Alla vet att i flygindustrin används aluminiumlegeringsmaterial i stor utsträckning för att minska vikten på flygkomponenter själva. Men vid precisionsbearbetning av aluminiumlegeringar, på grund av den relativt stora materialexpansionskoefficienten, är deformation benägen att uppstå under tunnväggsbearbetning, särskilt vid användning av fria smidesämnen med stora bearbetningsförmåner, vilket gör problemet med deformation ännu mer framträdande.

1,Skäl till att orsaka bearbetning deformation

Det finns faktiskt många orsaker till deformation av aluminiumlegeringsdelar under bearbetning, som är relaterade till materialet, formen på delarna och olika produktionsförhållanden, såsom prestanda av skärvätska. Sammanfattningsvis innehåller det ungefär följande punkter: intern spänningsdeformation av blanket, skärkraft, skärvärme och deformation orsakad av klämning.

2,Processåtgärder som ska utvecklas för att minska bearbetning deformation

1. För att minska den inre spänningen av blanket

Vi kan använda naturlig eller artificiell åldrande och vibrationsbehandling för att delvis eliminera den inre spänningen av blanket. Förbehandling är också en effektiv processmetod. För större luckor, på grund av den stora marginalen, finns det också betydande deformation efter bearbetning. Om vi förbehandlar överskottsdelarna av blanket och minskar marginalen för varje del, kan vi inte bara minska bearbetningsdefektionen i framtida processer, utan vi kan också frigöra viss intern stress efter förbehandling och lämna den för en period.

2. Kan förbättra skärförmågan hos skärverktyg

Skärverktygens material- och geometriska parametrar har en betydande inverkan på skärkraften och skärvärmen, och rätt val av skärverktyg är avgörande för att minska bearbetningsdeformation av delar.

① Rimligt välja de geometriska parametrarna för skärverktyget

Frontvinkel: Samtidigt som knivens styrka bibehålls, kan valet av en något större frontvinkel inte bara skärpa skäreggen, utan också minska skärdeformationen, vilket gör spånborttagningen smidigare och slutligen minskar skärkraft och värme. Använd aldrig verktyg med negativa framvinklar.

Bakre hörnet: Storleken på det bakre hörnet har en direkt inverkan på slitaget på den bakre skärytan och kvaliteten på den bearbetade ytan. Skärtjockleken är ett viktigt villkor för att välja bakvinkeln. Vid grovfräsning krävs goda förhållanden för verktygsvärmeavledning på grund av den stora matningshastigheten, den tunga skärbelastningen och den höga värmeproduktionen, och därför bör en mindre bakvinkel väljas. Vid precisionsfräsning krävs att skäreggen är vass, vilket minskar friktionen mellan den bakre skärytan och bearbetningsytan och minimerar elastisk deformation. Därför bör en större ryggvinkel väljas.

Spiralvinkel: För att säkerställa jämn fräsning och minska fräskraften bör spiralvinkeln väljas så stor som möjligt.

Blåvinkel: Att minska blyvinkeln på lämpligt sätt kan effektivt förbättra värmeavledningsförhållandena och minska medeltemperaturen i bearbetningsområdet.

② Förbättra verktygsstrukturen

Minska antalet fräsar tänder och öka spånutrymmet. På grund av aluminiumlegeringsmaterialens höga plasticitet och betydande skärdeformation under bearbetningen krävs ett större spånutrymme, därför är det att föredra att ha en större spånspårets bottenaradie och färre fräsandelar. Till exempel använder fräsar med en diameter på mindre än 20 mm två tänder; Det är bättre att använda tre tänder för fräsar med en diameter på 30-60 mm för att undvika deformation av tunnväggiga aluminiumlegeringsdelar orsakade av spånblockering.

Precision slipning tänder: Hårdhetsvärdet på skäreggen på tänderna bör vara mindre än Ra=0,4um. Innan du använder en ny kniv, bör den vara lätt mald med en fin oljesten framför och bakom tänderna för att eliminera eventuella bavar och små skärningar som finns kvar under slipningen. På så sätt kan inte bara skärvärmen minskas, men skärdeformationen är också relativt liten.

Strikt kontroll av verktygsslitagestandarder: Efter verktygsslitage ökar arbetsstyckets ytgrovhetsvärde, skärtemperaturen stiger och arbetsstyckets deformation ökar i enlighet därmed. Förutom att välja verktygsmaterial med bra slitstyrka bör därför verktygsslitagestandarden inte överstiga 0,2 mm, annars är det lätt att producera spånavlagringar. Vid skärning bör arbetsstyckets temperatur generellt inte överstiga 100 ℃ för att förhindra deformation.

② Förbättra klämmetoden för arbetsstycken

För tunnväggiga aluminiumlegeringsarbetsstycken med dålig styvhet kan följande klämmetoder användas för att minska deformation:

För tunnväggiga foderdelar, om en tre käfta självcentrerande chuck eller fjäderpump används för att klämma radialt, när det lossats efter bearbetning, kommer arbetsstycket oundvikligen att deformeras. Vid denna punkt bör metoden för att komprimera den axiella ändytan med god styvhet användas. Använd komponentens inre hål för positionering, gör en gängad genom axeln och sätt in den i komponentens inre hål. Använd en täckplatta för att trycka på ändytan ordentligt och dra sedan tillbaka den med en mutter. Vid bearbetning av den yttre cirkeln kan klämdeformation undvikas och därmed uppnå tillfredsställande bearbetningsnoggrannhet.

Vid bearbetning av tunnväggiga tunna plåtarbetsstycken är det bäst att använda vakuumsugkoppar för att få jämnt fördelad klämkraft och sedan använda mindre skärmängder för bearbetning, vilket effektivt kan förhindra arbetsstyckets deformation.

Dessutom kan fyllningsmetoden också användas. För att öka processstyvheten hos tunnväggiga arbetsstycken kan media fyllas inuti arbetsstycket för att minska deformationen under kläm- och skärprocesser. Till exempel injicerar du ureasmälta innehållande 3% -6% kaliumnitrat i arbetsstycket, och efter bearbetning kan nedsänkning av arbetsstycket i vatten eller alkohol upplösas och hällas ut fyllningsmaterialet.

② Ordna processen på ett rimligt sätt

Vid höghastighetskapning uppstår ofta vibrationer under fräsningsprocessen på grund av det stora bearbetningstillfället och intermittent kapning, vilket påverkar bearbetningens noggrannhet och ytans grovhet. Så kan CNC-höghastighetsskärningsprocessen generellt delas in i:; Grov bearbetning, halvprecisionsbearbetning, hörnrengöring, precisionsbearbetning och andra processer. För delar med höga precisionskrav krävs ibland sekundär halvprecisionsbearbetning före precisionsbearbetning. Efter grovbearbetning kan delarna kylas naturligt, vilket eliminerar den inre spänningen som genereras av grovbearbetning och minskar deformationen. Den återstående tilldelningen efter grovbearbetning bör vara större än deformationen, vanligtvis 1-2mm. Under precisionsbearbetning bör ytan på delarna upprätthålla en enhetlig bearbetningstillstånd, vanligtvis mellan 0,2-0,5 mm, för att hålla skärverktygen i ett stabilt tillstånd under bearbetningsprocessen. Detta kan avsevärt minska skärdeformation, uppnå god ytbearbetningskvalitet och säkerställa produktnoggrannhet.

3,Driftsförmåga

Förutom de skäl som nämns ovan är driftsmetoden också mycket viktig för deformationen av aluminiumlegeringsdelar under bearbetningen.

(1) För delar med stor bearbetningstillstånd bör symmetrisk bearbetning antas för att ge bättre värmeavledningsförhållanden och undvika värmekoncentration under bearbetningsprocessen. Om det finns ett 90mm tjockt plåtmaterial som måste bearbetas till 60mm, fräs omedelbart den andra sidan efter fräsning av ena sidan och bearbeta det till den slutliga storleken på en gång, kommer planheten att nå 5mm; Om upprepad symmetrisk bearbetning används, bearbetas varje sida två gånger till den slutliga storleken, vilket garanterar en planhet på 0,3 mm.

(2) Minska skärkraften och skärvärmen genom att ändra skärparametrar. Bland de tre delarna av skärparametrarna har den bakre skärmängden en betydande inverkan på skärkraften. Om bearbetningsförmånen är för stor och skärkraften för ett pass är för hög, kommer det inte bara att orsaka deformation av delarna, utan också påverka styvheten hos verktygsspindeln och minska verktygshållbarheten. Om mängden bakåtskärning minskas, kommer det att kraftigt minska produktionseffektiviteten. Men i CNC-bearbetning kan höghastighetsfräsning lösa detta problem. Genom att minska mängden bakskärning och öka matningshastigheten och maskinhastigheten i enlighet därmed kan skärkraften minskas samtidigt som bearbetningseffektiviteten säkerställs.

(3) Om det finns flera håligheter på plåtdelarna är det inte tillrådligt att använda den sekventiella bearbetningsmetoden för en hålighet per hålighet under bearbetning, eftersom detta lätt kan orsaka ojämn kraftfördelning och deformation av delarna. Genom att anta flera lager bearbetning bearbetas varje lager samtidigt till alla håligheter så mycket som möjligt, och sedan bearbetas nästa lager för att jämnt fördela kraften på delarna och minska deformationen.

(4) Tunnväggade arbetsstycken deformeras under bearbetning på grund av klämning, vilket är svårt att undvika även under precisionsbearbetning. För att minimera deformationen av arbetsstycket kan spännstycket lossas något innan precisionsbearbetningen når den slutliga storleken, vilket gör att arbetsstycket fritt återgår till sitt ursprungliga tillstånd. Sedan kan det komprimeras något tills det kan hålla arbetsstycket ordentligt (helt för hand känsla), vilket kan uppnå önskad bearbetningseffekt. Kort sagt är applikationspunkten av klämkraften bäst på stödytan, och klämkraften bör appliceras i riktning mot god styvhet av arbetsstycket.På förutsättningen att säkerställa att arbetsstycket inte lossnar, ju mindre klämkraften, desto bättre.

(5) Skärningsordningen bör också noggrant övervägas. Grov bearbetning betonar att förbättra bearbetningseffektiviteten och sträva efter en skärhastighet per tidsenhet, vanligtvis med omvänd fräsning. Skär av överflödigt material på ytan av blanken med snabbast hastighet och på kortast tid, och bildar den geometriska kontur som krävs för precisionsbearbetning. Precision bearbetning betonar hög precision och hög kvalitet, och det är lämpligt att använda sekventiell fräsning. Eftersom skärtjockleken på tänderna gradvis minskar från maximalt till noll under fräsning minskar graden av arbetets härdning kraftigt och graden av deformation av delarna minskas också.

(6) När du bearbetar delar med håligheter, försök att inte låta fräsen direkt penetrera delen som en borr, vilket kan resultera i otillräckligt spånutrymme för fräsen, dålig spånborttagning, överhettning, expansion, verktygsbrott och andra negativa fenomen. Använd först en borrbit av samma storlek eller en storlek större än fräsen för att borra hålet och använd sedan fräsen för fräsning. Alternativt kan spiralskärningsprogrammet produceras med CAM-programvara.

4,Ytan på arbetsstycket blir svart

Aluminiumoxidationsbearbetning och aluminiumlegeringsgjutning görs vanligtvis med hjälp av metallformar.Metallaluminium och aluminiumlegeringar har god fluiditet och plasticitet, men de är benägna att svärta under användning på grund av följande skäl:

(1) Otillräcklig processkonstruktion. Felaktig rengöring eller tryckinspektion av aluminiumlegeringsgjutningsdelar skapar förutsättningar för mögel och svärtning, vilket påskyndar bildandet av mögel.

(2) Interna faktorer av aluminiumlegering. Många tillverkare av gjutning av aluminiumlegeringar utför ingen rengöringsbehandling efter gjutning och bearbetningsprocesser, eller sköljer helt enkelt med vatten, vilket inte kan uppnå grundlig rengöring.Det finns kvarvarande frätande ämnen som frigöringsmedel, skärvätskor, försappande lösningar och andra fläckar på ytan av gjutning av aluminium, vilket påskyndar hastigheten på mögel tillväxt och svartning av gjutningsdelar av aluminiumlegering.

(3) Otillräcklig lagerhantering. Lagring av aluminiumlegeringsgjutningsdelar på olika höjder i lagret resulterar i varierande grad av mögeltillväxt.

(4) Externa miljöfaktorer av aluminiumlegering. Aluminium är en reaktiv metall som är mycket benägen att oxidera, svärta eller mögel tillväxt under vissa temperatur- och fuktighetsförhållanden, vilket bestäms av egenskaperna hos aluminium själv.

(5) Felaktigt urval av rengöringsmedel. Det valda rengöringsmedlet har stark frätande förmåga, vilket orsakar korrosion och oxidation av gjuten aluminium.