Деформация обработки алюминия с ЧПУ «большая битва» — практические навыки, которые помогут вам в точной обработке.

В процессе обработки алюминия на станках с ЧПУ случайная деформация является распространенной и сложной проблемой. Деформация не только повлияет на точность размеров и качество внешнего вида алюминиевых изделий, но также может привести к тому, что изделие не будет соответствовать проектным требованиям или даже будет утилизировано. Это принесло огромные экономические потери предприятиям-производителям, а также повлияло на эффективность производства и рыночную конкурентоспособность продукции.

Например, при производстве некоторых прецизионных инструментов и электронных изделий точность размеров алюминиевых компонентов очень высока. Если во время обработки возникает неожиданная деформация, это может привести к тому, что детали не смогут нормально собраться, что повлияет на производительность и надежность всего продукта. Кроме того, деформация может также привести к тому, что поверхность алюминиевых изделий станет неровной, искаженной и возникнут другие проблемы, ухудшающие качество продукции и влияющие на готовность потребителей покупать.

Магазин для бизнеса

66 доступных купонов

Магазин для бизнеса

66 доступных купонов

Магазин для бизнеса

66 доступных купонов

Пустое остаточное напряжение

Остаточные напряжения заготовки образуются в основном за счет суперпозиции напряжений, вызванных неравномерной деформацией в процессе закалки и выдавливания профилей. В процессе закалки в алюминиевом сплаве образуются большие остаточные термические напряжения и структурные напряжения. В то же время в процессе экструзии из-за неравномерного напряжения каждой части также возникает напряжение. Эти напряжения накладываются друг на друга, образуя холостое остаточное напряжение.

Остаточное напряжение заготовки оказывает большое влияние на механическую обработку. Из-за напряжений внутри заготовки, в процессе механической обработки, когда материал удаляется резанием, напряжения будут перераспределяться, что приводит к деформации заготовки. Эта деформация может повлиять на точность размеров и качество поверхности деталей и даже может привести к тому, что детали не смогут соответствовать проектным требованиям.

Переработка стресса

Основные причины производственного стресса заключаются в следующем.:

1. Асимметрия в процессе резки: Асимметрия в процессе резания приведет к неравномерности силы резания, что приведет к деформации заготовки. Например, когда припуск на резание велик, скорость съема материала высока и возникает большая нагрузка при обработке. Кроме того, интервал обработки короткий, поэтому остаточное напряжение не снимается, остаточное напряжение выходит из равновесия по общему профилю и затем вызывает деформацию заготовки.
2. Плохая жесткость заготовки.: низкая жесткость заготовки приведет к неравномерной силе резания и зажима, что приведет к деформации. Для некоторых деталей с тонкими стенками и плохой жесткостью, таких как тонкостенные алюминиевые детали корпуса, деформация более вероятна в процессе резки.
3. Другая последовательность обработки: другая последовательность обработки приведет к асимметричному снятию остаточного напряжения, что приведет к деформации заготовки. Например, обработка сначала одной детали, а затем другой детали может привести к неравномерному распределению напряжений, что, в свою очередь, вызывает деформацию.

Оптимизация инструмента

При обработке алюминия на станках с ЧПУ деформацию деталей можно эффективно уменьшить за счет выбора правильных параметров инструмента и контроля его износа. В частности, его можно оптимизировать по следующим аспектам::

1. Спиральный угол: Угол спирали должен быть как можно большим, что может улучшить стабильность фрезерования и уменьшить усилие фрезерования. Например, при реальной обработке больший угол спирали может сделать процесс резания более стабильным и уменьшить деформацию деталей, вызванную чрезмерной силой резания.
2. Передний угол: Разумная конфигурация переднего угла позволяет сохранить прочность лезвия, уменьшить износ острой кромки, обеспечить плавное удаление стружки, тем самым уменьшая силу резания. Как правило, не рекомендуется использовать инструмент с отрицательным передним углом, поскольку отрицательный передний угол увеличивает силу резания и увеличивает риск деформации детали.
3. Задний угол: Размер заднего угла оказывает важное влияние на качество обработки и износ задней поверхности инструмента. При черновом фрезеровании задний угол следует выбирать меньшим, поскольку скорость резания велика, нагрузка резания велика и требуются лучшие условия отвода тепла от инструмента. Для прецизионного фрезерования задний угол следует выбирать больше, чтобы сделать кромку острой, уменьшить трение между инструментом и обрабатываемой поверхностью и уменьшить упругую деформацию.
4. Угол отклонения: Уменьшение угла отклонения может улучшить рассеивание тепла и снизить среднюю температуру обработки. Правильный угол отклонения может улучшить распределение тепла во время обработки и уменьшить деформацию деталей, вызванную накоплением тепла.
5. Контроль износа инструмента: По мере износа инструмента шероховатость поверхности заготовки увеличивается, что приводит к повышению температуры заготовки, а затем вызывает деформацию детали. Поэтому следует использовать инструменты с хорошей износостойкостью, причем степень износа инструмента не должна превышать 0,2 мм во избежание образования наплывов. В то же время перед использованием нового инструмента заусенцы и зубцы зубьев ножа можно аккуратно заточить мелким камнем, чтобы шероховатость режущей кромки инструмента достигла Ra=0.4μм, сводя к минимуму возможность деформации резания.

Правильные методы обработки

Для снижения риска деформации детали можно использовать следующие приемы обработки.:

1. Симметричная обработка: симметричная обработка может эффективно рассеивать тепло во время обработки алюминиевого сплава на станке с ЧПУ, предотвращая чрезмерное накопление тепла вокруг деталей и тем самым снижая вероятность термической деформации. Для деталей с большим припуском на обработку симметричная обработка может обеспечить лучшие условия рассеивания тепла во время обработки и избежать концентрации тепла. Например, пластину толщиной 90 мм необходимо обработать до толщины 60 мм, если использование симметричной обработки с повторной подачей и двойной обработки с каждой стороны до окончательного размера может гарантировать достижение плоскостности более высокой точности по сравнению с однократным. время обработки до окончательного размера может эффективно уменьшить деформацию.
2. Послойная технология обработки: для деталей с множеством полостей из-за неравномерной силы пластина легко деформируется, для обработки можно использовать послойную технологию. Детали сначала разделяются на несколько слоев, а затем послойно обрабатываются до необходимого размера. Таким образом, сила, прикладываемая в процессе обработки алюминиевого сплава с ЧПУ, более равномерна, а риск деформации меньше, чем при непосредственной обработке детали.
3. Предварительное сверление и фрезерование: Детали с полостями могут иметь проблемы на этапе фрезерования, такие как неравномерная стружка, выделение тепла, приводящее к деформации расширения детали или поломке инструмента. Эти проблемы можно решить путем предварительного сверления, а затем фрезерования. Просверлите отверстия инструментом, немного большим, чем фреза, чтобы обеспечить место для режущего материала, чтобы стружка равномерно удалялась с алюминиевой заготовки, и, наконец, фрезеруйте.
4. Используйте разные методы фрезерования.: Обработка алюминиевого сплава на станке с ЧПУ имеет два метода черновой и чистовой обработки. При черновой обработке заготовки выполняются в кратчайшие сроки с максимальной скоростью резания, уделяя особое внимание скорости съема материала и эффективности обработки; Чистовая обработка требует более точной обработки и качества поверхности с упором на качество фрезерования. Разумное применение этих двух методов позволяет существенно изменить скорость деформации деталей.

Разумные параметры резки

Выбор правильных параметров резки может снизить силу резания и теплоту резания, а также избежать деформации деталей из-за чрезмерной силы резания и чрезмерного нагрева. Среди трех элементов параметров резания большое влияние на силу резания оказывает количество обратного режущего инструмента. Когда припуск на обработку слишком велик, сила резания инструмента становится слишком большой, что не только деформирует детали, но также влияет на жесткость шпинделя станка и снижает долговечность инструмента. Таким образом, метод высокоскоростного фрезерования можно использовать для одновременного уменьшения количества обратно режущих инструментов, улучшения скорости подачи и скорости станка, тем самым снижая силу резания и обеспечивая эффективность обработки. Например, скорость резания можно регулировать на уровне 250–300 м/мин, скорость подачи — 300–400 мм/мин, величина обратного резания при черновом фрезеровании ap = 0,5 мм, а при чистовом фрезеровании ap = 0,1 ~ 0,2 мм.

Метод зажима подходит

При обработке тонкостенных алюминиевых деталей неправильный метод зажима может легко вызвать деформацию стенок. Чтобы снизить этот риск, прессованную деталь можно ослабить до того, как окончательная деталь будет завершена, сняв давление, позволяя детали вернуться в исходную форму, а затем снова приложив давление. Второе приложенное давление должно действовать на опорную поверхность, причем направление должно быть наиболее жестким, а сила должна быть достаточной для поддержания устойчивости заготовки во время обработки. Для тонкостенных деталей втулки вала можно использовать метод радиального зажима внутреннего отверстия, чтобы найти внутреннюю резьбу детали, сделать резьбовую шейку вала, вставить внутреннюю резьбу детали, прижать внутреннее отверстие крышкой, а затем затянуть ее с помощью гайку, чтобы избежать деформации зажима при обработке внешнего круга. Для тонкостенной листовой заготовки можно использовать вакуумную присоску для получения равномерной адсорбции силы зажима, обработки с небольшим объемом резки, или метод заполнения используется для впрыскивания расплава мочевины, содержащего 3–6% нитрата калия. в заготовку, чтобы улучшить жесткость обработки заготовки, а после обработки заготовку погружают в воду или спирт для растворения наполнителя.

В процессе обработки алюминия на станках с ЧПУ случайная деформация является проблемой, требующей большого внимания. Анализируя причины деформации и принимая соответствующие профилактические меры, можно эффективно избежать случайной деформации при обработке алюминия.

Прежде всего, остаточное напряжение заготовки и напряжение обработки являются основными причинами деформации алюминия при обработке. Остаточные напряжения заготовки образуются в основном за счет суперпозиции напряжений, вызванных неравномерной деформацией при закалке и экструзии. Напряжение обработки может быть вызвано такими факторами, как асимметричная резка, плохая жесткость заготовки и другая последовательность обработки. Понимание этих причин поможет нам принять целенаправленные профилактические меры.

Во-вторых, риск деформации алюминия можно эффективно снизить за счет оптимизации инструмента, правильных методов обработки, разумных параметров резки и соответствующих методов зажима. С точки зрения оптимизации инструмента выбор правильного угла спирали, переднего угла, заднего угла, угла отклонения и контроля износа инструмента может снизить силу резания и теплоту резания, а также уменьшить деформацию детали. Что касается методов обработки, симметричная обработка, послойная технология обработки, предварительное сверление и фрезерование, а также использование различных методов фрезерования и других навыков могут сделать обработку более стабильной и уменьшить возникновение деформации. Разумный выбор параметров резания, уменьшение силы резания и нагревания, избегание деталей из-за чрезмерной силы резания и тепловой деформации. Что касается методов зажима тонкостенных алюминиевых деталей, риск деформации стенок можно снизить, приняв соответствующие методы зажима.

Короче говоря, предотвращение случайной деформации при обработке алюминия с ЧПУ имеет важное практическое значение для улучшения качества продукции, снижения производственных затрат и повышения конкурентоспособности предприятия. В реальном производстве мы должны комплексно использовать эти методы в соответствии с конкретной ситуацией, а также постоянно исследовать и внедрять инновации, чтобы обеспечить стабильность и надежность обработки алюминия.