Todo el mundo sabe que en el campo de la aviación, para reducir el peso de las piezas aéreas en sí, se utilizarán materiales de aleación de aluminio en grandes cantidades. Sin embargo, en el mecanizado de precisión de aleación de aluminio, debido al gran coeficiente de expansión del material, es fácil deformarse en el proceso de mecanizado de paredes delgadas, especialmente cuando se utiliza un blanco de forja libre, el margen de mecanizado es grande, y el problema de la deformación es más prominente.

I. causas de la deformación del procesamiento

De hecho, hay muchas razones para la deformación del procesamiento de piezas de aleación de aluminio, que están relacionadas con el material, la forma de las piezas y las condiciones de producción, como el rendimiento del líquido de Corte. En resumen, se incluyen aproximadamente los siguientes puntos, a saber, la deformación del esfuerzo interno del blanco, la fuerza de corte, el calor de corte y la deformación causada por la fijación.

II. medidas de proceso que deben formularse para reducir la deformación del procesamiento

1. para reducir el estrés interno del blanco

Podemos adoptar el tratamiento de envejecimiento natural o artificial y vibración, que puede eliminar parcialmente el estrés interno del blanco. El preprocesamiento también es un método de proceso eficaz. Para los espacios en blanco relativamente grandes, debido al gran margen, la deformación después del procesamiento también es grande. Si preprocesamos el exceso de blanco y reducimos el margen de cada parte, no solo reduciremos la deformación del procesamiento de los procesos posteriores, sino que también liberaremos una parte del estrés interno después de un período de tiempo después del preprocesamiento.

2. puede mejorar la capacidad de corte de las herramientas

El material y los parámetros geométricos de las herramientas tienen un impacto importante en la fuerza de corte y el calor de Corte. la selección correcta de las herramientas es crucial para reducir la deformación del procesamiento de las piezas.

① selección razonable de los parámetros geométricos de la herramienta

ángulo delantero: bajo la condición de mantener la intensidad del borde del cuchillo, el ángulo delantero se selecciona adecuadamente más grande, por un lado, puede moler un borde afilado, pero también puede reducir la deformación del corte, hacer que la eliminación de chips sea más suave, reduciendo así la fuerza de corte y el calor de Corte. No use cuchillos de ángulo delantero negativo.

ángulo trasero: el tamaño del ángulo trasero tiene un impacto directo en el desgaste de la superficie del cuchillo trasero y la calidad de la superficie mecanizada. El espesor de Corte es una condición importante para seleccionar el ángulo trasero. Al fresar en bruto, debido a la gran cantidad de alimentación, la pesada carga de corte y la gran generación de calor, se requieren buenas condiciones de disipación de calor de la herramienta, por lo que la esquina trasera debe seleccionarse más pequeña. Al terminar el fresado, se requiere que el filo del cuchillo sea afilado, se reduzca la fricción entre la superficie del cuchillo trasero y la superficie mecanizada y se reduzca la deformación elástica, por lo que el ángulo trasero debe ser más grande.

ángulo de tornillo: para que el fresado sea estable y reducir la fuerza de fresado, el ángulo de tornillo debe ser lo más grande posible.

ángulo de desviación principal: reducir adecuadamente el ángulo de desviación principal puede mejorar efectivamente las condiciones de disipación de calor y reducir la temperatura media en la zona de procesamiento.

② mejorar la estructura de la herramienta

Reducir el número de dientes de la fresadora y aumentar el espacio de almacenamiento de chips. Debido a la gran plasticidad del material de aleación de aluminio, la mayor deformación de Corte durante el procesamiento y la necesidad de un mayor espacio de almacenamiento de chips, es mejor que el radio inferior de la ranura de almacenamiento de chips sea mayor y el número de dientes de la fresadora sea menor. Por ejemplo, los fresadores por debajo de Phi 20 mm utilizan dos dientes de cuchillo; La fresadora de Phi 30 - PHI 60 mm utiliza tres dientes de cuchillo mejores para evitar la deformación de piezas de aleación de aluminio de paredes delgadas debido al bloqueo de chips.

Dientes de cuchillo de molienda fina: el valor de rugosidad del borde de corte de los dientes de cuchillo debe ser menor que ra = 0,4 um. Antes de usar el nuevo cuchillo, se deben afilar suavemente varias veces frente y detrás de los dientes del cuchillo con piedras finas de aceite para eliminar las burras residuales y las leves líneas de Sierra al afilar los dientes del cuchillo. De esta manera, no solo se puede reducir el calor de corte, sino que también la deformación de Corte es relativamente pequeña.

Controlar estrictamente los estándares de desgaste de las herramientas: después del desgaste de las herramientas, el valor de rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo aumenta, la temperatura de corte aumenta y la deformación de la pieza de trabajo aumenta. Por lo tanto, además de elegir un material de cuchillo con buena resistencia a la abrasión, el estándar de desgaste del cuchillo no debe ser superior a 0,2 mm, de lo contrario es propenso a la acumulación de chips. Al cortar, la temperatura de la pieza de trabajo generalmente no debe exceder los 100 grados Celsius para evitar la deformación.

③ mejorar el método de fijación de la pieza de trabajo

Para las piezas de trabajo de aleación de aluminio de paredes delgadas con poca rigidez, se pueden utilizar los siguientes métodos de fijación para reducir la deformación:

Para las piezas de revestimiento de paredes delgadas, si se sujetan desde la dirección radial con una pinza de autocentralización de tres garras o un clip de resorte, una vez sueltas después del procesamiento, la pieza de trabajo debe deformarse. En este momento, se debe utilizar el método de compresión de la cara final del eje con mejor rigidez. Posicionar con el agujero interior de la pieza, hacer un eje de perforación roscado de sí mismo, insertarlo en el agujero interior de la pieza, presionar la cara final con una placa de cubierta y luego sujetarlo con una tuerca. Al procesar el círculo exterior, se puede evitar la deformación de la compresión, obteniendo así una precisión de mecanizado satisfactoria.

Al procesar la pieza de trabajo de hoja delgada, es mejor seleccionar la ventosa de vacío para obtener una fuerza de compresión distribuida uniformemente, y luego procesarla con una pequeña cantidad de corte, lo que puede evitar bien la deformación de la pieza de trabajo.

Además, se puede utilizar el método de llenado. Para aumentar la rigidez del proceso de la pieza de trabajo de paredes delgadas, se puede llenar el Medio en el interior de la pieza de trabajo para reducir la deformación de la pieza de trabajo durante el proceso de fijación y Corte. Por ejemplo, se puede disolver y verter el relleno llenando la pieza de trabajo con un fundido de urea que contiene entre el 3% y el 6% de nitrato de potasio. después del procesamiento, la pieza de trabajo se sumerge en agua o alcohol.

④ organizar racionalmente los procesos

En el corte de alta velocidad, debido al gran margen de mecanizado y el corte intermitente, el proceso de fresado a menudo produce vibraciones que afectan la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie. Por lo tanto, el proceso de mecanizado de alta velocidad CNC generalmente se puede dividir en; Procesamiento en bruto - semiacabado - procesamiento de esquina - acabado y otros procesos. Para las piezas con altos requisitos de precisión, a veces se necesita un acabado secundario y medio antes de un acabado. Después del mecanizado en bruto, la pieza se puede enfriar naturalmente, eliminando el estrés interno causado por el mecanizado en bruto y reduciendo la deformación. El margen dejado después del mecanizado en bruto debe ser mayor que la deformación, generalmente de 1 - 2 mm. Al terminar, la superficie de acabado de la pieza debe mantener un margen de mecanizado uniforme, generalmente 0,2 - 0,5 mm es adecuado, para que la herramienta esté en un Estado estable durante el proceso de mecanizado, lo que puede reducir en gran medida la deformación de corte, obtener una buena calidad de mecanizado de superficie y garantizar la precisión del producto.

III. habilidades operativas

Las piezas de materiales de aleación de aluminio se deforman durante el procesamiento, además de las razones anteriores, en la práctica, el método de operación también es muy importante.

(1) para las piezas con grandes márgenes de procesamiento, para que tengan mejores condiciones de disipación de calor durante el procesamiento y eviten la concentración de calor, el procesamiento simétrico debe adoptarse al procesarlas. Si hay una placa de 90 mm de espesor que necesita ser procesada a 60 mm, si se fresa la otra cara inmediatamente después de fresar una cara, y se mecaniza hasta el tamaño final una vez, la planitud alcanza los 5 mm; Si se utiliza un mecanizado simétrico de alimentación repetida, cada lado se procesa dos veces hasta el tamaño final, lo que garantiza que la planitud alcance 0,3 mm.

(2) reducir la fuerza de corte y el calor de corte cambiando la cantidad de Corte. Entre los tres elementos de la cantidad de corte, la cantidad de cuchillo de espalda tiene un gran impacto en la fuerza de Corte. Si el margen de mecanizado es demasiado grande y la fuerza de corte de un cuchillo es demasiado grande, no solo deformará la pieza, sino que también afectará la rigidez del eje principal de la máquina y reducirá la durabilidad del cuchillo. Si se reduce la cantidad de cuchillos en la espalda, se reducirá en gran medida la eficiencia de la producción. Sin embargo, el fresado de alta velocidad en el Mecanizado cnc puede superar este problema. Al mismo tiempo que se reduce la cantidad de cuchillos de espalda, siempre y cuando se aumente la alimentación en consecuencia y se aumente la velocidad de rotación de la máquina herramienta, se puede reducir la fuerza de corte y garantizar la eficiencia del procesamiento.

(3) si hay varias cavidades en la pieza de la placa, no es apropiado utilizar el método de procesamiento secuencial de una cavidad y una cavidad durante el procesamiento, lo que puede causar fácilmente deformación debido a la fuerza desigual de la pieza. Se utiliza el procesamiento múltiple en capas, cada capa se procesa en la medida de lo posible a todas las cavidades al mismo tiempo, y luego se procesa el siguiente nivel, haciendo que la pieza se vea uniformemente estresada y reduciendo la deformación.

(4) la pieza de trabajo de paredes delgadas se deforma debido a la instalación durante el procesamiento, incluso el acabado es inevitable. Para minimizar la deformación de la pieza de trabajo, se puede aflojar la pieza de prensado antes de que el acabado esté a punto de alcanzar el tamaño final, para que la pieza de Trabajo vuelva libremente a su Estado original, y luego presionar ligeramente, sujeto a la capacidad de agarrar la pieza de trabajo (completamente por la sensación), lo que puede obtener el Efecto de trabajo ideal. En resumen, el punto de Acción de la fuerza de compresión es mejor en la superficie de soporte, la fuerza de compresión debe actuar en la dirección de la rigidez de la pieza de trabajo, bajo la premisa de garantizar que la pieza de trabajo no se afloje, cuanto menor sea la fuerza de compresión, mejor.

(5) el orden de caminar el cuchillo también debe ser particular. El mecanizado en bruto enfatiza la mejora de la eficiencia del mecanizado y la búsqueda de la tasa de extirpación por unidad de tiempo, generalmente se puede utilizar fresado inverso. Es decir, eliminar el material sobrante de la superficie en blanco a la velocidad más rápida y en el menor tiempo posible, básicamente formando el contorno geométrico requerido para el acabado. El acabado enfatiza la alta precisión y la Alta calidad, por lo que es apropiado adoptar el fresado suave. Debido a que el espesor de corte de los dientes de la herramienta disminuye gradualmente del máximo a cero durante el fresado, el grado de endurecimiento del procesamiento se reduce considerablemente, al tiempo que se reduce el grado de deformación de la pieza.

(6) al procesar las piezas de la cavidad del cinturón, al procesar la cavidad del molde, trate de no dejar que el fresador se sumerja directamente hacia abajo en la pieza como un taladro, lo que resulta en un espacio insuficiente para la tolerancia de los chips del fresador, una descarga no fluida de los chips, lo que resulta en sobrecalentamiento, expansión de las piezas y fenómenos adversos como colapso y rotura de cuchillos. Primero hay que perforar el agujero del cuchillo con un taladro del mismo tamaño o número uno más grande que el fresador, y luego fresarlo con el fresador. O, se puede utilizar el software cam para producir un programa de corte en espiral.

4. la superficie de la pieza de trabajo se vuelve negra

La fundición de aleación de aluminio anodizado generalmente se realiza con moldes metálicos. el aluminio metálico y la aleación de aluminio tienen una buena fluidez y plasticidad, pero son fáciles de ennegrecer durante su uso debido a:

(1) el diseño del proceso no es razonable. El tratamiento inadecuado de las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio después de la limpieza o inspección de presión ha creado las condiciones para que las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio se mohen y ennegrezcan, acelerando la generación de moho.

(2) factores internos de aleación de aluminio. Muchos fabricantes de fundición a presión de aleación de aluminio no hacen ningún tratamiento de limpieza después de los procesos de fundición a presión y mecanizado, o simplemente enjuagan con agua, no pueden lograr una limpieza completa, dejando sustancias corrosivas como desmoldeadores, líquidos de corte, líquidos de saponificación y otras manchas en la superficie del aluminio fundido a presión, que aceleran la velocidad de ennegrecimiento de los puntos de moho largo de las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio.

(3) la gestión del almacenamiento no está en su lugar. Las piezas de fundición a presión de aleación de aluminio se almacenan a diferentes alturas del almacén, y su estado de moho también es diferente.

(4) factores ambientales externos de aleación de aluminio. El aluminio es un metal activo, que se oxida fácilmente a negro o mohoso a ciertas temperaturas y humedad, lo que está determinado por las características del aluminio en sí.

(5) la selección de agentes de limpieza no es adecuada. El agente de limpieza seleccionado es altamente corrosivo, lo que resulta en la corrosión y oxidación del aluminio fundido a presión.