Alle ved, at i luftfartsindustrien bruges aluminiumslegeringsmaterialer i vid udstrækning til at reducere vægten af luftfartskomponenter selv. Men ved præcisionsbearbejdning af aluminiumslegeringer på grund af den relativt store materialeudvidelseskoefficient er deformation tilbøjelig til at forekomme under tyndvægget bearbejdning, især ved brug af frismede emner med store bearbejdningsmuligheder, hvilket gør problemet med deformation endnu mere fremtrædende.

1,1,Årsager til at forårsage forarbejdning deformation

Der er faktisk mange grunde til deformationen af aluminiumslegeringsdele under forarbejdning, som er relateret til materialet, delenes form og forskellige produktionsforhold, såsom ydeevnen af skærevæske. Sammenfattende omfatter det groft følgende punkter: intern spændingsdeformation af blank, skærekraft, skærevarme og deformation forårsaget af spænding.

2,Proces foranstaltninger, der skal udvikles for at reducere bearbejdning deformation

1. For at reducere den interne belastning af blank

Vi kan bruge naturlig eller kunstig aldring og vibrationsbehandling til delvist at eliminere den indre belastning af blank. Forbehandling er også en effektiv procesmetode. For større emner er der på grund af den store margen også betydelig deformation efter forarbejdning. Hvis vi forbearbejder de overskydende dele af blank og reducerer margenen for hver del, kan vi ikke kun reducere bearbejdning deformation i fremtidige processer, men vi kan også frigive nogle interne spændinger efter forbehandling og efterlade det i en periode.

2. Kan forbedre skæreevnen af skæreværktøjer

Skæreværktøjets materiale- og geometriske parametre har en betydelig indflydelse på skærekraft og skærevarme, og det korrekte valg af skæreværktøj er afgørende for at reducere bearbejdning deformation af dele.

① Rimeligt vælge de geometriske parametre for skæreværktøjet

Fronvinkel: Ved at vælge en lidt større frontvinkel opretholdes klingens styrke, kan du ikke kun skærpe skærekanten, men også reducere skæreformation, hvilket gør spånfjernelse glattere og i sidste ende reducere skærekraft og varme. Brug aldrig værktøj med negative forvinkler.

Baghjørne: Størrelsen af det bageste hjørne har en direkte indvirkning på sliden af den bageste skæreflade og kvaliteten af den bearbejdede overflade. Skæretykkelsen er en vigtig betingelse for at vælge bagvinklen. Ved grovfræsning kræves gode værktøjsvarmeafledningsforhold på grund af den store tilførselshastighed, kraftig skærebelastning og høj varmeproduktion, og derfor bør der vælges en mindre rygvinkel. Ved præcisionsfræsning kræves det, at skærekanten er skarp, hvilket reducerer friktionen mellem bagskæreoverfladen og bearbejdningsoverfladen og minimerer elastisk deformation, og derfor bør en større bagvinkel vælges.

Spiralvinkel: For at sikre jævn fræsning og reducere fræsekraften bør spiralvinklen vælges så stor som muligt.

Blåvinkel: Reduktion af blyvinklen korrekt kan effektivt forbedre varmeafledningsbetingelserne og reducere gennemsnitstemperaturen i behandlingsområdet.

② Forbedre værktøjsstrukturen

Reducer antallet af fræsere tænder og øg spånpladsen. På grund af aluminiumslegeringsmaterialernes høje plasticitet og betydelige skæreformationer under forarbejdningen er der behov for større spånplads, og derfor er det at foretrække at have en større spånrille bundradius og færre fræsere tænder. For eksempel bruger fræsere med en diameter på mindre end 20 mm to tænder; Det er bedre at bruge tre tænder til fræsere med en diameter på 30-60mm for at undgå deformation af tyndvæggede aluminiumslegeringsdele forårsaget af spånblokering.

Præcisionsslibning tænder: Ruhedsværdien af skærekanten af tænderne skal være mindre end Ra = 0,4um. Før du bruger en ny kniv, skal den være let slibet med en fin oliesten foran og bag tænderne for at fjerne eventuelle bavser og små savninger tilbage under slibning. På denne måde kan skærevarmen ikke kun reduceres, men skærevormationen er også relativt lille.

Streng kontrol af værktøjsslidstandarder: Efter værktøjsslid øges emnets overflade ruhedsværdi, skæretemperaturen stiger, og deformationen af emnet øges i overensstemmelse hermed. Ud over at vælge værktøjsmaterialer med god slidstyrke bør slidstandarden derfor ikke overstige 0,2 mm, ellers er det let at producere spånaflejringer. Ved skæring bør emnets temperatur generelt ikke overstige 100 ℃ for at forhindre deformation.

② Forbedre spændingsmetoden for emner

For tyndvæggede aluminiumslegeringsarbejdemner med dårlig stivhed kan følgende fastspændingsmetoder anvendes til at reducere deformation:

For tyndvæggede foring dele, hvis en tre kæber selvcentrerende chuck eller fjederchuck bruges til at klemme radialt, når arbejdsemnet er løsnet efter forarbejdning, vil emnet uundgåeligt deformeres. På dette tidspunkt bør metoden til at komprimere den aksiale endeflade med god stivhed anvendes. Ved hjælp af komponentens indre hul til positionering laves en gennemgående aksel med gevind og indsættes den i komponentens indre hul. Brug en dækplade til at trykke endefladen tæt og stramme den tilbage med en møtrik. Ved behandling af den ydre cirkel kan spændingsdeformation undgås og dermed opnå tilfredsstillende bearbejdningsnøjagtighed.

Ved behandling af tyndvæggede tynde pladearbejdemner er det bedst at bruge vakuumsugekopper for at opnå jævnt fordelt klemmekraft og derefter bruge mindre skæremængder til behandling, hvilket effektivt kan forhindre emnets deformation.

Derudover kan påfyldningsmetoden også anvendes. For at øge processstivheden af tyndvæggede emner kan medier fyldes inde i emnet for at reducere deformation under spænding og skæring processer. For eksempel injektion af urinstofsmelt indeholdende 3% -6% kaliumnitrat i emnet, og efter forarbejdning kan nedsænkning af emnet i vand eller alkohol opløses og hældes påfyldningsmaterialet ud.

② Organiser processen rimeligt

Ved højhastighedsskæring opstår vibrationer ofte under fræsningsprocessen på grund af det store bearbejdningsbehov og intermittent skæring, hvilket påvirker bearbejdningsnøjagtigheden og overfladens ruhed. Så CNC-skæreprocessen med høj hastighed kan generelt opdeles i:; Grov bearbejdning, semi præcisionsbearbejdning, hjørnerengøring, præcisionsbearbejdning og andre processer. For dele med høje præcisionskrav kræves undertiden sekundær halvpræcisionsbearbejdning før præcisionsbearbejdning. Efter grov bearbejdning kan delene køle naturligt, hvilket eliminerer den interne belastning genereret af grov bearbejdning og reducerer deformation. Den resterende tilladelse efter grov bearbejdning bør være større end deformationen, normalt 1-2mm. Under præcisionsbearbejdning bør delenes overflade opretholde en ensartet bearbejdningstilladelse, generelt mellem 0,2-0,5 mm, for at holde skæreværktøjerne i en stabil tilstand under bearbejdningsprocessen.Dette kan reducere skæreformation i høj grad, opnå god overfladebehandlingskvalitet og sikre produktets nøjagtighed.

3,Driftskompetencer

Ud over ovennævnte årsager er driftsmetoden også meget vigtig for deformation af aluminiumslegeringsdele under forarbejdningen.

(1) For dele med stor bearbejdningstilladelse bør symmetrisk bearbejdning vedtages for at give bedre varmeafledningsbetingelser og undgå varmekoncentration under bearbejdningsprocessen. Hvis der er et 90mm tykt plademateriale, der skal behandles til 60mm, skal du straks fræse den anden side efter fræsning af den ene side og bearbejde det til den endelige størrelse på én gang, vil fladheden nå 5mm; Hvis der anvendes gentagen symmetrisk bearbejdning, bearbejdes hver side to gange til den endelige størrelse, hvilket sikrer en fladhed på 0,3 mm.

(2) Reducer skærekraft og skærevarme ved at ændre skæremarametre. Blandt de tre elementer i skæremarametre har bagskæringsmængden en betydelig indvirkning på skærekraften. Hvis bearbejdningstilladelsen er for stor, og skærekraften i en passage er for høj, vil det ikke kun forårsage deformation af delene, men også påvirke stivheden af værktøjsmaskinens spindel og reducere værktøjets holdbarhed. Hvis mængden af tilbageskæring reduceres, vil det i høj grad reducere produktionseffektiviteten. Men i CNC-bearbejdning kan højhastighedsfræsning overvinde dette problem. Ved at reducere mængden af tilbageskæring og øge tilførselshastigheden og maskinens hastighed i overensstemmelse hermed, kan skærekraften reduceres samtidig med at bearbejdningseffektiviteten sikres.

(3) Hvis der er flere hulrum på metaldelene, er det ikke tilrådeligt at anvende den sekventielle behandlingsmetode for et hulrum pr hulrum under forarbejdningen, da dette let kan forårsage ujævn kraftfordeling og deformation af delene. Ved at vedtage flere lag behandling behandles hvert lag samtidig til alle hulrum så meget som muligt, og derefter behandles det næste lag for jævnt at fordele kraften på delene og reducere deformation.

(4) Tyndvæggede emner undergår deformation under bearbejdning på grund af spænding, som er svært at undgå selv under præcisionsbearbejdning. For at minimere deformationen af emnet kan spændeemnet løsnes lidt, før præcisionsbearbejdningen når den endelige størrelse, så emnet frit kan vende tilbage til sin oprindelige tilstand. Derefter kan det komprimeres lidt, indtil det kan holde emnet fast (helt ved hånden), hvilket kan opnå den ønskede bearbejdningseffekt. Kort sagt er anvendelsespunktet af spændekraft bedst på den bærende overflade, og spændekraften skal påføres i retning af god stivhed af emnet På forudsætning af at sikre, at emnet ikke løsner, jo mindre spændekraft, jo bedre.

(5) Skæringsrækkefølgen bør også overvejes omhyggeligt. Grov bearbejdning lægger vægt på at forbedre bearbejdningseffektiviteten og forfølge en skærehastighed pr. enhed tid, normalt ved hjælp af omvendt fræsning. Afskæring af overskydende materiale på overfladen af blank med den hurtigste hastighed og på kortest tid, der danner den geometriske kontur, der kræves til præcisionsbearbejdning. Præcisionsbearbejdning understreger høj præcision og høj kvalitet, og det er tilrådeligt at bruge sekventiel fræsning. Da skæretykkelsen af tænderne gradvist falder fra maksimum til nul under fræsning, reduceres graden af arbejdshærdning betydeligt, og graden af deformation af delene reduceres også.

(6) Når du behandler dele med hulrum, skal du prøve ikke at lade fræseren direkte trænge ind i delen som en bore bit, hvilket kan resultere i utilstrækkelig spånplads til fræseren, dårlig spånfjernelse, overophedning, ekspansion, værktøjsbrud og andre negative fænomener. Først skal du bruge en boremaskine af samme størrelse eller en størrelse større end fræseren til at bore hullet, og derefter bruge fræseren til fræsning. Alternativt kan spiralskæringsprogrammet produceres ved hjælp af CAM software.

4,Overfladen af emnet bliver sort

Aluminiumoxidationsbehandling og aluminiumslegeringsstøbning udføres generelt ved hjælp af metalstøbeforme.Metal aluminium og aluminiumslegeringer har god flydenhed og plasticitet, men de er tilbøjelige til sortning under brug på grund af følgende årsager:

(1) Unfair procesdesign. Forkert rengøring eller trykinspektion af aluminiumslegeringer trykstøbte dele skaber betingelser for skimmel og sortning, hvilket fremskynder dannelsen af skimmel.

(2) Interne faktorer af aluminiumslegering. Mange aluminiumslegeringsproducenter udfører ikke nogen rengøringsbehandling efter trykstøbning og bearbejdning processer, eller blot skyller med vand, som ikke kan opnå grundig rengøring Der er resterende ætsende stoffer såsom frigivelsesmidler, skærevæsker, forsætningsløsninger og andre pletter på overfladen af trykstøbning aluminium, som accelererer hastigheden af skimmelvækst og sortning af aluminiumslegeringsprodukter.

(3) Utilstrækkelig lagerforvaltning. Opbevaring af aluminiumslegeringsdele i forskellige højder på lageret resulterer i varierende grader af skimmelvækst.

(4) Eksterne miljøfaktorer af aluminiumslegering. Aluminium er et reaktivt metal, der er meget tilbøjelig til oxidation, sortning eller skimmelvækst under visse temperatur- og fugtighedsforhold, som bestemmes af egenskaberne ved aluminium selv.

(5) Forkert udvælgelse af rengøringsmidler. Det valgte rengøringsmiddel har stærk ætseevne, der forårsager korrosion og oxidation af trykstøbt aluminium.