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 umum dan pelik. Deformasi tidak hanya akan memengaruhi akurasi dimensi dan kualitas tampilan produk aluminium, tetapi juga dapat menyebabkan produk tidak memenuhi persyaratan desain, atau bahkan menjadi barang rongsokan. Hal ini telah menimbulkan kerugian ekonomi yang besar bagi perusahaan produksi, dan juga memengaruhi efisiensi produksi dan daya saing pasar produk.

Sebagai contoh, dalam pembuatan beberapa instrumen presisi dan produk elektronik, akurasi dimensi komponen aluminium sangat tinggi. Jika terjadi deformasi yang tidak terduga selama proses pembuatan, hal itu dapat menyebabkan komponen gagal dirakit secara normal, sehingga memengaruhi kinerja dan keandalan seluruh produk. Selain itu, deformasi juga dapat menyebabkan permukaan produk aluminium tampak tidak rata, terdistorsi, dan masalah lainnya, sehingga mengurangi kualitas tampilan produk dan memengaruhi keinginan konsumen untuk membeli.

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon Tersedia

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon Tersedia

Belanja untuk Bisnis

66 Kupon Tersedia

Tegangan sisa kosong

Tegangan sisa pada bahan baku terutama terbentuk dari superposisi tegangan yang disebabkan oleh deformasi tidak seragam selama proses pendinginan dan ekstrusi profil. Selama proses pendinginan, paduan aluminium akan membentuk tegangan sisa termal dan tegangan struktural yang besar. Pada saat yang sama, dalam proses ekstrusi, karena tegangan yang tidak merata pada setiap bagian, juga akan menghasilkan tegangan. Tegangan-tegangan ini saling bertumpang tindih membentuk tegangan sisa pada bahan baku.

Tegangan sisa pada benda kerja sangat berpengaruh pada proses pemesinan. Karena adanya tegangan di dalam benda kerja, selama proses pemesinan, ketika material dihilangkan melalui pemotongan, tegangan akan didistribusikan kembali, sehingga menyebabkan deformasi benda kerja. Deformasi ini dapat memengaruhi akurasi dimensi dan kualitas permukaan komponen, dan bahkan dapat menyebabkan komponen tidak memenuhi persyaratan desain.

Stres pemrosesan

Alasan utama terjadinya stres selama proses pengolahan adalah sebagai berikut:

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

Optimalisasi alat

Dalam pemesinan aluminium CNC, deformasi komponen dapat dikurangi secara efektif dengan memilih parameter alat yang tepat dan mengendalikan keausan alat. Secara spesifik, hal ini 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 aktual, 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 tepat dapat menjaga kekuatan mata pisau, mengurangi keausan ujung tajam, memastikan pembuangan serpihan yang halus, sehingga mengurangi gaya pemotongan. Umumnya tidak disarankan untuk menggunakan alat dengan sudut depan negatif, karena sudut depan negatif akan meningkatkan gaya pemotongan dan meningkatkan risiko deformasi bagian.
3. Sudut Belakang: Ukuran sudut belakang memiliki dampak penting pada kualitas pemesinan dan keausan permukaan belakang pahat. Pada penggilingan kasar, sudut belakang harus dipilih lebih kecil, karena kecepatan pemotongan besar, beban pemotongan berat, dan kondisi pembuangan panas pahat yang lebih baik diperlukan. Untuk penggilingan presisi, sudut belakang harus dipilih lebih besar untuk membuat ujung pahat tajam, mengurangi gesekan antara pahat dan permukaan pemesinan, dan mengurangi deformasi elastis.
4. Sudut Defleksi: Mengurangi sudut defleksi dapat meningkatkan pembuangan panas dan menurunkan suhu pemrosesan rata-rata. Sudut defleksi yang tepat dapat meningkatkan distribusi panas selama pemrosesan dan mengurangi deformasi komponen yang disebabkan oleh penumpukan panas.
5. Pengendalian keausan pahat: Dengan keausan pahat, kekasaran permukaan benda kerja meningkat, yang akan menyebabkan kenaikan suhu benda kerja, dan kemudian menyebabkan deformasi bagian. Oleh karena itu, pahat dengan ketahanan aus yang baik harus digunakan, dan tingkat keausan pahat tidak boleh melebihi 0,2 mm untuk menghindari pembentukan nodul. Pada saat yang sama, sebelum menggunakan pahat baru, gerigi dan pola bergerigi pada gigi pisau dapat diasah dengan lembut menggunakan batu asah halus, sehingga kekasaran tepi pemotong pahat dapat mencapai Ra=0,4μm, meminimalkan kemungkinan deformasi pemotongan.

Metode pengolahan yang tepat

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

1. Pemrosesan simetris: pemrosesan simetris dapat secara efektif menghilangkan panas selama pemrosesan CNC paduan aluminium, mencegah penumpukan panas berlebih di sekitar bagian, sehingga mengurangi kemungkinan deformasi termal. Untuk bagian dengan toleransi pemrosesan yang besar, pemrosesan simetris dapat membuat bagian tersebut memiliki kondisi pembuangan panas yang lebih baik selama pemrosesan dan menghindari konsentrasi panas. Misalnya, pelat setebal 90 mm perlu diproses menjadi 60 mm, jika menggunakan pemrosesan simetris dengan pengumpanan berulang, pemrosesan dua kali pada setiap sisi hingga ukuran akhir, dapat memastikan bahwa kerataan mencapai presisi yang lebih tinggi, dibandingkan dengan pemrosesan satu kali hingga ukuran akhir, dapat secara efektif mengurangi deformasi.
2. Pemrosesan teknologi berlapis: untuk bagian dengan banyak rongga, karena gaya yang tidak merata pada pelat mudah mengalami distorsi, teknologi berlapis dapat digunakan untuk pemrosesan. Bagian tersebut pertama-tama dibagi menjadi beberapa lapisan, kemudian diproses lapis demi lapis hingga ukuran yang dibutuhkan. Dengan cara ini, gaya yang diterapkan dalam proses pemesinan CNC paduan aluminium lebih seragam, dan risiko deformasi lebih kecil daripada pemrosesan langsung bagian tersebut.
3. Pengeboran awal dan penggilingan: Bagian dengan rongga mungkin mengalami masalah pada tahap penggilingan, seperti serpihan yang tidak merata, timbulnya panas yang menyebabkan deformasi pemuaian komponen atau patahnya alat. Masalah-masalah ini dapat diatasi dengan pengeboran awal dan kemudian penggilingan. Bor lubang dengan alat yang sedikit lebih besar dari mata pisau penggilingan untuk memberikan ruang bagi material pemotong, sehingga serpihan terbuang secara merata dari aluminium mentah, dan akhirnya lakukan penggilingan.
4. Gunakan metode penggilingan yang berbeda: pemesinan CNC paduan aluminium memiliki dua metode, yaitu pengasaran dan penyelesaian. Pengasaran memotong benda kerja dalam waktu sesingkat mungkin dengan kecepatan pemotongan tercepat, berfokus pada laju penghilangan material dan efisiensi pemrosesan; Penyelesaian membutuhkan pemesinan yang lebih presisi dan kualitas permukaan, dengan penekanan pada kualitas penggilingan. Pengoperasian yang tepat dari kedua metode ini dapat secara signifikan mengubah laju deformasi komponen.

Parameter pemotongan yang wajar

Memilih parameter pemotongan yang tepat dapat mengurangi gaya pemotongan dan panas pemotongan, serta menghindari deformasi bagian akibat gaya pemotongan dan panas yang berlebihan. Di antara tiga elemen parameter pemotongan, jumlah pahat pemotong belakang memiliki pengaruh besar pada gaya pemotongan. Ketika toleransi pemesinan terlalu besar, gaya pemotongan pahat juga terlalu besar, yang tidak hanya akan mendeforamsi bagian, tetapi juga memengaruhi kekakuan spindel mesin perkakas dan mengurangi daya tahan pahat. Oleh karena itu, metode penggilingan kecepatan tinggi dapat digunakan untuk mengurangi jumlah pahat pemotong belakang sekaligus meningkatkan laju umpan dan kecepatan mesin, sehingga mengurangi gaya pemotongan dan memastikan efisiensi pemrosesan. Misalnya, kecepatan pemotongan dapat dikontrol pada 250 ~ 300 m/menit, kecepatan umpan 300 ~ 400 mm/menit, jumlah pemotongan belakang penggilingan kasar ap=0,5 mm, dan penggilingan halus ap=0,1 ~ 0,2 mm.

Metode penjepitan ini sesuai.

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, memungkinkan bagian tersebut kembali ke bentuk aslinya, dan kemudian menerapkan tekanan kembali. Tekanan yang diterapkan kedua harus bekerja pada permukaan pendukung, dan arahnya harus yang paling kaku, dan gayanya harus cukup untuk menjaga stabilitas benda kerja selama pemrosesan. Untuk bagian selongsong poros berdinding tipis, metode penjepitan lubang dalam radial dapat digunakan untuk menentukan ulir internal bagian tersebut, membuat jurnal poros berulir, memasukkan ulir internal bagian tersebut, menekan lubang dalam dengan pelat penutup dan kemudian mengencangkannya dengan mur untuk menghindari deformasi penjepitan saat mengerjakan lingkaran luar. Untuk benda kerja lembaran berdinding tipis, cangkir hisap vakum dapat digunakan untuk mendapatkan penyerapan gaya penjepit yang seragam, pemrosesan dengan jumlah pemotongan yang kecil, atau metode pengisian digunakan dengan 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 langkah-langkah pencegahan yang sesuai, deformasi yang tidak disengaja dalam pemrosesan aluminium dapat dihindari secara efektif.

Pertama-tama, tegangan sisa pada benda kerja dan tegangan pemrosesan adalah penyebab utama deformasi pemrosesan aluminium. Tegangan sisa pada benda kerja terutama terbentuk dari superposisi tegangan yang disebabkan oleh deformasi 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 untuk mengambil tindakan pencegahan yang tepat sasaran.

Kedua, risiko deformasi aluminium dapat dikurangi secara efektif dari aspek optimasi alat, metode pemrosesan yang tepat, parameter pemotongan yang wajar, dan metode penjepitan yang sesuai. Dari segi optimasi alat, pemilihan sudut spiral, sudut depan, sudut belakang, sudut defleksi yang tepat, dan pengendalian keausan alat dapat mengurangi gaya potong dan panas pemotongan serta mengurangi deformasi bagian. Dari segi 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 potong dan panas pemotongan, menghindari deformasi bagian akibat gaya potong dan panas yang berlebihan. Dari segi metode penjepitan, untuk bagian aluminium berdinding tipis, risiko deformasi dinding dapat dikurangi dengan mengadopsi metode penjepitan yang tepat.

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