinding tipis, metode penjepitan lubang dalam radial dapat digunakan untuk menemukan ulir internal bagian tersebut, membuat jurnal poros berulir, memasukkan ulir internal bagian tersebut, menekan lubang bagian dalam dengan pelat penutup lalu mengencangkannya dengan mur untuk menghindari deformasi penjepitan saat mengerjakan lingkaran luar. Untuk benda kerja lembaran berdinding tipis, cangkir hisap vakum dapat digunakan untuk mendapatkan adsorpsi kekuatan penjepitan yang seragam, pemrosesan dengan jumlah pemotongan kecil, atau metode pengisian digunakan untuk menyuntikkan lelehan urea yang mengandung 3% ~ 6% kalium nitrat ke dalam benda kerja untuk meningkatkan kekakuan pemrosesan benda kerja, dan benda kerja direndam dalam air atau alkohol setelah pemrosesan untuk melarutkan pengisi.

Dalam proses pemesinan aluminium CNC, deformasi yang tidak disengaja merupakan masalah yang perlu mendapat perhatian besar. Dengan menganalisis penyebab deformasi dan mengambil tindakan pencegahan yang tepat, deformasi yang tidak disengaja dalam pemrosesan aluminium dapat dihindari secara efektif.

Pertama-tama, tegangan sisa kosong dan tegangan pemrosesan adalah penyebab utama deformasi pemrosesan aluminium. Tegangan sisa blanko terutama dibentuk oleh superposisi tegangan yang disebabkan oleh deformasi yang tidak seragam selama pendinginan dan ekstrusi. Tegangan pemesinan dapat disebabkan oleh faktor-faktor seperti pemotongan asimetris, kekakuan benda kerja yang buruk, dan urutan pemesinan yang berbeda. Memahami penyebab-penyebab ini akan membantu kita mengambil tindakan pencegahan yang tepat sasaran.

Kedua, risiko deformasi aluminium dapat dikurangi secara efektif dari aspek optimalisasi alat, metode pemrosesan yang tepat, parameter pemotongan yang wajar, dan metode penjepitan yang tepat. Dalam hal optimalisasi pahat, pemilihan Sudut spiral, Sudut depan, Sudut belakang, Sudut defleksi yang tepat, dan pengendalian keausan pahat dapat mengurangi gaya potong dan panas pemotongan serta mengurangi deformasi bagian. Dalam hal metode pemrosesan, pemrosesan simetris, pemrosesan teknologi berlapis, pra-pengeboran dan penggilingan, serta penggunaan metode penggilingan yang berbeda dan keterampilan lainnya dapat membuat pemrosesan lebih stabil dan mengurangi terjadinya deformasi. Pemilihan parameter pemotongan yang wajar, mengurangi gaya pemotongan dan panas pemotongan, menghindari bagian karena gaya pemotongan yang berlebihan dan deformasi panas. Dalam hal metode penjepitan, untuk komponen aluminium berdinding tipis, risiko deformasi dinding dapat dikurangi dengan menerapkan metode penjepitan yang sesuai.

Singkatnya, menghindari deformasi yang tidak disengaja dalam pemrosesan aluminium CNC memiliki nilai penerapan praktis yang penting untuk meningkatkan kualitas produk, mengurangi biaya produksi, dan meningkatkan daya saing perusahaan. Dalam produksi sebenarnya, kita harus menggunakan metode ini secara komprehensif sesuai dengan situasi spesifik, dan terus mengeksplorasi dan berinovasi untuk memastikan stabilitas dan keandalan pemrosesan aluminium.