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Hay muchas razones para procesar la deformación de piezas de aluminio, que están relacionadas con el material, la forma de la pieza, las condiciones de producción, etc. Incluye principalmente los siguientes aspectos: deformación causada por tensión interna de la pieza en bruto, deformación causada por fuerza de corte y calor de corte, y deformación causada por fuerza de sujeción.
1 Medidas de proceso para reducir la deformación del mecanizado 1. Reducir la tensión interna del espacio en blanco. El tratamiento de vibración y envejecimiento natural o artificial puede eliminar parcialmente la tensión interna de la pieza en bruto. El preprocesamiento también es un método de proceso eficaz. Para la pieza en bruto con cabeza gorda y orejas grandes, debido al gran margen, la deformación después del procesamiento también es grande. Si la parte sobrante de la pieza en bruto se procesa con anticipación y se reduce el margen de cada parte, no solo se puede reducir la deformación del procesamiento del proceso posterior, sino que también se puede liberar parte de la tensión interna después de haber sido colocada por un período de tiempo. 2. Al mejorar la capacidad de corte de la herramienta, el material y los parámetros geométricos de la herramienta tienen un impacto importante en la fuerza de corte y el calor de corte. La correcta selección de la herramienta es muy importante para reducir la deformación por mecanizado de la pieza.
1) Seleccionar razonablemente los parámetros geométricos de la herramienta. Ángulo de ataque: bajo la condición de mantener la fuerza de la hoja, el ángulo de ataque debe ser apropiadamente mayor. Por un lado, puede pulir un borde afilado y, por otro lado, puede reducir la deformación del corte, suavizar la eliminación de la viruta y luego reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte. No utilice herramientas de inclinación negativa. Ángulo posterior: el tamaño del ángulo posterior tiene un impacto directo en el desgaste de la superficie del cortador posterior y la calidad de la superficie mecanizada. El espesor de corte es una condición importante para seleccionar el ángulo posterior. Durante el desbaste, debido a la gran velocidad de avance, la gran carga de corte y el gran poder calorífico, se requiere que las condiciones de disipación de calor de la herramienta sean buenas. Por lo tanto, el ángulo de la espalda debe ser menor. Durante el fresado de acabado, el filo debe estar afilado para reducir la fricción entre el flanco y la superficie mecanizada y reducir la deformación elástica. Por lo tanto, el ángulo del respaldo será mayor. Ángulo de hélice: para que el fresado sea suave y reducir la fuerza de fresado, el ángulo de hélice debe ser lo más grande posible. Ángulo de deflexión principal: reducir adecuadamente el ángulo de deflexión principal puede mejorar las condiciones de disipación de calor y reducir la temperatura promedio del área de procesamiento.
2) Mejorar la estructura de la herramienta. Reduzca el número de dientes de la fresa y aumente el espacio de retención de virutas. Debido a la gran plasticidad de las piezas de aluminio, la gran deformación de corte en el mecanizado y el gran espacio de retención de virutas, es mejor tener un radio grande de fondo de ranura de retención de virutas y una pequeña cantidad de dientes de fresa. Rectificado fino de los dientes del cortador. El valor de rugosidad del filo del diente del cortador deberá ser inferior a RA = 0,4 um. Antes de usar un cuchillo nuevo, esmerile suavemente la parte delantera y trasera de los dientes del cuchillo con una piedra de aceite fina para eliminar las rebabas residuales y las ligeras estrías al esmerilar los dientes del cuchillo. De esta manera, no sólo se puede reducir el calor de corte, sino que también la deformación de corte es relativamente pequeña. Controle estrictamente el estándar de desgaste de la herramienta. Después del desgaste de la herramienta, aumenta la rugosidad de la superficie de la pieza, aumenta la temperatura de corte y aumenta la deformación de la pieza. Por lo tanto, además de seleccionar materiales para herramientas con buena resistencia al desgaste, el estándar de desgaste de la herramienta no debe ser superior a 0,2 mm, de lo contrario es fácil que se produzca acumulación de viruta. Durante el corte, la temperatura de la pieza de trabajo no deberá exceder los 100ºC para evitar deformaciones.
3. Mejorar el método de sujeción de las piezas de trabajo. Para piezas de trabajo de aluminio de paredes delgadas con poca rigidez, se pueden adoptar los siguientes métodos de sujeción para reducir la deformación: para piezas de casquillo de paredes delgadas, si se sujetan radialmente con un mandril autocentrante de tres garras o un collar de resorte, una vez que se aflojan después del procesamiento, la pieza de trabajo inevitablemente se deformará. En este momento, se debe utilizar el método de compresión de la cara del extremo axial con buena rigidez. Localice con el orificio interior de la pieza, haga un mandril roscado de fabricación propia, insértelo en el orificio interior de la pieza, presione la cara del extremo con una placa de cubierta y luego apriételo con una tuerca. Al mecanizar el círculo exterior, se puede evitar la deformación de sujeción para obtener una precisión de mecanizado satisfactoria. Al procesar piezas de chapa de paredes delgadas, es mejor seleccionar una ventosa de vacío para obtener una fuerza de sujeción distribuida uniformemente y luego procesarla con parámetros de corte pequeños, lo que puede evitar la deformación de la pieza de trabajo. Además, también se puede utilizar el método de embalaje. Para aumentar la rigidez del proceso de la pieza de trabajo de paredes delgadas, se puede llenar la pieza de trabajo con medio para reducir la deformación de la pieza de trabajo durante la sujeción y el corte. Por ejemplo, llene la pieza de trabajo con urea fundida que contenga entre un 3% y un 6% de nitrato de potasio. Después del procesamiento, sumerja la pieza de trabajo en agua o alcohol para disolverla y verter la masilla.
4. Cuando el proceso está razonablemente organizado para corte a alta velocidad, debido al gran margen de mecanizado y al corte intermitente, el proceso de fresado a menudo produce vibraciones, lo que afecta la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie. Por lo tanto, el proceso de mecanizado NC de alta velocidad generalmente se puede dividir en: mecanizado en desbaste, semiacabado, limpieza de esquinas, acabado, etc. Para piezas con requisitos de alta precisión, a veces es necesario realizar un acabado secundario y semiacabado, y luego terminar el mecanizado. Después del mecanizado de desbaste, las piezas se pueden enfriar de forma natural para eliminar la tensión interna causada por el mecanizado de desbaste y reducir la deformación. El margen que queda después del mecanizado en desbaste será mayor que la deformación, generalmente 1,2 mm. Durante el mecanizado de acabado, la superficie acabada de las piezas deberá mantener un margen de mecanizado uniforme, generalmente de 0,2 a 0,5 mm, de modo que la herramienta esté en un estado estable durante el proceso de mecanizado, lo que puede reducir en gran medida la deformación de corte, obtener una buena calidad de mecanizado de superficie y garantizar La precisión de los productos. 2 Además de las razones anteriores, el método de operación también es muy importante en la operación práctica.
1. Para piezas con grandes márgenes de mecanizado, para tener mejores condiciones de disipación de calor durante el mecanizado y evitar la concentración de calor, se debe adoptar un mecanizado simétrico. Si es necesario procesar una placa de 90 mm de espesor a 60 mm, si un lado se fresa inmediatamente y el otro lado se fresa hasta el tamaño final al mismo tiempo, la planitud alcanzará los 5 mm; Si se adopta un procesamiento simétrico de alimentación repetida, cada lado se procesa hasta el tamaño final dos veces para garantizar que la planitud alcance 0,3 mm. 2. Si hay múltiples cavidades en las piezas de la placa, no se debe adoptar el método de procesamiento secuencial de una cavidad por cavidad durante el procesamiento, lo que es fácil de causar tensión desigual y deformación de las piezas. Adopta un procesamiento múltiple en capas, y cada capa se procesará en todas las cavidades al mismo tiempo en la medida de lo posible, y luego se procesará la siguiente capa para que las piezas soporten la fuerza de manera uniforme y reduzcan la deformación. 3. La fuerza de corte y el calor de corte se pueden reducir cambiando los parámetros de corte. Entre los tres elementos de los parámetros de corte, el contratiro tiene una gran influencia en la fuerza de corte. Si el margen de mecanizado es demasiado grande y la fuerza de corte del recorrido de la herramienta de una sola vez es demasiado grande, no solo deformará las piezas, sino que también afectará la rigidez del husillo de la máquina herramienta y reducirá la durabilidad de la herramienta. Si reducimos la cantidad de cuchilla trasera, la eficiencia de producción se reducirá considerablemente. Sin embargo, en el mecanizado NC, el fresado de alta velocidad puede superar este problema. Mientras se reduce el tiro inverso, siempre que se aumente el avance en consecuencia y se aumente la velocidad de rotación de la máquina herramienta, se puede reducir la fuerza de corte y se puede garantizar la eficiencia del mecanizado.
4. Preste atención al orden de corte. El mecanizado en desbaste enfatiza la mejora de la eficiencia del mecanizado y la búsqueda de una tasa de corte por unidad de tiempo. Generalmente se puede utilizar el fresado inverso. Esto consiste en cortar el exceso de material en la superficie de la pieza en bruto a la velocidad más rápida y en el menor tiempo para formar básicamente el contorno geométrico requerido para el acabado. El acabado enfatiza la alta precisión y la alta calidad, y se debe adoptar el fresado hacia adelante. Debido a que el espesor de corte de los dientes del cortador disminuye gradualmente desde el máximo hasta cero durante el fresado directo, el grado de endurecimiento por trabajo se reduce considerablemente y al mismo tiempo se reduce el grado de deformación de las piezas. 5. La deformación de la pieza de trabajo de paredes delgadas durante el mecanizado debido a la sujeción es difícil de evitar incluso en el mecanizado de acabado. Para minimizar la deformación de la pieza de trabajo, la pieza de presión se puede aflojar antes de que el mecanizado final esté a punto de alcanzar el tamaño final, de modo que la pieza de trabajo se pueda restaurar libremente al estado original y luego presionar ligeramente, sujeto a la capacidad. para sujetar la pieza de trabajo (completamente con la sensación de la mano), para obtener el efecto de mecanizado ideal. En resumen, el mejor punto de acción de la fuerza de sujeción es la superficie de apoyo. La fuerza de sujeción debe actuar en dirección a una buena rigidez de la pieza de trabajo. Bajo la premisa de garantizar que la pieza de trabajo no esté suelta, cuanto menor sea la fuerza de sujeción, mejor. 6. Al mecanizar piezas con cavidades, trate de no dejar que la fresa se hunda directamente en las piezas como si fuera una broca, lo que provocaría un espacio insuficiente para retener las virutas de la fresa y una eliminación de virutas irregular, lo que provocaría sobrecalentamiento, expansión, colapso y rotura de la herramienta. otros fenómenos adversos de las piezas. Primero taladre el orificio de la fresa con un taladro del mismo tamaño o más grande que la fresa y luego fresa con una fresa. Alternativamente, el programa de corte en espiral se puede generar con el software CAM. El principal factor que afecta la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie de las piezas de aluminio es que dichas piezas son propensas a deformarse en el proceso de mecanizado, lo que requiere que los operadores tengan cierta experiencia y habilidades operativas.
Título original: medidas de proceso y habilidades operativas para reducir la deformación del procesamiento del aluminio. ¡Mecanizado de conocimientos súper prácticos! La fuente del artículo: Cuenta oficial de WeChat: Foro mundial de tecnología de fabricación avanzada, ¡bienvenido a agregar atención! Por favor indique la fuente del artículo.
"Solo pensé: '¿En serio?' Llevamos 22 años en esto. ¿Realmente queremos empezar otro negocio ahora?", recuerda Christine.
Pero la vacilación no duró mucho. En octubre del año pasado, los Benders abrieron KW Anodizing Ltd., ubicada al lado de su negocio RJB Machining en Waterloo.
Se dieron cuenta de que la instalación de anodizado era la mejor manera de proteger la viabilidad de su negocio de mecanizado, que fabrica piezas para cámaras, láseres y otros productos electrónicos para empresas de alta tecnología de la zona.
La nueva instalación tiene capacidad para realizar trabajos de anodizado de tamaño mediano para los clientes de RJB, así como trabajos subcontratados de otros talleres mecánicos de la zona. Puede realizar anodizados negros y transparentes, así como recubrimientos de cromato amarillos y transparentes sobre metal.
La anodización es un proceso que consiste en colocar piezas de aluminio en un baño de solución electrolítica y pasar una corriente eléctrica a través de él para penetrar el metal con una película dura y resistente.
A diferencia de la pintura, la película penetra en el metal y le da un aspecto acabado. Es el elegante aspecto de metal negro que se ve alrededor de la lente de una cámara o en los teléfonos inteligentes y reproductores de música, por ejemplo. Las piezas para la industria aeronáutica también se anodizan porque el proceso le da al metal más durabilidad bajo tensión.
Por supuesto, el anodizado es un tipo de negocio completamente diferente al mecanizado de piezas de precisión. Se trata de soluciones químicas, detergentes y colorantes y grandes tanques de agua hirviendo. "Fue un poco aterrador porque era un mundo completamente diferente para nosotros", dice Ron.
También era arriesgado desde el punto de vista empresarial porque montar una línea de anodizado requería una inversión de casi 1 millón de dólares. Y el anodizado representa sólo una fracción, tal vez una décima parte, de lo que los Bender obtienen por una pieza, lo que explica por qué tenía sentido para ellos subcontratar ese trabajo durante tantos años.
Pero las estrictas exigencias de sus clientes les obligaron a actuar. Es posible que los pequeños subcontratistas de anodizado no tengan la última tecnología para satisfacer a los clientes de alta tecnología que son extremadamente exigentes con el aspecto final y el funcionamiento de sus piezas.
"Este es nuestro nicho", dice Ron. "Nuestra atención al detalle es muy alta". Si incluso una pequeña cantidad de aceite se atasca en un pequeño agujero o esquina porque una pieza de metal no se limpió adecuadamente, el recubrimiento anodizado podría no ser uniforme, lo que podría significar desechar una pieza muy costosa, afirma.
"Muchas de las piezas que fabricamos, como las de las cámaras, tienen especificaciones estéticas muy altas", afirma Christine.
Hay grandes plantas de anodizado especializadas con equipos más nuevos en Ontario, pero esas instalaciones necesitan trabajos de producción rápidos y de gran volumen, afirma. "No querían tener que cuidar nuestras partes de la forma en que nuestras partes necesitaban serlo". Los Benders, que emplean a 66 personas en RJB, agregaron casi 8,000 pies cuadrados a su planta principal en Colby Drive para trasladar algunos equipos de mecanizado desde el edificio que alquilaron al lado. A continuación se instalaron al lado los equipos de anodizado, incluidos 18 tanques para las soluciones de agua y electrolitos, así como bastidores y equipos de filtración.
La instalación de anodizado se construyó con lo último en equipos de filtración de agua y aire limpio. "Pudimos aprovechar las últimas tecnologías", dice Ron.
Uno de los empleados de RJB, Emil Spatar, fue ascendido a director general de KW Anodizing. Originario de Rumania, Spatar ya había demostrado ser un empleado muy trabajador y con buen ojo para los detalles.
Aunque el anodizado fue una gran curva de aprendizaje para él, "sabía más sobre ello que la mayoría de las personas aquí y comprende la calidad detrás de esto y cómo debe verse", dice Ron. Tres personas dirigen la instalación de anodizado.
Fue necesario hasta marzo para que todo funcionara a satisfacción de los Bender. "Pero ahora estamos obteniendo una calidad que en realidad es un poco mejor de lo esperado", afirma Ron. "Estamos obteniendo colores bonitos y ricos". Los Bender esperan llenar la capacidad de la instalación de 3300 pies cuadrados obteniendo contratos de otros talleres mecánicos. "Creemos que aquí hay suficiente mercado", afirma Ron.
Christine, que lleva la contabilidad de RJB, afirma que el ratio de residuos en el negocio de mecanizado está disminuyendo porque la empresa realiza el anodizado internamente, "y eso ayuda a ahorrar costes en toda la línea". Sus máquinas no vuelven a fabricar tantas piezas, lo que les permite hacer más. "Tenemos un rendimiento más rápido", dice Ron.
La industria manufacturera atravesaba una profunda recesión en 2009 cuando los Benders comenzaron a invertir en anodizado. "Pero a veces, una recesión es el mejor momento para iniciar un negocio", dice Ron.
"Realmente no podíamos permitirnos el lujo de no hacerlo", dice ahora Christine. "Incluso después de 22 años en el negocio, obviamente no hemos terminado, y para mantener un negocio viable, hay que seguir avanzando.
