Технологічні заходи та оперативні навички для зменшення деформації під час обробки алюмінію! Ультрапрактичні знання з обробки!
Існує багато причин деформації алюмінієвих деталей під час обробки, які пов’язані з матеріалом, формою деталі, умовами виробництва тощо. Основними є такі аспекти: деформація, спричинена внутрішньою напругою в заготовці, деформація, спричинена силою різання та різанням нагрівання та деформація, викликана силою затиску.
1, Технологічні заходи для зменшення деформації обробки
1. Зменшити внутрішню напругу заготовки
Природне або штучне старіння та вібраційна обробка можуть частково усунути внутрішню напругу заготовки. Попередня обробка також є ефективним методом процесу. Через великий запас також є велика кількість деформацій після обробки грубих частин жирної голови та великих вух. Якщо зайві частини заготовки попередньо оброблені, а надлишок кожної частини зменшено, це може не тільки зменшити деформацію обробки в наступних процесах, але й звільнити деяку внутрішню напругу після того, як її залишили на певний період часу після попередньої обробки.
2. Підвищення ріжучої здатності різальних інструментів
Матеріал і геометричні параметри різальних інструментів мають важливий вплив на силу різання та нагрівання різання. Правильний вибір різальних інструментів має вирішальне значення для зменшення деформації деталей при обробці.
1) Обґрунтовано підбирати геометричні параметри ріжучого інструменту.
① Передній кут: зберігаючи міцність ріжучої кромки, вибір більшого переднього кута може не тільки загострити край, але й зменшити деформацію різання, роблячи видалення стружки плавним, тим самим зменшуючи силу різання та температуру різання. Уникайте використання ріжучих інструментів із негативним переднім кутом.
② Задній кут: Розмір заднього кута безпосередньо впливає на знос задньої ріжучої поверхні та якість обробленої поверхні. Важливою умовою вибору кута спинки є товщина різу. Під час чорнового фрезерування через велику швидкість подачі, велике навантаження на різання та високе тепловиділення необхідно, щоб інструмент мав хороші умови розсіювання тепла. Тому слід вибрати менший кут спинки. При точному фрезеруванні необхідно мати гострий край, щоб зменшити тертя між задньою ріжучою поверхнею та поверхнею обробки, а також зменшити пружну деформацію. Тому слід вибирати більший кут спинки.
③ Кут спіралі: щоб забезпечити плавне фрезерування та зменшити силу фрезерування, кут спіралі слід вибирати якомога більший.
④ Основний кут відхилення: відповідне зменшення основного кута відхилення може покращити умови розсіювання тепла та знизити середню температуру в зоні обробки.
2) Покращення структури інструменту.
① Зменшіть кількість зубів фрези та збільште простір для утримання стружки. Завдяки високій пластичності алюмінієвих матеріалів при обробці відбувається значна деформація різання, що вимагає більшого простору для утримання стружки. Тому доцільно мати більший радіус дна канавки, що утримує стружку, і менше зубів фрези.
② Тонке шліфування зубців леза. Значення шорсткості ріжучої кромки різальних зубів має бути менше Ra=0.4um. Перед використанням нового ножа необхідно кілька разів обережно відшліфувати передню та задню частини зубців леза тонким масляним каменем, щоб усунути будь-які задирки та невеликі зазубрини, що залишилися під час шліфування зубів леза. Таким чином можна не тільки зменшити тепло при різанні, але й відносно невелику деформацію при різанні.
③ Суворо контролюйте стандарти зносу ріжучих інструментів. Після зносу інструменту значення шорсткості поверхні заготовки збільшується, температура різання підвищується, і відповідно збільшується деформація заготовки. Тому, окрім вибору матеріалів інструменту з хорошою зносостійкістю, стандарт зносу інструменту не повинен перевищувати 0,2 мм, інакше легко утворюватиметься відкладення стружки. Під час різання температура заготовки не повинна перевищувати 100 градусів, щоб запобігти деформації.
3. Удосконалення способу затиску заготовок
Для тонкостінних алюмінієвих деталей з низькою жорсткістю можна використовувати наступні методи затиску для зменшення деформації:
① Для тонкостінних деталей вкладишів, якщо для радіального затискання використовується трикулачковий самоцентруючий патрон або пружинний патрон, після ослаблення після обробки заготовка неминуче деформується. У цей момент слід використовувати метод стиснення осьового торця з хорошою жорсткістю. Використовуючи внутрішній отвір деталі для позиціонування, зробіть різьбовий вал і вставте його у внутрішній отвір деталі. За допомогою кришки щільно притисніть торець, а потім затягніть його гайкою. При обробці зовнішнього кола можна уникнути затискної деформації, що забезпечує задовільну точність обробки.
② Під час обробки тонкостінних тонколистових заготовок найкраще використовувати вакуумні присоски, щоб отримати рівномірно розподілену силу затиску, а потім використовувати менші обсяги різання для обробки, що може ефективно запобігти деформації заготовки.
Крім того, також можна використовувати спосіб фарширування. Щоб підвищити жорсткість процесу тонкостінних заготовок, всередину заготовки можна заповнити середовище, щоб зменшити деформацію під час процесів затискання та різання. Наприклад, введення в заготовку розплаву сечовини, що містить від 3% до 6% нітрату калію, і після обробки занурення заготовки у воду або спирт може розчинити та вилити наповнювач.
4. Розумно організувати процес
Під час високошвидкісного різання через великий припуск на обробку та періодичне різання процес фрезерування часто створює вібрацію, яка впливає на точність обробки та шорсткість поверхні. Таким чином, процес високошвидкісного різання з ЧПУ можна загалом розділити на грубу обробку, напівточну обробку, обробку кутів, точну обробку та інші процеси. Для деталей з високими вимогами до точності іноді потрібна вторинна напівточна обробка з подальшою прецизійною обробкою. Після грубої обробки деталі можна природним чином охолодити, щоб усунути внутрішню напругу, що виникає внаслідок грубої обробки, і зменшити деформацію. Запас, що залишився після грубої обробки, має бути більшим за деформацію, як правило, 1-2 мм. Під час точної механічної обробки поверхня деталей має підтримувати рівномірний припуск на обробку, який зазвичай коливається від 0.2 до 0.5 мм, щоб підтримувати ріжучий інструмент у стабільному стані під час процесу обробки. Це може значно зменшити деформацію різання, досягти гарної якості обробки поверхні та забезпечити точність виробу.
2, Оперативні навички для зменшення деформації обробки
Деформація алюмінієвих деталей у процесі механічної обробки зумовлена не тільки вищезазначеними причинами, але й важливістю оперативних методів у практичних операціях.
1. Для деталей з великим припуском на обробку, щоб мати кращі умови розсіювання тепла під час процесу обробки та уникнути концентрації тепла, слід використовувати симетричну обробку під час обробки. Якщо є листовий метал товщиною 9 0 мм, який потрібно обробити до 60 мм, якщо одна сторона фрезерується, а інша сторона фрезерується негайно, і площинність досягає 5 мм при обробці до кінцевого розміру за один прийом; Якщо використовується симетрична обробка з багаторазовою подачею, кожна сторона обробляється двічі до остаточного розміру, забезпечуючи площинність 0,3 мм.
2. Якщо на деталі з листового металу є кілька порожнин, не рекомендується використовувати метод послідовної обробки однієї порожнини для кожної порожнини під час обробки, оскільки це може легко спричинити нерівномірне навантаження на деталь і деформацію. Застосовуючи кілька шарів обробки, кожен шар обробляється одночасно для всіх порожнин, наскільки це можливо, а потім обробляється наступний шар, щоб зробити деталі рівномірними навантаженнями та зменшити деформацію.
3. Зменште силу різання та тепло різання, змінивши кількість різання. Серед трьох елементів параметрів різання зворотна подача має значний вплив на силу різання. Якщо припуск на обробку занадто великий і сила різання за один прохід занадто велика, це не тільки спричинить деформацію деталей, але також вплине на жорсткість шпинделя верстата та зменшить довговічність інструменту. Якщо зменшити обсяг зворотного різання, це значно знизить ефективність виробництва. Однак високошвидкісне фрезерування зазвичай використовується в обробці з ЧПК, щоб подолати цю проблему. Зменшуючи кількість зворотного різання, якщо відповідно збільшити швидкість подачі та збільшити швидкість машини, силу різання можна зменшити, забезпечуючи ефективність обробки.
4. Необхідно також ретельно продумати порядок різання. Чорнова обробка наголошує на підвищенні ефективності обробки та досягненні швидкості різання за одиницю часу. Як правило, можна використовувати зворотне фрезерування. Відріжте надлишки матеріалу на поверхні заготовки на найшвидшій швидкості та за найкоротший час, і в основному сформуйте геометричний контур, необхідний для точної обробки. Прецизійна обробка підкреслює високу точність і якість, тому доцільно використовувати переднє фрезерування. Оскільки товщина різання зубів фрези поступово зменшується від максимальної до нульової під час прямого фрезерування, ступінь наклепу значно знижується, а також зменшується ступінь деформації деталей.
5. Тонкостінні заготовки під час обробки піддаються деформації через затискання, чого важко уникнути навіть під час точної обробки. Щоб звести до мінімуму деформацію заготовки, затискну частину можна послабити до досягнення остаточного розміру під час точної обробки, дозволяючи заготовці вільно повертатися у вихідний стан. Потім його можна трохи затягнути, щоб переконатися, що деталь міцно затиснута (повністю на основі відчуття руки), що може досягти бажаного ефекту обробки. Коротше кажучи, найкраще, щоб сила затиску діяла на опорну поверхню, і сила затиску повинна діяти в напрямку гарної жорсткості заготовки. З огляду на те, що деталь не розхитана, чим менше зусилля затиску, тим краще.
6. При обробці деталей з порожнинами бажано не допускати, щоб фреза безпосередньо проникала в деталь, як свердло, що може призвести до недостатнього простору для стружки для фрези, неплавного видалення стружки, перегріву, розширення, поломки інструменту та ін. несприятливі явища. Спочатку використовуйте свердло такого ж розміру або на один розмір більше, ніж фреза, щоб просвердлити отвір для інструмента, а потім фрезою відфрезеруйте його. Крім того, програмне забезпечення CAM можна використовувати для створення програм спірального різання.
Основним фактором, що впливає на точність обробки і якість поверхні алюмінієвих деталей, є схильність до деформації в процесі обробки, що вимагає від оператора певного досвіду роботи і навичок.
