Metody zmniejszania deformacji aluminiowych części obrabianych podczas obróbki

Części do obróbki aluminium są ważnymi surowcami przemysłowymi. Ze względu na ich stosunkowo niską twardość i wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej są one podatne na odkształcenia podczas obróbki części cienkościennych-i cienkościennych-płytowych. Oprócz poprawy wydajności narzędzia i stosowania-obróbki wstępnej w celu wyeliminowania naprężeń wewnętrznych, z punktu widzenia procesu obróbki można zastosować kilka metod, aby zminimalizować deformacje podczas obróbki.

W przypadku detali z dużymi naddatkami na obróbkę, aby stworzyć lepsze warunki odprowadzania ciepła i zmniejszyć odkształcenia termiczne, należy unikać nadmiernej koncentracji ciepła. Można zastosować symetryczne metody obróbki. Tego typu sytuacja jest powszechna podczas obróbki części aluminiowych w ramach obróbki CNC. Rozważmy na przykład blachę o grubości 90 mm, którą należy frezować do grubości 60 mm. Jeśli jedna strona zostanie frezowana, a następnie natychmiast odwrócona w celu frezowania drugiej strony, duży ciągły naddatek na obróbkę wynikający z obróbki każdej strony do ostatecznego wymiaru w jednym przejściu spowoduje koncentrację ciepła, w wyniku czego po obróbce uzyskana zostanie płaskość wynosząca zaledwie 5 mm. W przypadku stosowania metody obróbki symetrycznej z powtarzalnymi posuwami po obu stronach, każdą stronę należy obrobić co najmniej dwukrotnie do rozmiaru docelowego. Skutkuje to lepszym odprowadzaniem ciepła i kontrolą płaskości w zakresie 0,3 mm.

Kiedy elementy z blachy mają wiele wgłębień, obróbka każdego wgłębienia sekwencyjnie może spowodować deformację z powodu nierównomiernego naprężenia. W przypadku niestandardowych części aluminiowych CNC powszechnie stosuje się wielowarstwową obróbkę-wnękową. Wszystkie wnęki są wycinane jednocześnie warstwami, każdą warstwę obrabiając do określonego rozmiaru. Zapewnia to równomierne naprężenie przedmiotu obrabianego, skutecznie zmniejszając prawdopodobieństwo odkształcenia.

Odpowiedni dobór parametrów skrawania może zmniejszyć siłę skrawania i wydzielane ciepło. Nadmierne parametry skrawania mogą powodować nadmierną siłę skrawania na przejście, prowadząc do deformacji przedmiotu obrabianego i wpływając na sztywność wrzeciona maszyny i trwałość narzędzia. W aluminiowych częściach frezujących CNC głębokość skrawania ma największy wpływ na siłę skrawania. Zmniejszenie głębokości skrawania może zapobiec odkształceniom, ale obniży wydajność obróbki. Frezowanie CNC z dużą-prędkością pozwala osiągnąć jedno i drugie: zmniejszając głębokość skrawania, zwiększając prędkość posuwu i prędkość maszyny, może zmniejszyć siły skrawania, zapewniając jednocześnie wydajność obróbki.

Materiał i geometria narzędzia bezpośrednio wpływają na siły skrawania i ciepło skrawania. Właściwy dobór narzędzi jest kluczem do ograniczenia deformacji przedmiotu obrabianego. Części aluminiowe do frezowania CNC mają wysokie wymagania dotyczące wydajności narzędzia.

(I) Właściwy dobór geometrii narzędzia

• Kąt natarcia:Zapewniając wytrzymałość krawędzi skrawającej, odpowiednie zwiększenie kąta natarcia może zapewnić ostrą krawędź skrawającą, zmniejszyć odkształcenia skrawania, zoptymalizować usuwanie wiórów, a tym samym zmniejszyć siły i temperatury skrawania. Narzędzia o ujemnym kącie natarcia są zabronione; jest to podstawowy wymóg w przypadku obróbki aluminium części frezowanej CNC.
• Jasny kąt:Kąt przyłożenia zależy od zużycia powierzchni przyłożenia narzędzia i jakości obróbki przedmiotu obrabianego. Standard wyboru opiera się na grubości cięcia. Frezowanie zgrubne wiąże się z dużymi posuwami, dużymi obciążeniami skrawania i znacznym wytwarzaniem ciepła, co wymaga wydajnego chłodzenia narzędzia; dlatego preferowany jest mniejszy kąt przyłożenia. Frezowanie wykańczające wymaga ostrej krawędzi skrawającej, aby zmniejszyć tarcie pomiędzy powierzchnią czołową narzędzia a przedmiotem obrabianym, minimalizując odkształcenie sprężyste; Większy kąt przyłożenia jest lepszy, aby poprawić jakość obróbki aluminiowych części do obróbki CNC.
• Kąt pochylenia linii śrubowej:Większy kąt linii śrubowej jest lepszy, aby zapewnić płynniejszy proces frezowania, zmniejszyć siły frezowania i zagwarantować stabilną obróbkę aluminiowych części obróbczych CNC.
• Kąt ołowianej krawędzi skrawającej:Odpowiednie zmniejszenie kąta natarcia krawędzi skrawającej optymalizuje odprowadzanie ciepła, obniża średnią temperaturę obszaru obróbki i zapobiega deformacji obrobionych części aluminiowych na skutek wysokich temperatur.

(II) Poprawa struktury narzędzia
Zmniejsz liczbę zębów frezu i zwiększ przestrzeń na wióry. Przedmioty te są bardzo plastyczne i ulegają znacznym odkształceniom podczas obróbki, co wymaga dużej przestrzeni na wióry. Dlatego należy wybierać frezy o dużych promieniach rowków wiórowych i mniejszej liczbie zębów. Przykładowo frezy o średnicy mniejszej niż 20 mm powinny mieć dwa zęby, natomiast te o średnicy od 30 do 60 mm powinny mieć trzy zęby. Zapobiega to zatykaniu się wiórów i deformacji cienkościennych-przedmiotów, co jest powszechną techniką w obróbce CNC aluminiowych części frezowanych.

Niezbędne jest precyzyjne szlifowanie zębów tnących. Chropowatość powierzchni krawędzi skrawającej powinna być niższa niż Ra=0.4um. Przed użyciem nowych narzędzi, przednią i tylną powierzchnię zębów tnących można lekko przeszlifować drobnym kamieniem olejowym, aby usunąć resztkowe zadziory i ząbki, zmniejszając w ten sposób ciepło skrawania i odkształcenia podczas obróbki, co skutkuje lepszym kształtowaniem części aluminiowych do obróbki CNC.

Ścisła kontrola granic zużycia narzędzi jest kluczowa. Po zużyciu narzędzia chropowatość powierzchni i temperatura skrawania przedmiotu obrabianego wzrosną, pogłębiając deformację. Oprócz stosowania-odpornych na zużycie materiałów narzędziowych zużycie narzędzia nie powinno przekraczać 0,2 mm, aby zapobiec tworzeniu-narostów na krawędziach. Podczas obróbki temperatura przedmiotu obrabianego powinna być kontrolowana poniżej 100 stopni, aby uniknąć deformacji spowodowanych wysokimi temperaturami i zwiększyć wydajność gotowych niestandardowych części aluminiowych CNC.

Obróbka zgrubna i wykańczająca wymagają różnych ścieżek narzędzia. W przypadku obróbki zgrubnej priorytetem jest wydajność, wymagająca szybkiego usunięcia nadmiaru materiału i ukształtowania podstawowego konturu, dzięki czemu odpowiednie jest frezowanie współbieżne. Wykańczanie podkreśla dokładność obróbki i jakość powierzchni, dzięki czemu odpowiednie jest frezowanie współbieżne. Podczas frezowania współbieżnego grubość skrawania stopniowo maleje, aż osiągnie zero, co znacznie zmniejsza utwardzanie przez zgniot i tłumi deformację przedmiotu obrabianego. Ta ścieżka narzędzia jest dobrze-dopasowana do wymagań obróbki aluminiowych części frezowanych CNC.

W oparciu o powyższą dojrzałą technologię, naszCzęści do obróbki aluminiumpoddawane rygorystycznej kontroli na każdym etapie obróbki, aby skutecznie uniknąć problemów z deformacją. Nasze produkty spełniają standardy precyzji, mają stabilną wydajność i można je dostosować do różnych scenariuszy produkcji przemysłowej, w pełni spełniając standardy użytkowania i warunki pracy różnych klientów. Zapraszamy klientów ze wszystkich sektorów do zadawania pytań i omawiania-niestandardowych produktów do obróbki.