W konstrukcji samolotu, aby zmniejszyć jego wagę, zastosowano dużą liczbę cienkościennych części wykonanych ze stopów aluminium, ale współczynnik rozszerzalności cieplnej części ze stopów aluminium jest stosunkowo duży, a cienkościenne stopy aluminium są łatwe zdeformowany podczas obróbki, zwłaszcza gdy używany jest wolny odkuwki półfabrykat, obciążenie przetwarzania jest duże, więc problem z odkształceniem jest poważniejszy. analizuje przyczyny i rozwiązania dla deformacji obróbki stopów aluminium, mając nadzieję na pomoc personelowi.
1. Przyczyny deformacji przetwarzania
Przyczyn deformacji przy obróbce stopów aluminium jest wiele, które są związane z materiałem, kształtem części oraz warunkami produkcji. Są to głównie następujące aspekty: odkształcenie spowodowane naprężeniami wewnętrznymi półfabrykatu, odkształcenie spowodowane siłą skrawania i ciepłem skrawania oraz odkształcenie spowodowane siłą docisku.
2. Środki procesowe mające na celu zmniejszenie deformacji podczas przetwarzania
(1) Zmniejszyć wewnętrzne naprężenia półfabrykatu. Naturalne lub sztuczne starzenie i obróbka wibracyjna mogą częściowo wyeliminować wewnętrzne naprężenia półfabrykatu. Przetwarzanie wstępne jest również skuteczną metodą przetwarzania. W przypadku blanku z grubą głową i dużymi uszami, ze względu na duży margines, również duże jest odkształcenie po obróbce. Jeśli nadmiar części półfabrykatu jest wstępnie obrabiany, a margines każdej części jest zmniejszony, nie tylko można zmniejszyć odkształcenie przetwórcze w kolejnym procesie, ale także część naprężenia wewnętrznego może zostać uwolniona po wstępnej obróbce dla okres czasu.
(2) Popraw zdolność skrawania narzędzia. Materiał i parametry geometryczne narzędzia mają istotny wpływ na siłę skrawania i ciepło skrawania. Prawidłowy dobór narzędzia jest bardzo ważny, aby zmniejszyć deformację części.
① Rozsądnie dobrać parametry geometryczne narzędzia. Kąt natarcia: Pod warunkiem zachowania wytrzymałości ostrza należy wybrać większy kąt natarcia. Z jednej strony może szlifować ostrą krawędź, az drugiej strony może zmniejszyć odkształcenia skrawania i sprawne usuwanie wiórów, zmniejszając w ten sposób siłę skrawania i temperaturę skrawania. Nigdy nie używaj narzędzi z ujemnym kątem natarcia.
Kąt przyłożenia: Wielkość kąta przyłożenia ma bezpośredni wpływ na zużycie powierzchni przyłożenia i jakość obrabianej powierzchni. Grubość cięcia jest ważnym warunkiem wyboru kąta przyłożenia. Podczas frezowania zgrubnego, ze względu na duży posuw, duże obciążenie skrawania i duże wytwarzanie ciepła, wymagane są dobre warunki odprowadzania ciepła przez narzędzie. Dlatego kąt odciążenia powinien być mniejszy. Podczas frezowania wykańczającego krawędź skrawająca musi być ostra, aby zmniejszyć tarcie między powierzchnią boczną a obrabianą powierzchnią oraz zmniejszyć odkształcenie sprężyste. Dlatego kąt odciążenia powinien być większy.
Kąt pochylenia linii śrubowej: Aby frezowanie było gładkie i zmniejszyć siłę frezowania, kąt pochylenia linii śrubowej powinien być możliwie największy.
Kąt przystawienia: Odpowiednie zmniejszenie kąta przystawienia może poprawić warunki rozpraszania ciepła i obniżyć średnią temperaturę w obszarze obróbki.
② Popraw strukturę narzędzia. Zmniejsz liczbę zębów frezu i zwiększ przestrzeń na wióry. Ponieważ materiał ze stopu aluminium ma większą plastyczność, większe odkształcenie skrawania podczas obróbki i większą przestrzeń do przechowywania wiórów, dlatego dolny promień kieszeni wiórowej powinien być większy, a liczba zębów frezu powinna być mniejsza. Na przykład frezy poniżej φ20 mm mają dwa zęby; Dla frezów o średnicy φ30–φ60 mm lepiej jest używać trzech zębów, aby uniknąć odkształcenia cienkościennych części ze stopu aluminium spowodowanego zatykaniem się wiórów.
Drobne zęby szlifierskie: wartość chropowatości krawędzi tnącej zębów powinna być mniejsza niż Ra=0,4um. Przed użyciem nowego noża należy lekko zeszlifować przód i tył zębów drobnym kamieniem olejowym, aby wyeliminować pozostałe zadziory i niewielkie ząbki podczas ostrzenia zębów. W ten sposób można nie tylko zmniejszyć ciepło skrawania, ale także odkształcenie skrawania jest stosunkowo niewielkie.
Ściśle kontroluj standard zużycia narzędzia: Po zużyciu narzędzia wartość chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego wzrasta, temperatura skrawania wzrasta, a odkształcenie przedmiotu obrabianego wzrasta. Dlatego oprócz doboru materiałów narzędziowych o dobrej odporności na ścieranie, norma zużycia narzędzia nie powinna być większa niż 0,2 mm, w przeciwnym razie łatwo jest wytworzyć narost na krawędzi. Podczas cięcia temperatura przedmiotu obrabianego nie powinna generalnie przekraczać 100 ° C, aby zapobiec deformacji.
③ Poprawić metodę mocowania przedmiotu obrabianego. W przypadku cienkościennych elementów ze stopu aluminium o słabej sztywności można zastosować następujące metody mocowania w celu zmniejszenia odkształcenia:
W przypadku cienkościennych części tulei, jeśli trójszczękowy uchwyt samocentrujący lub zacisk sprężynowy zostanie użyty do zaciśnięcia od kierunku promieniowego, po zwolnieniu po obróbce przedmiot obrabiany zostanie nieuchronnie zdeformowany. W tym momencie należy zastosować metodę dociskania osiowej powierzchni czołowej z lepszą sztywnością. Użyj wewnętrznego otworu części, aby zlokalizować, wykonaj samodzielnie wykonany gwintowany trzpień, wsuń go w wewnętrzny otwór części i użyj płytki osłonowej, aby docisnąć do niej powierzchnię czołową, a następnie dokręć ją nakrętką. Podczas obróbki koła zewnętrznego można uniknąć odkształcenia mocowania, dzięki czemu można uzyskać zadowalającą dokładność obróbki.
Podczas obróbki elementów cienkościennych i cienkościennych spróbuj użyć przyssawek próżniowych, aby uzyskać równomiernie rozłożoną siłę mocowania, a następnie obrabiać z mniejszą ilością cięcia, co może dobrze zapobiec odkształceniu przedmiotu obrabianego.
Ponadto można również zastosować metodę pakowania. W celu zwiększenia sztywności procesu w przypadku cienkościennych elementów obrabianych, wewnątrz przedmiotu obrabianego można wypełnić medium, aby zmniejszyć odkształcenie przedmiotu obrabianego podczas mocowania i cięcia. Na przykład wlej stopiony mocznik zawierający 3% -6% azotanu potasu do przedmiotu obrabianego, a po obróbce zanurz go w wodzie lub alkoholu, aby rozpuścić wypełniacz i wylej go.
④ Rozsądnie zorganizuj procedury. Podczas skrawania z dużą prędkością, ze względu na duży naddatek na obróbkę i skrawanie przerywane, proces frezowania często wytwarza wibracje, które mają wpływ na dokładność obróbki i chropowatość powierzchni. Dlatego też szybki proces skrawania CNC można ogólnie podzielić na: obróbkę zgrubną - obróbkę półwykańczającą - obróbkę czystych naroży - obróbkę wykańczającą i inne procesy. W przypadku części o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji czasami konieczne jest wykonanie wtórnego półwykańczania, a następnie wykańczania. Po obróbce zgrubnej części można naturalnie schłodzić, aby wyeliminować wewnętrzne naprężenia spowodowane obróbką zgrubną i zmniejszyć odkształcenia. Margines pozostawiony po obróbce zgrubnej powinien być większy niż wielkość odkształcenia, zwykle 1-2 mm. Podczas wykańczania powierzchnia wykańczająca części powinna zachować jednolity naddatek na obróbkę, zwykle 0,2-0,5 mm jest odpowiedni, aby narzędzie było w stabilnym stanie podczas procesu obróbki, co może znacznie zmniejszyć odkształcenie skrawania i uzyskać dobrą powierzchnię jakość obróbki. Zapewnij dokładność produktu.
Cięcie stopu aluminium jest stosunkowo rzadkie, a do cięcia potrzebne są specjalne frezy ze stopu aluminium. Podczas cięcia stopów aluminiumwiertła z węglika spiekanegonależy zwrócić uwagę na parametry skrawania i technologię obróbki, aby uniknąć deformacji i innych awarii. Noble przypomina, że innywiertła z węglika spiekanegosą używane do cięcia różnych materiałów, więc uważaj, aby nie wybrać niewłaściwegowiertła z węglika spiekanegoprzy wyborze stopu aluminiumwiertła z węglika spiekanego.
