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Existem muitas razões para processar a deformação de peças de alumínio, relacionadas ao material, formato da peça, condições de produção e assim por diante. Inclui principalmente os seguintes aspectos: deformação causada por tensão interna da peça bruta, deformação causada pela força de corte e calor de corte e deformação causada pela força de fixação.
1 Medidas de processo para reduzir a deformação de usinagem 1. Reduza a tensão interna da peça bruta. O envelhecimento natural ou artificial e o tratamento de vibração podem eliminar parcialmente o estresse interno da peça bruta. O pré-processamento também é um método de processo eficaz. Para o blank com cabeça gorda e orelhas grandes, devido à grande tolerância, a deformação após o processamento também é grande. Se a parte excedente da peça bruta for processada antecipadamente e a margem de cada parte for reduzida, isso pode não apenas reduzir a deformação do processamento do processo subsequente, mas também liberar parte da tensão interna após ser colocada por um período de tempo. 2. Melhorando a capacidade de corte da ferramenta, os parâmetros materiais e geométricos da ferramenta têm um impacto importante na força de corte e no calor de corte. A seleção correta da ferramenta é muito importante para reduzir a deformação de usinagem da peça.
1) Selecione razoavelmente os parâmetros geométricos da ferramenta. Ângulo de inclinação: sob a condição de manter a resistência da lâmina, o ângulo de inclinação deve ser apropriadamente maior. Por um lado, pode retificar arestas vivas e, por outro lado, pode reduzir a deformação de corte, suavizar a remoção de cavacos e, em seguida, reduzir a força de corte e a temperatura de corte. Não use ferramentas de ancinho negativo. Ângulo traseiro: o tamanho do ângulo traseiro tem um impacto direto no desgaste da superfície do cortador traseiro e na qualidade da superfície usinada. A espessura do corte é uma condição importante para selecionar o ângulo traseiro. Durante o fresamento em desbaste, devido ao grande avanço, grande carga de corte e grande poder calorífico, é necessário que as condições de dissipação de calor da ferramenta sejam boas. Portanto, o ângulo traseiro deve ser menor. Durante o fresamento de acabamento, a aresta de corte deve ser afiada para reduzir o atrito entre o flanco e a superfície usinada e reduzir a deformação elástica. Portanto, o ângulo traseiro deve ser maior. Ângulo de hélice: para tornar o fresamento suave e reduzir a força de fresamento, o ângulo de hélice deve ser o maior possível. Ângulo de deflexão principal: reduzir adequadamente o ângulo de deflexão principal pode melhorar as condições de dissipação de calor e reduzir a temperatura média da área de processamento.
2) Melhorar a estrutura da ferramenta. Reduza o número de dentes da fresa e aumente o espaço de retenção de cavacos. Devido à grande plasticidade das peças de alumínio, grande deformação de corte na usinagem e grande espaço de retenção de cavacos, é melhor ter um grande raio de fundo da ranhura de retenção de cavacos e um pequeno número de dentes da fresa. Desbaste fino dos dentes do cortador. O valor da rugosidade da aresta de corte do dente da fresa deve ser inferior a RA = 0,4um. Antes de usar uma faca nova, esmerilhe suavemente a frente e a parte de trás dos dentes da faca com uma pedra fina para eliminar rebarbas residuais e pequenas serrilhas ao lixar os dentes da faca. Desta forma, não só o calor de corte pode ser reduzido, mas também a deformação de corte é relativamente pequena. Controle rigorosamente o padrão de desgaste da ferramenta. Após o desgaste da ferramenta, a rugosidade da superfície da peça aumenta, a temperatura de corte aumenta e a deformação da peça aumenta. Portanto, além da seleção de materiais de ferramenta com boa resistência ao desgaste, o padrão de desgaste da ferramenta não deve ser superior a 0,2 mm, caso contrário é fácil produzir acúmulo de cavacos. Durante o corte, a temperatura da peça não deve exceder 100ºC para evitar deformação.
3. Melhore o método de fixação das peças de trabalho. Para peças de alumínio de paredes finas com baixa rigidez, os seguintes métodos de fixação podem ser adotados para reduzir a deformação: para peças de buchas de paredes finas, se forem fixadas radialmente com mandril autocentrante de três garras ou pinça de mola, uma vez afrouxadas após o processamento, a peça de trabalho inevitavelmente se deformará. Neste momento, deve ser utilizado o método de compressão da face final axial com boa rigidez. Localize o furo interno da peça, faça um mandril roscado feito por você mesmo, insira-o no furo interno da peça, pressione a face final com uma placa de cobertura e aperte-a com uma porca. Ao usinar o círculo externo, a deformação de fixação pode ser evitada, de modo a obter uma precisão de usinagem satisfatória. Ao processar peças de chapa metálica de paredes finas, é melhor selecionar uma ventosa a vácuo para obter força de fixação distribuída uniformemente e, em seguida, processá-la com pequenos parâmetros de corte, o que pode evitar a deformação da peça. Além disso, o método de embalagem também pode ser utilizado. A fim de aumentar a rigidez do processo da peça de parede fina, o meio pode ser preenchido na peça para reduzir a deformação da peça durante a fixação e o corte. Por exemplo, preencha a peça de trabalho com ureia fundida contendo 3% e 6% de nitrato de potássio. Após o processamento, mergulhe a peça em água ou álcool para dissolver e despeje o enchimento.
4. Quando o processo é razoavelmente organizado para corte em alta velocidade, devido à grande margem de usinagem e ao corte intermitente, o processo de fresamento geralmente produz vibração, o que afeta a precisão da usinagem e a rugosidade da superfície. Portanto, o processo de usinagem NC de alta velocidade pode ser geralmente dividido em: usinagem de desbaste - semiacabamento - limpeza de cantos - acabamento e assim por diante. Para peças com requisitos de alta precisão, às vezes é necessário realizar o acabamento secundário e semiacabado e depois a usinagem de acabamento. Após a usinagem em desbaste, as peças podem ser resfriadas naturalmente para eliminar o estresse interno causado pela usinagem em desbaste e reduzir a deformação. A tolerância deixada após a usinagem de desbaste deve ser maior que a deformação, geralmente 1 2 mm. Durante a usinagem de acabamento, a superfície acabada das peças deve manter uma margem de usinagem uniforme, geralmente 0,2 0,5 mm, para que a ferramenta fique em um estado estável no processo de usinagem, o que pode reduzir bastante a deformação de corte, obter boa qualidade de usinagem superficial e garantir a precisão dos produtos. 2 Além das razões acima, o método de operação também é muito importante na operação prática.
1. Para peças com grande tolerância de usinagem, para ter melhores condições de dissipação de calor durante a usinagem e evitar concentração de calor, deve-se adotar a usinagem simétrica. Se uma placa de 90 mm de espessura precisar ser processada até 60 mm, se um lado for fresado imediatamente e o outro lado for fresado até o tamanho final de uma só vez, o nivelamento atingirá 5 mm; Se o processamento simétrico de alimentação repetida for adotado, cada lado será processado duas vezes até o tamanho final para garantir que o nivelamento atinja 0,3 mm. 2. Se houver múltiplas cavidades nas peças da placa, o método de processamento sequencial de uma cavidade e uma cavidade não deve ser adotado durante o processamento, o que é fácil de causar tensão irregular e deformação das peças. Adota processamento múltiplo em camadas, e cada camada deve ser processada em todas as cavidades ao mesmo tempo, tanto quanto possível, e então a próxima camada deve ser processada para fazer com que as peças suportem a força uniformemente e reduzam a deformação. 3. A força de corte e o calor de corte podem ser reduzidos alterando os parâmetros de corte. Entre os três elementos dos parâmetros de corte, o retrocesso tem grande influência na força de corte. Se a tolerância de usinagem for muito grande e a força de corte do deslocamento único da ferramenta for muito grande, isso não apenas deformará as peças, mas também afetará a rigidez do fuso da máquina-ferramenta e reduzirá a durabilidade da ferramenta. Se reduzirmos a quantidade de faca traseira, a eficiência da produção será bastante reduzida. No entanto, na usinagem NC, o fresamento de alta velocidade pode superar esse problema. Ao reduzir o retroprojeto, desde que o avanço seja aumentado adequadamente e a velocidade de rotação da máquina-ferramenta seja aumentada, a força de corte pode ser reduzida e a eficiência da usinagem pode ser garantida.
4. Preste atenção na ordem de corte. A usinagem de desbaste enfatiza a melhoria da eficiência da usinagem e a busca pela taxa de corte por unidade de tempo. Geralmente, o fresamento reverso pode ser usado. Ou seja, cortar o excesso de material na superfície do blank na velocidade mais rápida e no menor tempo para formar basicamente o contorno geométrico necessário para o acabamento. O acabamento enfatiza alta precisão e alta qualidade, e o fresamento direto deve ser adotado. Como a espessura de corte dos dentes da fresa diminui gradualmente do máximo a zero durante o fresamento direto, o grau de endurecimento por trabalho é bastante reduzido e o grau de deformação das peças é reduzido ao mesmo tempo. 5. A deformação da peça de parede fina durante a usinagem devido à fixação é difícil de evitar até mesmo a usinagem de acabamento. A fim de minimizar a deformação da peça de trabalho, a peça de prensagem pode ser afrouxada antes que a usinagem de acabamento esteja prestes a atingir o tamanho final, de modo que a peça de trabalho possa ser restaurada livremente ao estado original e, em seguida, levemente pressionada, sujeita à capacidade fixar a peça (totalmente à mão), de modo a obter o efeito de usinagem ideal. Resumindo, o ponto de ação da força de fixação é melhor na superfície do rolamento. A força de fixação deve atuar na direção de boa rigidez da peça. Com a premissa de garantir que a peça não fique solta, quanto menor for a força de fixação, melhor. 6. Ao usinar peças com cavidade, tente não deixar a fresa mergulhar diretamente nas peças como uma broca, resultando em espaço insuficiente para retenção de cavacos da fresa e remoção irregular de cavacos, resultando em superaquecimento, expansão, colapso da ferramenta, quebra da ferramenta e outros fenômenos adversos das peças. Primeiro faça o furo da fresa com uma broca do mesmo tamanho ou maior que a fresa e depois frese com uma fresa. Alternativamente, o programa de corte em espiral pode ser produzido com software CAM. O principal fator que afeta a precisão da usinagem e a qualidade da superfície das peças de alumínio é que tais peças são propensas à deformação no processo de usinagem, o que exige que os operadores tenham certa experiência e habilidades operacionais.
Título original: medidas de processo e habilidades operacionais para reduzir a deformação no processamento de alumínio! Usinagem de conhecimento super prático!A fonte do artigo: conta oficial do WeChat: fórum mundial de tecnologia de fabricação avançada, bem-vindo para adicionar atenção! Por favor indique a fonte do artigo.
“Eu apenas pensei, 'Sério?' Temos 22 anos nisso. Queremos realmente começar outro negócio agora?”, lembra Christine.
Mas a hesitação não durou muito. Em outubro do ano passado, os Benders abriram a KW Anodizing Ltd., localizada ao lado de seu negócio RJB Machining em Waterloo.
Eles perceberam que a instalação de anodização era a melhor maneira de proteger a viabilidade de seu negócio de usinagem, que fabrica peças para câmeras, lasers e outros produtos eletrônicos para empresas de alta tecnologia da região.
A nova instalação tem capacidade para realizar trabalhos de anodização de médio porte para os clientes da RJB, bem como trabalhos subcontratados de outras oficinas mecânicas da região. Ele pode fazer anodização preta e transparente, bem como revestimentos de cromato amarelo e transparente em metal.
A anodização é um processo que envolve colocar peças de alumínio em um banho de solução eletrolítica e passar uma corrente elétrica através dele para penetrar no metal com uma película dura e resistente.
Ao contrário da tinta, o filme penetra no metal e dá uma aparência finalizada. É o visual elegante de black metal que você vê nas lentes de uma câmera ou em smartphones e tocadores de música, por exemplo. Peças para a indústria aeronáutica também são anodizadas porque o processo confere ao metal mais durabilidade sob estresse.
É claro que a anodização é um tipo de negócio totalmente diferente da usinagem de peças de precisão. Envolve soluções químicas, detergentes e corantes e grandes tanques de água fervente. “Foi um pouco assustador porque este era um mundo totalmente diferente para nós”, diz Ron.
Também era arriscado do ponto de vista comercial porque a instalação de uma linha de anodização exigia um investimento de quase US$ 1 milhão. E a anodização representa apenas uma fração, talvez um décimo, do que os Benders recebem por uma peça, o que explica por que fazia sentido para eles contratar esse trabalho por tantos anos.
Mas as exigências rigorosas dos seus clientes forçaram-nos a agir. Pequenos subcontratados de anodização podem não ter a tecnologia mais recente para satisfazer clientes de alta tecnologia que são extremamente exigentes quanto à aparência final e função de suas peças.
“Este é o nosso nicho”, diz Ron. "Nossa atenção aos detalhes é tão alta." Se mesmo um pouquinho de óleo ficar preso em um pequeno buraco ou canto porque uma peça de metal não foi limpa adequadamente, o revestimento anodizado pode não ser uniforme, o que pode significar o descarte de uma peça muito cara, diz ele.
“Muitas das peças que fabricamos, como as peças da câmera, têm especificações cosméticas muito elevadas”, diz Christine.
Existem grandes fábricas especializadas de anodização com equipamentos mais novos em Ontário, mas essas instalações exigem trabalhos de produção rápida e de alto volume, diz ela. "Eles não queriam ter que cuidar de nossas partes da maneira que nossas partes precisavam ser cuidadas." Os Benders, que empregam 66 pessoas na RJB, acrescentaram quase 8.000 pés quadrados à sua fábrica principal em Colby Drive para transportar alguns equipamentos de usinagem do prédio que alugaram ao lado. O equipamento de anodização, incluindo 18 tanques para soluções de água e eletrólitos e racks e equipamentos de filtração, foram então instalados ao lado.
A instalação de anodização foi construída com o que há de mais moderno em equipamentos de filtragem de ar e água limpos. “Conseguimos aproveitar as vantagens das tecnologias mais recentes”, diz Ron.
Um dos funcionários da RJB, Emil Spatar, foi promovido a gerente geral da KW Anodizing. Originário da Roménia, Spatar já tinha provado ser um funcionário trabalhador, com um olhar aguçado para os detalhes.
Embora a anodização tenha sido uma grande curva de aprendizado para ele, “ele sabia mais sobre isso do que a maioria das pessoas aqui e entende a qualidade por trás dela e sua aparência”, diz Ron. Três pessoas administram a instalação de anodização.
Demorou até março para que tudo funcionasse de forma satisfatória para os Benders. “Mas agora estamos obtendo uma qualidade um pouco melhor do que o esperado”, diz Ron. "Estamos obtendo cores bonitas e ricas." Os Benders esperam preencher a capacidade da instalação de 3.300 pés quadrados obtendo contratos de outras oficinas mecânicas. “Achamos que há mercado suficiente aqui”, diz Ron.
Christine, que cuida dos livros da RJB, diz que a taxa de sucata no negócio de usinagem está caindo porque a empresa faz a anodização internamente, “e isso ajuda a economizar custos ao longo de toda a linha”. Suas máquinas não estão fabricando tantas peças novamente, o que as libera para fazer mais. “Temos um rendimento mais rápido”, diz Ron.
A manufatura estava em profunda recessão em 2009, quando os Benders começaram a investir em anodização. “Mas às vezes uma recessão é o melhor momento para começar um negócio”, diz Ron.
“Realmente não podíamos nos dar ao luxo de não fazer isso”, diz Christine agora. “Mesmo depois de 22 anos no mercado, obviamente ainda não terminamos e, para manter um negócio viável, é preciso seguir em frente.
