Technologische Maßnahmen und Betriebsfähigkeiten zur Verringerung der Verformung von Aluminiumteilen

Aluminium ist der am weitesten verbreitete und am weitesten verbreitete Metallwerkstoff in Nichteisenmetallen, und sein Anwendungsbereich erweitert sich immer noch. Es gibt viele Arten von Aluminiumprodukten, die aus Aluminiummaterialien hergestellt werden. Laut Statistik gibt es mehr als 700000 Arten von Aluminiumprodukten. Von der Bau- und Dekorationsindustrie bis hin zur Transportindustrie, Luft- und Raumfahrt und anderen Branchen haben unterschiedliche Anforderungen. Heute stellen wir vor, wie die Verformung von Aluminiumprodukten vermieden werden kann.

Die Vorteile und Eigenschaften von Aluminium sind wie folgt:

1. Geringe Dichte. Die Dichte von Aluminium beträgt etwa 2,7 g / cm3. Seine Dichte beträgt nur 1/3 der von Eisen oder Kupfer.
2. Hohe Plastizität. Aluminium hat eine gute Duktilität und kann durch Pressen, Strecken und andere Druckverarbeitungsmittel zu verschiedenen Artikeln verarbeitet werden.
3. Korrosionsbeständigkeit. Aluminium ist ein Metall mit starker negativer Elektrizität. Unter natürlichen Bedingungen oder anodischer Oxidation bildet sich auf der Oberfläche ein schützender Oxidfilm, der eine viel bessere Korrosionsbeständigkeit als Stahl aufweist.
4. Einfach zu stärken. Die Festigkeit von reinem Aluminium ist nicht hoch, kann aber durch Eloxieren verbessert werden.
5. Einfache Oberflächenbehandlung. Eine Oberflächenbehandlung kann die Oberflächeneigenschaften von Aluminium weiter verbessern oder verändern. Das Eloxalverfahren für Aluminium ist ziemlich ausgereift und stabil und wird häufig bei der Verarbeitung von Aluminiumprodukten eingesetzt.
6. Gute Leitfähigkeit und einfache Rückgewinnung.

Technologische Maßnahmen zur Verringerung der Bearbeitungsverformung

1. Reduzieren Sie den inneren Stress der Wollkultur

Natürliche oder künstliche Alterung und Vibrationsbehandlung können die inneren Spannungen des Rohlings teilweise beseitigen. Die Vorverarbeitung ist ebenfalls ein effektiver Prozess. Wie beim Rohling mit dickem Kopf und großen Ohren ist auch die Verformung nach der Bearbeitung aufgrund des großen Randes groß. Wenn die überschüssigen Teile des Rohlings im Voraus verarbeitet werden und der Überschuss jedes Teils reduziert wird, kann nicht nur die Verarbeitungsverformung des nachfolgenden Prozesses verringert werden, sondern es können auch die inneren Spannungen gelöst werden, nachdem sie im Voraus verarbeitet und für a platziert wurden Zeitraum.

2. Verbessern Sie die Schneidfähigkeit des Werkzeugs

Die Werkstoff- und Geometrieparameter des Werkzeugs haben einen wesentlichen Einfluss auf die Schnittkraft und Schnittwärme. Die richtige Auswahl des Werkzeugs ist sehr wichtig, um die Bearbeitungsverformung des Teils zu reduzieren.

(1) Wählen Sie die geometrischen Parameter des Werkzeugs angemessen aus.

① Spanwinkel:Unter der Bedingung, dass die Stärke der Schneidkante beibehalten wird, kann der Spanwinkel in geeigneter Weise größer gewählt werden. Einerseits kann es eine scharfe Kante schleifen und andererseits die Schnittverformung reduzieren, die Spanabfuhr glatt machen und dann die Schnittkraft und Schnitttemperatur reduzieren. Verwenden Sie niemals Werkzeuge mit negativem Spanwinkel.

② Freiwinkel:Die Größe des Freiwinkels hat einen direkten Einfluss auf den Verschleiß der Freifläche und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche. Die Schnittstärke ist eine wichtige Bedingung für die Wahl des Freiwinkels. Während des Schruppfräsens ist es aufgrund der großen Vorschubgeschwindigkeit, der hohen Schnittbelastung und der großen Wärmeerzeugung erforderlich, dass der Wärmeableitungszustand des Werkzeugs gut ist. Daher sollte der Freiwinkel kleiner sein. Beim Schlichtfräsen muss die Kante scharf sein, um die Reibung zwischen der Flanke und der Bearbeitungsfläche zu verringern und die elastische Verformung zu verringern. Daher sollte der Freiwinkel größer sein.

③ Spiralwinkel:Um ein sanftes Fräsen zu ermöglichen und die Fräskräfte zu reduzieren, sollte der Spiralwinkel so groß wie möglich gewählt werden.

④ Hauptablenkwinkel:Die richtige Verringerung des Hauptablenkwinkels kann die Wärmeableitungsbedingungen verbessern und die Durchschnittstemperatur des Verarbeitungsbereichs senken.

(2) Verbessern Sie die Werkzeugstruktur.

① Fräserzähnezahl reduzieren und Spanraum vergrößern. Aufgrund der großen Plastizität von Aluminiumteilen und der großen Schnittverformung während der Bearbeitung ist ein großer Spanhalteraum erforderlich, daher sollte der Radius des Spanhaltenutbodens groß und die Anzahl der Fräserzähne klein sein.

② Beenden Sie das Schleifen der Fräserzähne. Der Rauheitswert der Schneidkante des Schneidzahns muss kleiner als RA =0,4 µm sein. Bevor Sie ein neues Messer verwenden, schleifen Sie die Vorder- und Rückseite der Messerzähne vorsichtig mit einem feinen Ölstein, um Grate und leichte Zacken zu beseitigen, die beim Schleifen der Messerzähne zurückbleiben. Dadurch kann nicht nur die Schnittwärme, sondern auch der Schnittverzug reduziert werden.

③ Kontrollieren Sie streng den Werkzeugverschleißstandard. Nach dem Werkzeugverschleiß nimmt die Oberflächenrauhigkeit des Werkstücks zu, die Schnitttemperatur steigt und die Werkstückverformung nimmt zu. Daher sollte neben der Auswahl von Werkzeugmaterialien mit guter Verschleißfestigkeit der Werkzeugverschleißstandard nicht größer als 0,2 mm sein, da es sonst leicht zu einer Spanansammlung kommt. Während des Schneidens darf die Temperatur des Werkstücks 100 ℃ nicht überschreiten, um Verformungen zu vermeiden.

3. Verbessern Sie die Spannmethode von Werkstücken

Bei dünnwandigen Aluminiumwerkstücken mit geringer Steifigkeit können die folgenden Spannmethoden angewendet werden, um die Verformung zu reduzieren:

① Wenn bei dünnwandigen Buchsenteilen das selbstzentrierende Drei-Klauen-Spannfutter oder Federspannfutter verwendet wird, um sie aus radialer Richtung zu spannen, wird das Werkstück verformt, sobald es nach der Bearbeitung gelöst wird. Zu diesem Zeitpunkt sollte das axiale Endflächenpressverfahren mit besserer Steifigkeit verwendet werden. Mit dem Innenloch des Teils eine selbstgefertigte Gewindespindel ansetzen und in das Innenloch des Teils stecken. Verwenden Sie eine Abdeckplatte, um die Stirnfläche zu drücken, und ziehen Sie dann die Mutter fest. Die Klemmverformung kann bei der Bearbeitung des Außenkreises vermieden werden, um eine zufriedenstellende Bearbeitungsgenauigkeit zu erhalten.

② Bei der Bearbeitung dünnwandiger dünnwandiger Werkstücke ist es am besten, Vakuum-Saugnäpfe auszuwählen, um eine gleichmäßig verteilte Spannkraft zu erzielen, und sie dann mit einer geringen Schnittmenge zu bearbeiten, um eine Verformung des Werkstücks zu verhindern.

Alternativ kann das Packverfahren verwendet werden. Um die Prozesssteifigkeit dünnwandiger Werkstücke zu erhöhen, können Medien in die Werkstücke eingefüllt werden, um die Verformung der Werkstücke beim Spannen und Schneiden zu reduzieren. Zum Beispiel wird die Harnstoffschmelze mit 3% ~ 6% Kaliumnitrat in das Werkstück gegossen, und nach der Bearbeitung wird das Werkstück in Wasser oder Alkohol getaucht, und der Füllstoff kann aufgelöst und ausgegossen werden.

4. Verfahren angemessen gestalten

Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden erzeugt der Fräsprozess aufgrund der großen Bearbeitungszugabe und des intermittierenden Schneidens häufig Vibrationen, die die Bearbeitungsgenauigkeit und die Oberflächenrauheit beeinträchtigen. Daher kann der NC-Hochgeschwindigkeitsbearbeitungsprozess im Allgemeinen unterteilt werden in:Grobbearbeitung Halbfertigbearbeitung Eckenreinigung Endbearbeitung und andere Prozesse. Bei Teilen mit hohen Präzisionsanforderungen ist es manchmal erforderlich, eine sekundäre Vorschlichtung und dann eine Endbearbeitung durchzuführen. Nach der Grobbearbeitung können die Teile auf natürliche Weise gekühlt werden, um die durch die Grobbearbeitung erzeugten inneren Spannungen zu beseitigen und die Verformung zu verringern. Das nach der Grobbearbeitung verbleibende Aufmaß muss größer sein als die Verformung, im Allgemeinen 1-2 mm. Während der Endbearbeitung muss eine gleichmäßige Bearbeitungszugabe auf der fertigen Oberfläche der Teile eingehalten werden, im Allgemeinen 0,2-0,5 mm, um das Werkzeug während des Bearbeitungsprozesses in einem stabilen Zustand zu halten, die Schnittverformung stark zu reduzieren, eine gute Oberflächenbearbeitungsqualität zu erzielen und sicherzustellen die Genauigkeit der Produkte.

Betriebsfähigkeiten zur Reduzierung der Bearbeitungsverformung

Zusätzlich zu den oben genannten Gründen ist die Betriebsmethode auch im eigentlichen Betrieb sehr wichtig.

1. Bei Teilen mit großer Bearbeitungszugabe sollte eine symmetrische Bearbeitung gewählt werden, um bessere Wärmeableitungsbedingungen bereitzustellen und eine Wärmekonzentration während der Bearbeitung zu vermeiden.
2. Wenn es mehrere Hohlräume auf dem Plattenteil gibt, sollte das sequentielle Verarbeitungsverfahren von einem Hohlraum und einem Hohlraum während der Bearbeitung nicht angewendet werden, was leicht zu einer ungleichmäßigen Belastung des Teils und einer Verformung führen kann. Die Mehrschichtverarbeitung wird übernommen, und jede Schicht wird möglichst gleichzeitig in allen Hohlräumen verarbeitet, und dann wird die nächste Schicht verarbeitet, sodass die Teile gleichmäßig belastet werden und die Verformung verringert wird.
3. Schneidkraft und Schneidwärme können durch Änderung der Schneidparameter reduziert werden. Unter den drei Elementen der Schnittparameter hat der Rückzug einen großen Einfluss auf die Schnittkraft. Wenn die Bearbeitungszugabe zu groß und die Schnittkraft des Werkzeugs zu groß ist, werden nicht nur die Teile verformt, sondern auch die Steifigkeit der Werkzeugmaschinenspindel beeinträchtigt und die Lebensdauer des Werkzeugs verringert. Wenn Sie die Anzahl der Rückenmesser reduzieren, wird die Produktionseffizienz stark reduziert. Jedoch kann Hochgeschwindigkeitsfräsen dieses Problem in der NC-Bearbeitung überwinden. Während der Rückzug reduziert wird, kann die Schnittkraft reduziert und die Bearbeitungseffizienz sichergestellt werden, solange der Vorschub entsprechend erhöht und die Rotationsgeschwindigkeit der Werkzeugmaschine erhöht wird.
4. Achten Sie auf die Schnittreihenfolge. Die Grobbearbeitung betont die Verbesserung der Bearbeitungseffizienz und das Streben nach Schnittgeschwindigkeit pro Zeiteinheit. Im Allgemeinen kann Rückwärtsfräsen verwendet werden. Das heißt, das überschüssige Material auf der Oberfläche des Rohlings wird mit der schnellsten Geschwindigkeit und in der kürzesten Zeit abgeschnitten, um im Wesentlichen das für die Endbearbeitung erforderliche geometrische Profil zu bilden. Während die Endbearbeitung hohe Präzision und hohe Qualität betont, ist es angebracht, das Vorwärtsfräsen anzuwenden. Da die Schneiddicke der Schneidzähne während des Gleichlauffräsens allmählich vom Maximum auf Null abnimmt, wird der Kaltverfestigungsgrad stark reduziert und der Verformungsgrad der Teile reduziert.
5. Die Verformung dünnwandiger Werkstücke durch das Spannen während der Bearbeitung ist auch beim Schlichten nur schwer zu vermeiden. Um die Verformung des Werkstücks auf ein Minimum zu reduzieren, bevor die Endbearbeitung die endgültige Größe erreicht, lösen Sie das Pressteil, damit das Werkstück frei in den ursprünglichen Zustand zurückkehrt, und drücken Sie es dann leicht an, sofern das Werkstück eingespannt ist ( vollständig von Hand), um den idealen Verarbeitungseffekt zu erzielen. Kurz gesagt, der Angriffspunkt der Spannkraft sollte auf der Auflagefläche liegen. Die Spannkraft soll bei guter Steifigkeit in Richtung des Werkstücks wirken. Unter der Prämisse, dass das Werkstück nicht locker ist, gilt:je kleiner die Spannkraft, desto besser.
6. Bei der Bearbeitung von Teilen mit Hohlräumen ist darauf zu achten, dass der Fräser beim Bearbeiten der Hohlräume nicht wie ein Bohrer direkt in die Teile eintaucht, was zu unzureichendem Spanraum für den Fräser, unsauberem Spanabfluss, Überhitzung, Ausdehnung der Teile führt , Werkzeugbruch und andere nachteilige Phänomene. Bohren Sie zuerst das Fräserloch mit einem gleich großen oder größeren Bohrer als der Fräser und fräsen Sie dann mit einem Fräser. Alternativ kann das Spiralschnittprogramm auch mit einer CAM-Software erstellt werden.