Jeder weiß, dass in der Luftfahrtindustrie Aluminiumlegierungsmaterialien weitgehend verwendet werden, um das Gewicht von Luftfahrtkomponenten selbst zu reduzieren. Bei der Präzisionsbearbeitung von Aluminiumlegierungen ist aufgrund des relativ großen Materialausdehnungskoeffizienten jedoch während der dünnwandigen Bearbeitung eine Verformung anfällig, insbesondere wenn freie Schmiederohlinge mit großen Bearbeitungszulagen verwendet werden, wodurch das Problem der Verformung noch deutlicher wird.

1,1,Gründe für die Verursachung der Verarbeitungsverformung

Es gibt tatsächlich viele Gründe für die Verformung von Aluminiumlegierungsteilen während der Verarbeitung, die mit dem Material, der Form der Teile und verschiedenen Produktionsbedingungen, wie der Leistung der Schneidflüssigkeit zusammenhängen. Zusammenfassend enthält es grob die folgenden Punkte: Innenspannungsverformung des Rohlings, Schnittkraft, Schnittwärme und Verformung durch Spannen.

2,Prozess Maßnahmen zu entwickeln, um die Verformung der Bearbeitung zu reduzieren

1. Um die innere Spannung des Rohlings zu reduzieren

Wir können natürliche oder künstliche Alterungs- und Vibrationsbehandlung verwenden, um die innere Belastung des Rohlings teilweise zu beseitigen. Auch die Vorverarbeitung ist eine effektive Prozessmethode. Bei größeren Rohlingen kommt es aufgrund des großen Rands auch zu erheblichen Verformungen nach der Verarbeitung. Wenn wir die überschüssigen Teile des Rohlings vorverarbeiten und den Rand jedes Teils reduzieren, können wir nicht nur die Bearbeitungsverformung in zukünftigen Prozessen reduzieren, sondern wir können auch einige interne Spannungen nach der Vorbearbeitung lösen und sie für einen bestimmten Zeitraum verlassen.

2. Kann die Schneidfähigkeit von Schneidwerkzeugen verbessern

Die Material- und geometrischen Parameter von Schneidwerkzeugen haben einen erheblichen Einfluss auf Schneidkraft und Schneidwärme, und die richtige Auswahl von Schneidwerkzeugen ist entscheidend, um Bearbeitungsverformungen von Teilen zu reduzieren.

① Wählen Sie die geometrischen Parameter des Schneidwerkzeugs angemessen

Frontwinkel: Bei Beibehaltung der Stärke der Klinge kann die Wahl eines etwas größeren Frontwinkels nicht nur die Schneide schärfen, sondern auch Schnittverformungen reduzieren, Späneabtrag glatter machen und letztlich Schnittkraft und Hitze reduzieren. Verwenden Sie niemals Werkzeuge mit negativen Frontwinkeln.

Hintere Ecke: Die Größe der hinteren Ecke hat direkten Einfluss auf den Verschleiß der hinteren Schneidefläche und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche. Die Schnittdicke ist eine wichtige Voraussetzung für die Auswahl des Rückenwinkels. Beim Grobfräsen sind aufgrund der hohen Vorschubgeschwindigkeit, der hohen Schnittlast und der hohen Wärmeentwicklung gute Bedingungen für die Wärmeableitung des Werkzeugs erforderlich, weshalb ein kleinerer Rückwinkel gewählt werden sollte. Beim Präzisionsfräsen ist es erforderlich, dass die Schneide scharf ist, wodurch die Reibung zwischen der hinteren Schneidfläche und der Bearbeitungsfläche reduziert und elastische Verformungen minimiert werden. Daher sollte ein größerer Rückenwinkel gewählt werden.

Spiralwinkel: Um ein reibungsloses Fräsen zu gewährleisten und die Fräskraft zu reduzieren, sollte der Spiralwinkel so groß wie möglich gewählt werden.

Bleiwinkel: Die angemessene Reduzierung des Bleiwinkels kann die Wärmeableitungsbedingungen effektiv verbessern und die Durchschnittstemperatur im Verarbeitungsbereich reduzieren.

② Werkzeugstruktur verbessern

Reduzieren Sie die Anzahl der Fräserzähne und vergrößern Sie den Spanraum. Aufgrund der hohen Plastizität von Aluminiumlegierungsmaterialien und der signifikanten Schnittverformung während der Bearbeitung ist ein größerer Spanraum erforderlich. Daher ist es vorzuziehen, einen größeren Spannutenradius und weniger Fräserzähne zu haben. Zum Beispiel verwenden Fräser mit einem Durchmesser von weniger als 20mm zwei Zähne; Es ist besser, drei Zähne für Fräser mit einem Durchmesser von 30-60mm zu verwenden, um Verformungen dünnwandiger Aluminiumlegierungsteile durch Spanverstopfung zu vermeiden.

Präzisionsschleifzähne: Der Rauheitswert der Schneide der Zähne sollte kleiner als Ra=0.4um sein. Vor der Verwendung eines neuen Messers sollte es leicht mit einem feinen Ölstein vor und hinter den Zähnen geschliffen werden, um Grate und leichte Verzahnungen zu beseitigen, die beim Schärfen übrig bleiben. Auf diese Weise kann nicht nur Schnittwärme reduziert werden, sondern auch die Schnittverformung ist relativ gering.

Strenge Kontrolle der Werkzeugverschleißstandards: Nach dem Werkzeugverschleiß steigt der Oberflächenrauheitswert des Werkstücks an, die Schnitttemperatur steigt an und die Verformung des Werkstücks nimmt entsprechend zu. Daher sollte neben der Auswahl von Werkzeugmaterialien mit guter Verschleißfestigkeit der Werkzeugverschleißstandard 0,2mm nicht überschreiten, sonst ist es einfach, Spanablagerungen zu erzeugen. Beim Schneiden sollte die Temperatur des Werkstücks im Allgemeinen 100℃ nicht überschreiten, um Verformung zu verhindern.

③ Verbessern Sie die Spannmethode von Werkstücken

Für dünnwandige Aluminiumlegierungswerkstücke mit geringer Steifigkeit können die folgenden Spannmethoden verwendet werden, um Verformungen zu reduzieren:

Bei dünnwandigen Auskleidungsteilen verformt sich das Werkstück zwangsläufig, wenn ein selbstzentrierendes Spannfutter mit drei Backen oder Federfutter zum radialen Spannen verwendet wird. An diesem Punkt sollte das Verfahren zum Verdichten der axialen Stirnfläche mit guter Steifigkeit verwendet werden. Verwenden Sie das Innenloch des Bauteils zur Positionierung, machen Sie eine durchgefädelte Welle und stecken Sie diese in das Innenloch des Bauteils. Verwenden Sie eine Abdeckplatte, um die Stirnfläche fest zu drücken und dann wieder mit einer Mutter festzuziehen. Bei der Bearbeitung des Außenkreises kann eine Spannverformung vermieden werden, wodurch eine zufriedenstellende Bearbeitungsgenauigkeit erreicht wird.

Bei der Verarbeitung dünnwandiger dünner Plattenwerkstücke ist es am besten, Vakuumsauger zu verwenden, um gleichmäßig verteilte Spannkraft zu erhalten, und dann kleinere Schnittmengen zu verarbeiten, die Werkstückverformungen effektiv verhindern können.

Zusätzlich kann auch das Füllverfahren verwendet werden. Um die Prozesssteifigkeit dünnwandiger Werkstücke zu erhöhen, können Medien im Werkstück befüllt werden, um Verformungen beim Spannen und Schneiden zu reduzieren. So kann sich beispielsweise Harnstoffschmelze mit 3% -6% Kaliumnitrat in das Werkstück injizieren und nach der Verarbeitung das Werkstück in Wasser oder Alkohol eintauchen und das Füllmaterial ausgießen.

④ Ordnen Sie den Prozess angemessen an

Beim Hochgeschwindigkeitsschnitt treten aufgrund der großen Bearbeitungszulage und des intermittierenden Schneidens während des Fräsprozesses häufig Vibrationen auf, die die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit beeinträchtigen. So kann der CNC-Hochgeschwindigkeitsschnittprozess im Allgemeinen unterteilt werden in:; Grobbearbeitung, Halbpräzisionsbearbeitung, Eckenreinigung, Präzisionsbearbeitung und andere Prozesse. Für Teile mit hohen Präzisionsanforderungen ist manchmal eine sekundäre Halbpräzisionsbearbeitung vor der Präzisionsbearbeitung erforderlich. Nach der Grobbearbeitung können die Teile natürlich abkühlen, wodurch die innere Spannung, die durch die Grobbearbeitung erzeugt wird, eliminiert und Verformungen reduziert werden. Die verbleibende Zulage nach der Grobbearbeitung sollte größer sein als die Verformung, normalerweise 1-2mm. Während der Präzisionsbearbeitung sollte die Oberfläche der Teile eine gleichmäßige Bearbeitungszulage beibehalten, in der Regel zwischen 0.2-0.5mm, um die Schneidwerkzeuge während des Bearbeitungsprozesses in einem stabilen Zustand zu halten.

3,5,5,5

Zusätzlich zu den oben genannten Gründen ist die Betriebsmethode auch sehr wichtig für die Verformung von Aluminiumlegierungsteilen während der Verarbeitung.

(1) Für Teile mit großer Bearbeitungszulage sollte symmetrische Bearbeitung angenommen werden, um bessere Wärmeableitungsbedingungen bereitzustellen und Wärmekonzentration während des Bearbeitungsprozesses zu vermeiden. Wenn es ein 90mm dickes Blechmaterial gibt, das zu 60mm verarbeitet werden muss, fräsen Sie sofort die andere Seite nach dem Fräsen einer Seite und bearbeiten Sie es auf die endgültige Größe in einem Zug, die Ebenheit erreicht 5mm; Bei wiederholter symmetrischer Bearbeitung wird jede Seite zweimal auf die endgültige Größe bearbeitet, wodurch eine Ebenheit von 0,3mm gewährleistet ist.

(2) Reduzieren Sie Schneidkraft und Schneidwärme durch Ändern der Schneidparameter. Unter den drei Elementen der Schnittparameter hat die Rückenschneidmenge einen wesentlichen Einfluss auf die Schnittkraft. Wenn die Bearbeitungszulage zu groß ist und die Schnittkraft eines Durchgangs zu hoch ist, verursacht dies nicht nur eine Verformung der Teile, sondern beeinflusst auch die Steifigkeit der Werkzeugspindel und verringert die Haltbarkeit des Werkzeugs. Wenn die Menge des Rückschnitts reduziert wird, verringert es die Produktionseffizienz erheblich. Bei der CNC-Bearbeitung kann das Hochgeschwindigkeitsfräsen dieses Problem jedoch überwinden. Durch die Verringerung der Menge des Rückschnitts und die entsprechende Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit und Maschinengeschwindigkeit kann die Schneidkraft reduziert und gleichzeitig die Bearbeitungseffizienz sichergestellt werden.

(3) Wenn es mehrere Hohlräume auf den Blechteilen gibt, ist es nicht ratsam, das sequentielle Verarbeitungsverfahren eines Hohlraums pro Hohlraum während der Verarbeitung zu verwenden, da dies leicht ungleichmäßige Kraftverteilung und Verformung der Teile verursachen kann. Unter Annahme einer mehrschichtigen Verarbeitung wird jede Schicht gleichzeitig zu allen Hohlräumen so viel wie möglich verarbeitet, und dann wird die nächste Schicht verarbeitet, um die Kraft auf die Teile gleichmäßig zu verteilen und Verformungen zu reduzieren.

(4) Dünnwandige Werkstücke werden während der Bearbeitung durch Spannen verformt, was selbst bei der Präzisionsbearbeitung schwer zu vermeiden ist. Um die Verformung des Werkstücks zu minimieren, kann das Spannstück leicht gelöst werden, bevor die Präzisionsbearbeitung die endgültige Größe erreicht, so dass das Werkstück frei in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehren kann. Dann kann es leicht komprimiert werden, bis es das Werkstück fest halten kann (vollständig von Hand fühlen), was den gewünschten Bearbeitungseffekt erzielen kann. Kurz gesagt, der Punkt der Anwendung der Spannkraft ist am besten auf der tragenden Oberfläche, und die Spannkraft sollte in Richtung der guten Steifigkeit des Werkstücks angewendet werden.

(5) Die Reihenfolge des Schneidens sollte auch sorgfältig geprüft werden. Die Grobbearbeitung betont die Verbesserung der Bearbeitungseffizienz und die Verfolgung einer Schnittrate pro Zeiteinheit, in der Regel durch Reverse-Fräsen. Schneiden überschüssiges Material auf der Oberfläche des Rohlings mit der schnellsten Geschwindigkeit und in kürzester Zeit ab und bilden die geometrische Kontur, die für die Präzisionsbearbeitung erforderlich ist. Die Präzisionsbearbeitung setzt auf hohe Präzision und hohe Qualität, und es ist ratsam, sequentielles Fräsen zu verwenden. Da die Schnittdicke der Zähne während des Fräsens allmählich von Maximum auf Null abnimmt, wird der Grad der Arbeitshärtung stark reduziert, und der Grad der Verformung der Teile wird ebenfalls reduziert.

(6) Versuchen Sie bei der Bearbeitung von Teilen mit Hohlräumen, den Fräser nicht direkt wie einen Bohrer in das Teil eindringen zu lassen, was zu unzureichendem Spanraum für den Fräser, schlechtem Spanabtrag, Überhitzung, Ausdehnung, Werkzeugbruch und anderen ungünstigen Phänomenen führen kann. Verwenden Sie zuerst einen Bohrer der gleichen Größe oder einer Größe größer als der Fräser, um das Loch zu bohren, und verwenden Sie dann den Fräser zum Fräsen. Alternativ kann das Spiralschneidprogramm mit CAM-Software erstellt werden.

4,Die Oberfläche des Werkstücks wird schwarz

Aluminiumoxidationsverarbeitung und Aluminiumlegierungsguss werden im Allgemeinen mit Metallformen durchgeführt. Metallaluminium und Aluminiumlegierungen haben eine gute Fließfähigkeit und Plastizität, aber sie sind anfällig für Schwärzen während des Gebrauchs aus den folgenden Gründen:

(1) Unvernünftige Prozessgestaltung. Unsachgemäße Reinigung oder Druckprüfung von Aluminiumlegierungsdruckgussteilen schafft Bedingungen für Form und Schwärzen und beschleunigt die Formbildung.

(2) Interne Faktoren der Aluminiumlegierung. Viele Aluminiumlegierungs-Druckguss-Hersteller führen keine Reinigungsbehandlung nach Druckguss- und Bearbeitungsprozessen durch oder spülen einfach mit Wasser, was keine gründliche Reinigung erreichen kann. Es gibt Restkorrosionsstoffe wie Trennmittel, Schneidflüssigkeiten, Verseifungslösungen und andere Flecken auf der Oberfläche von Druckguss-Aluminium, die die Geschwindigkeit des Formenwachstums und Schwärzens von Aluminiumlegierungs-Druckgussteilen beschleunigen.

(3) Unzureichende Lagerverwaltung. Die Lagerung von Aluminiumlegierungsdruckgussteilen in unterschiedlichen Höhen im Lager führt zu unterschiedlichen Graden des Formenwachstums.

(4) Externe Umweltfaktoren der Aluminiumlegierung. Aluminium ist ein reaktives Metall, das unter bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen sehr anfällig für Oxidation, Schwärzen oder Schimmelwachstum ist, was durch die Eigenschaften von Aluminium selbst bestimmt wird.

(5) Unsachgemäße Auswahl der Reinigungsmittel. Das ausgewählte Reinigungsmittel hat eine starke Korrosion und Oxidation von Aluminiumdruckguss.