Существует множество причин деформации алюминиевых деталей при обработке, которые связаны с материалом, формой детали, условиями производства и так далее. В основном он включает в себя следующие аспекты: деформация, вызванная внутренним напряжением заготовки, деформация, вызванная силой резания и теплом резания, и деформация, вызванная силой зажима.




1 Технологические мероприятия по снижению механической деформации 1. Уменьшите внутреннее напряжение заготовки. Естественное или искусственное старение и вибрационная обработка позволяют частично устранить внутренние напряжения заготовки. Предварительная обработка также является эффективным технологическим методом. Для заготовки с толстой головой и большими ушами из-за большого припуска деформация после обработки также велика. Если лишнюю часть заготовки обработать заранее и уменьшить припуск каждой детали, это может не только уменьшить деформацию обработки последующего процесса, но и снять часть внутреннего напряжения после размещения в течение определенного периода времени. 2. Улучшая режущую способность инструмента, материал и геометрические параметры инструмента оказывают важное влияние на силу резания и теплоту резания. Правильный выбор инструмента очень важен для уменьшения механической деформации детали.


1) Разумно подбирать геометрические параметры инструмента. Передний угол: при условии сохранения прочности лезвия передний угол должен быть соответственно больше. С одной стороны, он может отшлифовать острую кромку, а с другой стороны, уменьшить деформацию резания, сделать удаление стружки плавным, а затем уменьшить силу резания и температуру резания. Не используйте инструменты с отрицательным передним углом. Задний угол: размер заднего угла напрямую влияет на износ поверхности задней фрезы и качество обработанной поверхности. Толщина реза – важное условие выбора заднего угла. Во время чернового фрезерования из-за большой скорости подачи, большой нагрузки при резании и большой теплотворной способности необходимы хорошие условия отвода тепла от инструмента. Поэтому угол спинки должен быть меньше. Во время чистового фрезерования режущая кромка должна быть острой, чтобы уменьшить трение между боковой поверхностью и обрабатываемой поверхностью и уменьшить упругую деформацию. Поэтому угол наклона спинки должен быть больше. Угол спирали: чтобы сделать фрезерование более плавным и уменьшить усилие фрезерования, угол спирали должен быть как можно большим. Основной угол отклонения: правильное уменьшение основного угла отклонения может улучшить условия рассеивания тепла и снизить среднюю температуру в зоне обработки.


2) Улучшить структуру инструмента. Уменьшите количество зубьев фрезы и увеличьте пространство для удержания стружки. Из-за большой пластичности алюминиевых деталей, большой деформации резания при механической обработке и большого пространства для удержания стружки лучше иметь большой радиус дна канавки для удержания стружки и небольшое количество зубьев фрезы. Тонкая шлифовка зубьев фрезы. Значение шероховатости режущей кромки зуба фрезы должно быть менее RA = 0,4 мкм. Перед использованием нового ножа аккуратно отшлифуйте переднюю и заднюю часть зубьев ножа мелким камнем, чтобы устранить остаточные заусенцы и небольшие зазубрины при шлифовке зубьев ножа. Таким образом, можно не только снизить теплоту резания, но и сделать деформацию резания относительно небольшой. Строго контролируйте стандарт износа инструмента. После износа инструмента увеличивается шероховатость поверхности заготовки, увеличивается температура резания и увеличивается деформация заготовки. Таким образом, в дополнение к выбору инструментальных материалов с хорошей износостойкостью, стандарт износа инструмента не должен превышать 0,2 мм, в противном случае легко образоваться стружкообразование. Во время резки температура заготовки не должна превышать 100°С во избежание деформации.


3. Улучшить метод зажима заготовок. Для тонкостенных алюминиевых заготовок с низкой жесткостью можно использовать следующие методы зажима для уменьшения деформации: для тонкостенных втулок, если они зажимаются радиально трехкулачковым самоцентрирующимся патроном или пружинной цангой, после их ослабления после обработки, заготовка неизбежно деформируется. В это время следует использовать метод осевого сжатия торцевой поверхности с хорошей жесткостью. Сопоставьте с внутренним отверстием детали, изготовьте самодельную оправку с резьбой, вставьте ее во внутреннее отверстие детали, прижмите торец накладкой, а затем затяните гайкой. При обработке внешнего круга можно избежать деформации зажима и получить удовлетворительную точность обработки. При обработке тонкостенной заготовки из листового металла лучше всего выбрать вакуумную присоску, чтобы получить равномерно распределенную силу зажима, а затем обработать ее с небольшими параметрами резания, что может хорошо предотвратить деформацию заготовки. Кроме того, также можно использовать метод упаковки. Чтобы повысить технологическую жесткость тонкостенной заготовки, в заготовку можно залить среду, чтобы уменьшить деформацию заготовки во время зажима и резки. Например, залейте заготовку расплавом карбамида, содержащим 3% 6% нитрата калия. После обработки погрузите заготовку в воду или спирт для растворения и вылейте наполнитель.




4. Когда процесс разумно организован для высокоскоростной резки, из-за большого припуска на обработку и прерывистого резания процесс фрезерования часто вызывает вибрацию, которая влияет на точность обработки и шероховатость поверхности. Таким образом, процесс высокоскоростной обработки с ЧПУ можно в целом разделить на: черновую обработку - получистовую обработку - очистку углов - чистовую обработку и так далее. Для деталей с высокими требованиями к точности иногда приходится проводить вторичную и получистовую, а затем чистовую обработку. После черновой обработки детали можно охладить естественным путем, чтобы устранить внутренние напряжения, вызванные черновой обработкой, и уменьшить деформацию. Припуск, оставшийся после черновой обработки, должен быть больше деформации, обычно 1–2 мм. Во время чистовой обработки готовая поверхность деталей должна поддерживать равномерный припуск на обработку, обычно 0,2–0,5 мм, чтобы инструмент находился в стабильном состоянии в процессе обработки, что может значительно уменьшить деформацию резания, получить хорошее качество обработки поверхности и обеспечить точность изделий. 2. В дополнение к вышеуказанным причинам, метод работы также очень важен на практике.


1. Для деталей с большим припуском на обработку, чтобы обеспечить лучшие условия рассеивания тепла во время обработки и избежать концентрации тепла, следует применять симметричную обработку. Если пластину толщиной 90 мм необходимо обработать до 60 мм, если одну сторону фрезеровать сразу, а другую сторону одновременно фрезеровать до окончательного размера, то плоскостность достигнет 5 мм; Если применяется симметричная обработка с повторной подачей, каждая сторона обрабатывается до окончательного размера дважды, чтобы обеспечить плоскостность 0,3 мм. 2. Если на пластинчатых деталях имеется несколько полостей, во время обработки не следует применять метод последовательной обработки одной полости в одной полости, поскольку это может легко вызвать неравномерное напряжение и деформацию деталей. Он использует несколько слоев обработки, и каждый слой должен обрабатываться во всех полостях одновременно, насколько это возможно, а затем должен быть обработан следующий слой, чтобы детали равномерно воспринимали силу и уменьшали деформацию. 3. Силу резания и теплоту резания можно уменьшить, изменив параметры резания. Среди трех элементов параметров резания обратная тяга оказывает большое влияние на силу резания. Если припуск на обработку слишком велик, а сила резания при одноразовом перемещении инструмента слишком велика, это не только деформирует детали, но также повлияет на жесткость шпинделя станка и снизит долговечность инструмента. Если мы уменьшим количество задних ножей, эффективность производства значительно снизится. Однако при обработке с ЧПУ эту проблему можно решить высокоскоростным фрезерованием. При уменьшении обратной тяги, при соответствующем увеличении подачи и увеличении скорости вращения станка, можно уменьшить силу резания и гарантировать эффективность обработки.


4. Обратите внимание на порядок обрезки. Черновая обработка направлена ​​на повышение эффективности обработки и достижение скорости резания в единицу времени. Обычно можно использовать обратное фрезерование. То есть срезать лишний материал на поверхности заготовки на максимально быстрой скорости и в кратчайшие сроки, чтобы в основном сформировать геометрический контур, необходимый для чистовой обработки. Чистовая обработка подчеркивает высокую точность и высокое качество, поэтому следует использовать прямое фрезерование. Поскольку при прямом фрезеровании толщина резания зубьев фрезы постепенно уменьшается от максимальной до нуля, степень наклепа значительно снижается и одновременно снижается степень деформации деталей. 5. Деформацию тонкостенной заготовки при механической обработке из-за прижима трудно избежать даже при чистовой обработке. Чтобы свести к минимуму деформацию заготовки, прижимную часть можно ослабить до того, как чистовая обработка достигнет окончательного размера, чтобы заготовку можно было свободно восстановить в исходное состояние, а затем слегка прижать, при условии возможности зажать заготовку (полностью на ощупь) для достижения идеального эффекта обработки. Короче говоря, точка действия зажимной силы лучше всего приходится на поверхность подшипника. Усилие зажима должно действовать в направлении хорошей жесткости заготовки. Учитывая, что заготовка не болтается, чем меньше сила зажима, тем лучше. 6. При обработке деталей с полостью старайтесь не допускать непосредственного погружения фрезы в детали, как сверла, что приводит к недостаточному пространству для удержания стружки фрезой и негладкому удалению стружки, что приводит к перегреву, расширению, разрушению инструмента, поломке инструмента и другие неблагоприятные явления в работе деталей. Сначала просверлите отверстие фрезы сверлом того же размера или большего размера, что и фреза, а затем фрезеруйте фрезой. В качестве альтернативы программу спиральной резки можно создать с помощью программного обеспечения CAM. Основным фактором, влияющим на точность обработки и качество поверхности алюминиевых деталей, является то, что такие детали склонны к деформации в процессе обработки, что требует от операторов определенного опыта и навыков работы.


Оригинальное название: Технологические мероприятия и навыки работы по снижению деформации при обработке алюминия! Обработка супер практических знаний! Источник статьи: Официальный аккаунт WeChat: всемирный форум передовых производственных технологий, добро пожаловать на внимание! Пожалуйста, укажите источник статьи.

ВАТЕРЛОО - Когда Рон Бендер сказал своей жене Кристине, что подумывает об инвестировании в новый завод по анодированию рядом с обрабатывающим бизнесом, которым они владели более двух десятилетий, она колебалась.

«Я просто подумал: «Правда?» У нас в этом 22 года. Действительно ли мы хотим сейчас начать еще один бизнес?» — вспоминает Кристина.

Но колебание длилось недолго. В октябре прошлого года Бендеры открыли KW Anodizing Ltd., расположенную по соседству с их предприятием RJB Machining в Ватерлоо.

Они поняли, что установка анодирования — лучший способ защитить жизнеспособность их машиностроительного бизнеса, который производит детали для камер, лазеров и другую электронную продукцию для высокотехнологичных компаний в этом районе.

Новое предприятие способно выполнять средние работы по анодированию для клиентов RJB, а также выполнять работы по субподряду с другими механическими мастерскими в этом районе. Он может выполнять черное и прозрачное анодирование, а также желтое и прозрачное хроматное покрытие на металле.

Анодирование — это процесс, при котором алюминиевые детали помещаются в ванну с раствором электролита и пропускают через нее электрический ток, чтобы образовать прочную, устойчивую пленку на металле.

В отличие от краски, пленка впитывается в металл и придает ему законченный вид. Это гладкий черный металлический вид, который вы видите, например, на объективе камеры или на смартфонах и музыкальных плеерах. Детали для авиационной промышленности также подвергаются анодированию, поскольку этот процесс придает металлу большую устойчивость под нагрузкой.

Конечно, анодирование — это совершенно другой вид бизнеса, чем обработка прецизионных деталей. Он включает в себя химические растворы, моющие средства и красители, а также большие резервуары с кипящей водой. «Было немного страшно, потому что для нас это был совершенно другой мир», — говорит Рон.

Это было рискованно и с коммерческой точки зрения, поскольку для установки линии анодирования потребовались инвестиции в размере почти 1 миллиона долларов. А анодирование представляет собой лишь часть, возможно, десятую часть того, что Бендеры получают за деталь, что объясняет, почему для них имело смысл отдавать эту работу на подряд на столько лет.

Но жесткие требования клиентов заставили их действовать. Небольшие субподрядчики по анодированию могут не располагать новейшими технологиями, которые могли бы удовлетворить высокотехнологичных клиентов, которые чрезвычайно требовательны к окончательному виду и функциям своих деталей.

«Это наша ниша», — говорит Рон. «Наше внимание к деталям очень велико». По его словам, если даже немного масла застрянет в крошечном отверстии или углу из-за того, что металлическая деталь не была очищена должным образом, анодированное покрытие может быть неоднородным, что может означать списание очень дорогой детали.

«Многие детали, которые мы производим, например, детали фотоаппаратов, имеют очень высокие косметические характеристики», — говорит Кристина.

В Онтарио есть крупные специализированные заводы по анодированию с более новым оборудованием, но этим предприятиям нужны большие объемы и быстрые производственные задания, говорит она. «Они не хотели нянчиться с нашими частями тела так, как нужно было нянчиться с нашими частями». Бендеры, у которых в RJB работают 66 человек, расширили почти 8000 квадратных футов своего основного завода на Колби Драйв, чтобы перевезти некоторое механическое оборудование из арендованного ими соседнего здания. Затем по соседству было установлено оборудование для анодирования, в том числе 18 резервуаров для водных и электролитных растворов, стеллажи и фильтрующее оборудование.

Установка анодирования была построена с использованием новейшего оборудования для очистки воздуха и воды. «Мы смогли воспользоваться преимуществами новейших технологий», — говорит Рон.

Один из сотрудников RJB, Эмиль Спатар, был назначен генеральным директором KW Anodizing. Родом из Румынии, Спатар уже зарекомендовал себя как трудолюбивый сотрудник, внимательный к деталям.

Хотя анодирование было для него большим испытанием, «он знал об этом больше, чем большинство людей здесь, и понимает качество, лежащее в основе этого процесса, и то, как оно должно выглядеть», — говорит Рон. Установкой анодирования управляют три человека.

Потребовалось до марта, чтобы все заработало так, как Бендеры удовлетворились. «Но теперь мы получаем качество, которое на самом деле немного лучше, чем ожидалось», — говорит Рон. «Мы получаем красивые, насыщенные цвета». Бендеры надеются заполнить завод площадью 3300 квадратных футов за счет контрактов с другими механическими цехами. «Мы думаем, что здесь достаточно рынка», — говорит Рон.

Кристина, которая ведет бухгалтерский учет в RJB, говорит, что процент брака в машиностроительном бизнесе снижается, поскольку компания занимается анодированием собственными силами, «и это помогает экономить затраты на всем протяжении линии». Их машины не производят столько деталей заново, что позволяет им делать больше. «У нас более высокая пропускная способность», — говорит Рон.

В 2009 году, когда Бендеры начали инвестировать в анодирование, производство переживало глубокую рецессию. «Но иногда рецессия — лучшее время для начала бизнеса», — говорит Рон.

«Мы действительно не могли позволить себе не сделать этого», — говорит теперь Кристина. «Даже после 22 лет работы в бизнесе мы явно не закончили, и чтобы сохранить бизнес жизнеспособным, нужно продолжать двигаться вперед.