Toată lumea știe că în industria aviației, materialele din aliaj de aluminiu sunt utilizate pe scară largă pentru a reduce greutatea componentelor aviației în sine. Cu toate acestea, în prelucrarea de precizie a aliajelor de aluminiu, datorită coeficientului relativ mare de expansiune a materialului, deformarea este predispusă să apară în timpul prelucrării cu pereți subțiri, mai ales atunci când se utilizează blancuri libere de forjare cu reduceri mari de prelucrare, făcând problema deformării și mai proeminentă.

1,Motive pentru cauzarea deformării prelucrării

Există de fapt multe motive pentru deformarea pieselor din aliaj de aluminiu în timpul prelucrării, care sunt legate de material, forma pieselor și diferite condiții de producție, cum ar fi performanța lichidului de tăiere. În rezumat, include aproximativ următoarele puncte: deformarea tensiunii interne a golului, forța de tăiere, căldura de tăiere și deformarea cauzată de prindere.

2,Măsuri de proces care trebuie dezvoltate pentru a reduce deformarea prelucrării

1. Pentru a reduce stresul intern al golului

Putem folosi tratamentul natural sau artificial de îmbătrânire și vibrații pentru a elimina parțial stresul intern al golului. Prelucrarea prealabilă este, de asemenea, o metodă eficientă de proces. Pentru spațiile mai mari, datorită marjei mari, există, de asemenea, o deformare semnificativă după prelucrare. Dacă prelucrăm în prealabil părțile în exces ale albului și reducem marja fiecărei părți, nu numai că putem reduce deformarea prelucrării în procesele viitoare, dar putem, de asemenea, elibera o anumită tensiune internă după prelucrare și lăsându-l pentru o perioadă de timp.

2. Poate îmbunătăți capacitatea de tăiere a uneltelor de tăiere

Parametrii materialului și geometrici ai sculelor de tăiere au un impact semnificativ asupra forței de tăiere și căldurii de tăiere, iar selectarea corectă a sculelor de tăiere este crucială pentru reducerea deformării de prelucrare a pieselor.

① Alegeți în mod rezonabil parametrii geometrici ai uneltei de tăiere

Unghi frontal: În timp ce mențineți rezistența lamei, alegerea unui unghi frontal ușor mai mare poate nu numai ascuți marginea de tăiere, ci și reduce deformarea tăierii, făcând îndepărtarea așchiilor mai lină și, în cele din urmă, reducând forța de tăiere și căldura. Nu folosiţi niciodată unelte cu unghiuri frontale negative.

Colțul din spate: Dimensiunea colțului din spate are un impact direct asupra uzurii suprafeței de tăiere spate și asupra calității suprafeței prelucrate. Grosimea de tăiere este o condiție importantă pentru selectarea unghiului de spate. În timpul frezării brute, datorită ratei mari de alimentare, sarcinii mari de tăiere și generării ridicate de căldură, sunt necesare condiții bune de disipare a căldurii uneltelor. Prin urmare, trebuie ales un unghi mai mic de spate. În timpul frezării de precizie, este necesar ca marginea de tăiere să fie ascuțită, reducând frecarea dintre suprafața de tăiere spate și suprafața de prelucrare și minimizând deformarea elastică. Prin urmare, trebuie ales un unghi de spate mai mare.

Unghi spiral: Pentru a asigura frezarea netedă și a reduce forța de frezare, unghiul spiralei trebuie selectat cât mai mare posibil.

Unghi de plumb: Reducerea corespunzătoare a unghiului de plumb poate îmbunătăți în mod eficient condițiile de disipare a căldurii și poate reduce temperatura medie în zona de prelucrare.

② Îmbunătățirea structurii uneltelor

Reduceți numărul de dinți de frezat și creșteți spațiul de așchii. Datorită plasticității ridicate a materialelor din aliaj de aluminiu și deformării semnificative de tăiere în timpul prelucrării, este necesar un spațiu mai mare de așchii. Prin urmare, este preferabil să aveți o rază mai mare de jos a canelurii așchiilor și mai puțini dinți de frezat. De exemplu, frezele cu un diametru mai mic de 20 mm folosesc doi dinți; Este mai bine să utilizați trei dinți pentru freze cu un diametru de 30-60mm pentru a evita deformarea pieselor din aliaj de aluminiu cu pereți subțiri cauzată de blocarea cipurilor.

Dinții ascuțiți de precizie: Valoarea rugozității marginii de tăiere a dinților trebuie să fie mai mică decât Ra=0.4um. Înainte de a utiliza un cuțit nou, acesta trebuie să fie ușor măcinat cu o piatră uleioasă fină în față și în spatele dinților pentru a elimina orice freze și ușoare dentare rămase în timpul ascuțirii. În acest fel, nu numai că se poate reduce căldura de tăiere, dar deformarea de tăiere este, de asemenea, relativ mică.

Controlul strict al standardelor de uzură a sculei: După uzura sculei, valoarea rugozității suprafeței piesei de prelucrat crește, temperatura de tăiere crește și deformarea piesei de prelucrat crește în consecință. Prin urmare, în plus față de selectarea materialelor scule cu rezistență bună la uzură, standardul de uzură a sculei nu trebuie să depășească 0,2 mm, altfel este ușor să se producă depozite de așchii. La tăiere, temperatura piesei de prelucrat nu trebuie, în general, să depășească 100 ℃ pentru a preveni deformarea.

② Îmbunătățirea metodei de prindere a pieselor de prelucrat

Pentru piesele de prelucrat din aliaj de aluminiu cu pereți subțiri cu rigiditate slabă, pot fi utilizate următoarele metode de prindere pentru a reduce deformarea:

Pentru piesele de căptușeală cu pereți subțiri, dacă se utilizează o mandrină auto-centrantă cu trei fălci sau o mandrină cu arc pentru a prinde radial, odată slăbită după prelucrare, piesa de prelucrat se va deforma inevitabil. În acest punct, trebuie utilizată metoda de comprimare a feței axiale cu rigiditate bună. Folosind gaura interioară a componentei pentru poziționare, faceți un arbore filetat și introduceți-l în gaura interioară a componentei. Utilizați o placă de acoperire pentru a apăsa bine fața capătului și apoi strângeți-l înapoi cu o piuliță. La prelucrarea cercului exterior, deformarea prinderii poate fi evitată, obținând astfel o precizie satisfăcătoare de prelucrare.

Atunci când prelucrați piese de prelucrat din plăci subțiri cu pereți subțiri, cel mai bine este să utilizați cupe de aspirare în vid pentru a obține forța de prindere distribuită uniform și apoi utilizați cantități mai mici de tăiere pentru a procesa, ceea ce poate preveni în mod eficient deformarea piesei de prelucrat.

În plus, se poate utiliza și metoda de umplere. Pentru a crește rigiditatea procesului pieselor de prelucrat cu pereți subțiri, mediile pot fi umplute în interiorul piesei de prelucrat pentru a reduce deformarea în timpul proceselor de prindere și tăiere. De exemplu, injectarea topirii ureei conținând nitrat de potasiu 3% -6% în piesa de prelucrat, iar după prelucrare, scufundarea piesei de prelucrat în apă sau alcool poate dizolva și turna materialul de umplere.

② Aranjează în mod rezonabil procesul

În timpul tăierii de mare viteză, datorită reducerii mari de prelucrare și tăierii intermitente, vibrațiile apar adesea în timpul procesului de frezare, afectând precizia prelucrării și rugozitatea suprafeței. Deci, procesul de tăiere de mare viteză CNC poate fi în general împărțit în:; Prelucrare dură, prelucrare semi-precizie, curățare colțuri, prelucrare de precizie și alte procese. Pentru piesele cu cerințe de înaltă precizie, uneori este necesară prelucrarea secundară de semi precizie înainte de prelucrarea de precizie. După prelucrarea dură, piesele se pot răci în mod natural, eliminând stresul intern generat de prelucrarea dură și reducând deformarea. Alocația rămasă după prelucrarea dură ar trebui să fie mai mare decât deformarea, de obicei 1-2mm. În timpul prelucrării de precizie, suprafața pieselor ar trebui să mențină o alocație uniformă de prelucrare, în general între 0,2-0,5 mm, pentru a menține sculele de tăiere într-o stare stabilă în timpul procesului de prelucrare. Acest lucru poate reduce foarte mult deformarea tăierii, obține o bună calitate a prelucrării suprafeței și asigura precizia produsului.

3,Abilități de operare

În plus față de motivele menționate mai sus, metoda de operare este, de asemenea, foarte importantă pentru deformarea pieselor din aliaj de aluminiu în timpul prelucrării.

(1) Pentru piesele cu o autonomie mare de prelucrare, pentru a asigura condiții mai bune de disipare a căldurii și pentru a evita concentrația de căldură în timpul procesului de prelucrare, ar trebui adoptată prelucrarea simetrică. Dacă există o foaie groasă de 90mm care trebuie prelucrată la 60mm, frezați imediat cealaltă parte după frezarea unei părți și procesați-o la dimensiunea finală dintr-o singură mișcare, planitatea va ajunge la 5mm; Dacă se utilizează prelucrarea simetrică repetată, fiecare parte este prelucrată de două ori până la dimensiunea finală, asigurând o planitate de 0,3 mm.

(2) Reduceți forța de tăiere și căldura de tăiere prin schimbarea parametrilor de tăiere. Dintre cele trei elemente ale parametrilor de tăiere, cantitatea de tăiere spate are un impact semnificativ asupra forței de tăiere. Dacă permisia de prelucrare este prea mare și forța de tăiere a unei treceri este prea mare, aceasta nu numai că va provoca deformarea pieselor, ci va afecta și rigiditatea arborelui mașinii uneltei și va reduce durabilitatea sculei. Dacă cantitatea de tăiere din spate este redusă, va reduce considerabil eficiența producției. Cu toate acestea, în prelucrarea CNC, frezarea de mare viteză poate depăși această problemă. Prin reducerea cantității de tăiere din spate și creșterea ratei de alimentare și a vitezei mașinii în consecință, forța de tăiere poate fi redusă, asigurând în același timp eficiența prelucrării.

(3) Dacă există mai multe cavități pe piesele din tablă, nu este recomandabil să se utilizeze metoda de prelucrare secvențială a unei cavități pe cavitate în timpul prelucrării, deoarece acest lucru poate provoca cu ușurință distribuția neuniformă a forței și deformarea pieselor. Adoptând procesarea multiplă stratificată, fiecare strat este procesat simultan la toate cavitățile cât mai mult posibil, iar apoi stratul următor este procesat pentru a distribui uniform forța asupra pieselor și a reduce deformarea.

(4) Piesele de prelucrat cu pereți subțiri suferă deformări în timpul prelucrării datorită prinderii, care este dificil de evitat chiar și în timpul prelucrării de precizie. Pentru a minimiza deformarea piesei de prelucrat, piesa de prindere poate fi slăbită ușor înainte ca prelucrarea de precizie să ajungă la dimensiunea finală, permițând piesei de prelucrat să revină liber la starea sa originală. Apoi, poate fi ușor comprimată până când poate ține piesa de prelucrat ferm (complet prin simțire manuală), ceea ce poate obține efectul dorit de prelucrare. Pe scurt, punctul de aplicare a forței de prindere este cel mai bun pe suprafața de susținere, iar forța de prindere ar trebui aplicată în direcția unei bune rigidități a piesei de prelucrat. Pe premisa asigurării că piesa de prelucrat nu se slăbește, cu cât forța de prindere este mai mică, cu atât mai bine.

(5) Ordinea de tăiere ar trebui, de asemenea, luată în considerare cu atenție. Prelucrarea dură accentuează îmbunătățirea eficienței prelucrării și urmărirea unei rate de tăiere pe unitate de timp, de obicei utilizând frezarea inversă. Tăierea excesului de material pe suprafața albului la cea mai rapidă viteză și în cel mai scurt timp, formând conturul geometric necesar pentru prelucrarea de precizie. Prelucrarea de precizie accentuează precizia ridicată și calitatea ridicată și este recomandabil să utilizați frezarea secvențială. Deoarece grosimea de tăiere a dinților scade treptat de la maxim la zero în timpul frezării, gradul de întărire a lucrării este foarte redus, iar gradul de deformare a pieselor este, de asemenea, redus.

(6) Atunci când prelucrați piese cu cavități, încercați să nu lăsați frezatorul să penetreze direct piesa ca un burghiu, ceea ce poate duce la spațiu insuficient de așchii pentru frezator, îndepărtarea slabă a așchiilor, supraîncălzirea, expansiunea, ruperea uneltei și alte fenomene adverse. În primul rând, utilizați un burghiu de aceeași dimensiune sau o dimensiune mai mare decât freza pentru a găsi gaura, apoi utilizați freza pentru frezare. Alternativ, programul de tăiere în spirală poate fi produs folosind software-ul CAM.

4,Suprafața piesei de prelucrat devine negru

Prelucrarea oxidării aluminiului și turnarea aliajelor de aluminiu se realizează în general folosind matrițe metalice. Aluminiul metalic și aliajele de aluminiu au o bună fluiditate și plasticitate, dar sunt predispuse la negrire în timpul utilizării din următoarele motive:

(1) Proiectare nerezonabilă a procesului. Curățarea necorespunzătoare sau inspecția sub presiune a pieselor turnate sub presiune din aliaj de aluminiu creează condiții pentru mucegai și negrire, accelerând formarea mucegaiului.

(2) Factori interni ai aliajului de aluminiu. Mulți producători de turnare sub presiune din aliaj de aluminiu nu efectuează niciun tratament de curățare după procesele de turnare sub presiune și prelucrare, sau pur și simplu clătesc cu apă, care nu poate obține o curățare amănunțită.Există substanțe corozive reziduale, cum ar fi agenți de eliberare, fluide de tăiere, soluții de saponificare și alte pete pe suprafața aluminiului turnat sub presiune, care accelerează viteza de creștere a mucegaiului și negrire a pieselor turnate sub presiune din aliaj de aluminiu.

(3) Gestionarea inadecvată a depozitului. Stocarea pieselor turnate sub presiune din aliaj de aluminiu la diferite înălțimi în depozit duce la diferite grade de creștere a mucegaiului.

(4) Factori externi de mediu ai aliajului de aluminiu. Aluminiul este un metal reactiv care este foarte predispus la oxidare, negrire sau creștere a mucegaiului în anumite condiții de temperatură și umiditate, care este determinat de caracteristicile aluminiului în sine.

(5) Selectarea necorespunzătoare a agenților de curățare. Agentul de curățare selectat are corozivitate puternică, cauzând coroziune și oxidare a aluminiului turnat sub presiune.