Tutti sanno che nell'industria aeronautica, i materiali in lega di alluminio sono ampiamente utilizzati per ridurre il peso dei componenti dell'aviazione stessi. Tuttavia, nella lavorazione di precisione delle leghe di alluminio, a causa del coefficiente relativamente elevato di espansione del materiale, la deformazione è incline a verificarsi durante la lavorazione a parete sottile, soprattutto quando si utilizzano pezzi di forgiatura libera con grandi margini di lavorazione, rendendo il problema della deformazione ancora più evidente.

1,Motivi per causare deformazione di elaborazione

Ci sono in realtà molte ragioni per la deformazione delle parti in lega di alluminio durante la lavorazione, che sono correlate al materiale, alla forma delle parti e alle varie condizioni di produzione, come le prestazioni del fluido di taglio. In sintesi, comprende approssimativamente i seguenti punti: deformazione interna dello sforzo del vuoto, forza di taglio, calore di taglio e deformazione causata dal serraggio.

2,Misure di processo da sviluppare per ridurre la deformazione di lavorazione

1. Per ridurre lo stress interno del vuoto

Possiamo utilizzare il trattamento naturale o artificiale dell'invecchiamento e delle vibrazioni per eliminare parzialmente lo stress interno del blank. La pre-elaborazione è anche un metodo di processo efficace. Per gli spazi vuoti più grandi, a causa del grande margine, c'è anche deformazione significativa dopo la lavorazione. Se preleviamo le parti in eccesso del blank e riduciamo il margine di ogni parte, non solo possiamo ridurre la deformazione di lavorazione nei processi futuri, ma possiamo anche rilasciare alcune sollecitazioni interne dopo la pre-elaborazione e lasciarlo per un periodo di tempo.

2. Può migliorare la capacità di taglio degli utensili da taglio

I parametri materiali e geometrici degli utensili da taglio hanno un impatto significativo sulla forza di taglio e sul calore di taglio, e la corretta selezione degli utensili da taglio è fondamentale per ridurre la deformazione della lavorazione dei pezzi.

① Scegli ragionevolmente i parametri geometrici dello strumento di taglio

Angolo anteriore: pur mantenendo la forza della lama, la scelta di un angolo anteriore leggermente più grande può non solo affilare il tagliente, ma anche ridurre la deformazione del taglio, rendendo la rimozione del truciolo più liscia e, infine, ridurre la forza di taglio e il calore. Non utilizzare mai utensili con angoli anteriori negativi.

Angolo posteriore: La dimensione dell'angolo posteriore ha un impatto diretto sull'usura della superficie di taglio posteriore e sulla qualità della superficie lavorata. Lo spessore di taglio è una condizione importante per selezionare l'angolo posteriore. Durante la fresatura ruvida, a causa della grande velocità di avanzamento, del carico pesante di taglio e dell'elevata generazione di calore, sono necessarie buone condizioni di dissipazione del calore utensile. Durante la fresatura di precisione, è necessario che il tagliente sia tagliente, riducendo l'attrito tra la superficie di taglio posteriore e la superficie di lavorazione e riducendo al minimo la deformazione elastica.

Angolo a spirale: Al fine di garantire una fresatura regolare e ridurre la forza di fresatura, l'angolo a spirale deve essere selezionato il più grande possibile.

Angolo di piombo: Ridurre l'angolo di piombo in modo appropriato può efficacemente migliorare le condizioni di dissipazione del calore e ridurre la temperatura media nell'area di elaborazione.

② Migliorare la struttura degli strumenti

Ridurre il numero di denti della fresa e aumentare lo spazio del truciolo. A causa dell'elevata plasticità dei materiali in lega di alluminio e della deformazione significativa del taglio durante la lavorazione, è necessario uno spazio più grande del truciolo. Pertanto, è preferibile avere un raggio inferiore più grande della scanalatura del truciolo e meno denti della fresa. Ad esempio, frese con un diametro inferiore a 20 mm utilizzano due denti; È meglio utilizzare tre denti per frese con un diametro di 30-60mm per evitare la deformazione delle parti in lega di alluminio a parete sottile causata dal blocco del chip.

Denti di affilatura di precisione: Il valore di rugosità del tagliente dei denti dovrebbe essere inferiore a Ra=0.4um. Prima di utilizzare un nuovo coltello, dovrebbe essere leggermente macinato con una pietra olearia fine davanti e dietro i denti per eliminare eventuali sbavature e lievi dentellature lasciate durante l'affilatura. In questo modo, non solo il calore di taglio può essere ridotto, ma anche la deformazione di taglio è relativamente piccola.

Controllo rigoroso degli standard di usura dell'utensile: Dopo l'usura dell'utensile, il valore di rugosità superficiale del pezzo aumenta, la temperatura di taglio aumenta e la deformazione del pezzo aumenta di conseguenza. Pertanto, oltre a selezionare i materiali dell'utensile con buona resistenza all'usura, lo standard di usura dell'utensile non dovrebbe superare 0,2 mm, altrimenti è facile produrre depositi di trucioli. Durante il taglio, la temperatura del pezzo in lavorazione non dovrebbe generalmente superare 100 ℃ per prevenire la deformazione.

② Migliorare il metodo di bloccaggio dei pezzi in lavorazione

Per i pezzi in lega di alluminio a parete sottile con scarsa rigidità, i seguenti metodi di serraggio possono essere utilizzati per ridurre la deformazione:

Per le parti di rivestimento a parete sottile, se un mandrino autocentrante a tre mascelle o un mandrino a molla viene utilizzato per serrare radialmente, una volta allentato dopo la lavorazione, il pezzo in lavorazione si deformerà inevitabilmente. A questo punto, dovrebbe essere utilizzato il metodo di compressione della faccia terminale assiale con buona rigidità. Utilizzando il foro interno del componente per il posizionamento, fare un albero filettato attraverso e inserirlo nel foro interno del componente. Utilizzare una piastra di copertura per premere saldamente la faccia terminale e poi stringere indietro con un dado. Durante l'elaborazione del cerchio esterno, la deformazione di bloccaggio può essere evitata, ottenendo così una precisione di lavorazione soddisfacente.

Quando si elaborano pezzi in lamiera sottile a parete sottile, è meglio utilizzare ventose sottovuoto per ottenere forza di serraggio distribuita uniformemente e quindi utilizzare quantità di taglio più piccole per elaborare, che possono efficacemente prevenire la deformazione del pezzo in lavorazione.

Inoltre, il metodo di riempimento può anche essere utilizzato. Per aumentare la rigidità di processo dei pezzi a parete sottile, i supporti possono essere riempiti all'interno del pezzo per ridurre la deformazione durante i processi di serraggio e taglio. Ad esempio, iniettando la fusione di urea contenente il 3% -6% di nitrato di potassio nel pezzo in lavorazione e dopo la lavorazione, immergendo il pezzo in acqua o alcol può dissolversi e versare il materiale di riempimento.

② Organizzare ragionevolmente il processo

Durante il taglio ad alta velocità, a causa dell'ampio margine di lavorazione e del taglio intermittente, spesso si verificano vibrazioni durante il processo di fresatura, influenzando l'accuratezza della lavorazione e la rugosità superficiale. Così, il processo di taglio ad alta velocità CNC può generalmente essere diviso in:; Lavorazione ruvida, lavorazione di semi precisione, pulizia degli angoli, lavorazione di precisione e altri processi. Per le parti con requisiti di alta precisione, a volte è necessaria una lavorazione secondaria di semi precisione prima della lavorazione di precisione. Dopo la lavorazione ruvida, le parti possono raffreddarsi naturalmente, eliminando lo stress interno generato dalla lavorazione ruvida e riducendo la deformazione. Il margine rimanente dopo la lavorazione ruvida dovrebbe essere maggiore della deformazione, di solito 1-2mm. Durante la lavorazione di precisione, la superficie delle parti dovrebbe mantenere un margine di lavorazione uniforme, generalmente tra 0,2-0,5 mm, per mantenere gli utensili da taglio in uno stato stabile durante il processo di lavorazione. Ciò può ridurre notevolmente la deformazione di taglio, ottenere una buona qualità di lavorazione superficiale e garantire la precisione del prodotto.

3,Capacità operative

Oltre ai motivi sopra menzionati, il metodo operativo è anche molto importante per la deformazione delle parti in lega di alluminio durante la lavorazione.

(1) Per le parti con grande margine di lavorazione, al fine di fornire migliori condizioni di dissipazione del calore ed evitare la concentrazione di calore durante il processo di lavorazione, la lavorazione simmetrica dovrebbe essere adottata. Se c'è un materiale in lamiera di spessore 90mm che deve essere lavorato a 60mm, macinare immediatamente l'altro lato dopo la fresatura di un lato e lavorarlo alla dimensione finale in una sola volta, la planarità raggiungerà 5mm; Se si utilizzano lavorazioni simmetriche ripetute, ogni lato viene lavorato due volte alla dimensione finale, garantendo una planarità di 0,3 mm.

(2) Ridurre la forza di taglio e il calore di taglio cambiando i parametri di taglio. Tra i tre elementi dei parametri di taglio, la quantità di taglio posteriore ha un impatto significativo sulla forza di taglio. Se il margine di lavorazione è troppo grande e la forza di taglio di un passaggio è troppo alta, non solo causerà la deformazione delle parti, ma influenzerà anche la rigidità del mandrino della macchina utensile e ridurrà la durata dell'utensile. Se la quantità di taglio posteriore è ridotta, ridurrà notevolmente l'efficienza di produzione. Tuttavia, nella lavorazione CNC, la fresatura ad alta velocità può superare questo problema. Riducendo la quantità di taglio posteriore e aumentando di conseguenza la velocità di avanzamento e la velocità della macchina, la forza di taglio può essere ridotta garantendo al contempo l'efficienza di lavorazione.

(3) Se ci sono cavità multiple sulle parti della lamiera, non è consigliabile utilizzare il metodo di elaborazione sequenziale di una cavità per cavità durante l'elaborazione, in quanto ciò può facilmente causare distribuzione della forza irregolare e deformazione delle parti. Adottando l'elaborazione multipla stratificata, ogni strato viene elaborato simultaneamente a tutte le cavità il più possibile e quindi lo strato successivo viene elaborato per distribuire uniformemente la forza sulle parti e ridurre la deformazione.

(4) I pezzi a parete sottile subiscono deformazione durante la lavorazione a causa del bloccaggio, che è difficile evitare anche durante la lavorazione di precisione. Per ridurre al minimo la deformazione del pezzo in lavorazione, il pezzo di serraggio può essere allentato leggermente prima che la lavorazione di precisione raggiunga la dimensione finale, consentendo al pezzo di tornare liberamente allo stato originale. Poi, può essere leggermente compresso fino a quando non può tenere saldamente il pezzo in lavorazione (completamente a mano), che può ottenere l'effetto di lavorazione desiderato. In breve, il punto di applicazione della forza di serraggio è migliore sulla superficie di supporto e la forza di serraggio dovrebbe essere applicata nella direzione di buona rigidità del pezzo in lavorazione. Sulla premessa di garantire che il pezzo in lavorazione non si allenta, minore è la forza di serraggio, meglio è.

(5) Anche l'ordine di taglio dovrebbe essere attentamente considerato. La lavorazione ruvida enfatizza il miglioramento dell'efficienza della lavorazione e persegue una velocità di taglio per unità di tempo, solitamente utilizzando la fresatura inversa. Tagliare il materiale in eccesso sulla superficie del blank alla velocità più veloce e nel minor tempo, formando il profilo geometrico necessario per la lavorazione di precisione. La lavorazione di precisione enfatizza l'alta precisione e l'alta qualità ed è consigliabile utilizzare fresatura sequenziale. Poiché lo spessore di taglio dei denti diminuisce gradualmente dal massimo a zero durante la fresatura, il grado di indurimento del lavoro è notevolmente ridotto e anche il grado di deformazione delle parti è ridotto.

(6) Quando si elaborano parti con cavità, cercare di non lasciare che la fresa penetri direttamente la parte come una punta di trapano, il che può comportare uno spazio di truciolo insufficiente per la fresa, una scarsa rimozione del truciolo, il surriscaldamento, l'espansione, la rottura dell'utensile e altri fenomeni avversi. In primo luogo, utilizzare una punta della stessa dimensione o una dimensione più grande della fresa per forare il foro, quindi utilizzare la fresa per la fresatura. In alternativa, il programma di taglio a spirale può essere prodotto utilizzando il software CAM.

4,La superficie del pezzo diventa nero

L'elaborazione dell'ossidazione di alluminio e la fusione della lega di alluminio sono generalmente fatte utilizzando stampi metallici. L'alluminio metallico e le leghe di alluminio hanno una buona fluidità e plasticità, ma sono inclini ad annerire durante l'uso a causa dei seguenti motivi:

(1) Progettazione del processo irragionevole. Pulizia impropria o ispezione a pressione delle parti pressofuse in lega di alluminio crea le condizioni per muffa e annerimento, accelerando la formazione di muffa.

(2) Fattori interni della lega di alluminio. Molti produttori di pressofusione in lega di alluminio non eseguono alcun trattamento di pulizia dopo processi di pressofusione e lavorazione, o semplicemente sciacquano con acqua, che non può ottenere una pulizia approfondita. Ci sono sostanze corrosive residue come agenti di rilascio, fluidi da taglio, soluzioni di saponificazione e altre macchie sulla superficie dell'alluminio pressofuso, che accelerano la velocità di crescita della muffa e annerimento delle parti di pressofusione in lega di alluminio.

(3) Gestione inadeguata del magazzino. Lo stoccaggio di parti pressofuse in lega di alluminio a diverse altezze nel magazzino comporta diversi gradi di crescita della muffa.

(4) fattori ambientali esterni della lega di alluminio. L'alluminio è un metallo reattivo che è altamente incline all'ossidazione, all'annerimento o alla crescita della muffa in determinate condizioni di temperatura e umidità, che è determinato dalle caratteristiche dell'alluminio stesso.

(5) Selezione inadeguata dei detergenti. Il detergente selezionato ha una forte corrosività, causando corrosione e ossidazione dell'alluminio pressofuso.