Przyczyny deformacji przetwarzania części ze stopów aluminium i konwencjonalnych metod procesu, ścieżka procesu jest ulepszana zgodnie z charakterystyką materiału i charakterystyką części, a problem deformacji przetwarzania jest rozwiązywany poprzez ulepszenie obróbki starzeniowej i metod przetwarzania.

Obecnie materiały ze stopów aluminium są szeroko stosowane w przemyśle lotniczym, lotniczym, samochodowym, maszynowym, stoczniowym i chemicznym. Jeśli chodzi o zawartość badań nad technologią obróbki przedmiotu obrabianego ze stopu aluminium, większość z nich dotyczy kontrolowania deformacji stopu aluminium, aby jeszcze bardziej poprawić dokładność produktu.

1. Konwencjonalne metody obróbki elementów ze stopów aluminium

(1) Przetwarzanie wygaszania 

  znany również jako przetwarzanie zagnieżdżania, to znaczy przy użyciu metody podobnej do frezowania rowków, aby przedmiot spadł z półfabrykatu, zazwyczaj dolna powierzchnia wynosi 0.10 ~ 0.15 mm. Ta metoda obróbki jest często stosowana, gdy w kształcie, wnęce i otworze wewnętrznym występuje duża ilość usuwanego materiału, co pozwala uniknąć ostatecznego odkształcenia przedmiotu obrabianego z powodu koncentracji ciepła i naprężeń wewnętrznych spowodowanych dużym otwarciem marginesu.

Obróbka wykrawania odgrywa ważną rolę w zapobieganiu deformacji części aluminiowe. Zwłaszcza w przypadku przyssawek może rozwiązać problemy z deformacją i zaciskaniem dużej klasy części cienkościennych. Bardzo dobrze nadaje się do obróbki części płytowych. Proces wygaszania pokazano na rysunku 1.

(2) Metoda przyssawki próżniowej  

Powierzchnia pozycjonująca przedmiotu obrabianego jest adsorbowana na przyssawce, a przedmiot obrabiany jest obrabiany za pomocą płyty dociskowej. Mocowanie przyssawek z metodami wygaszania, o ile produkt ma powierzchnię, która może być adsorbowana, odpowiednie są również skosy i zakrzywione powierzchnie. Zastosowanie przyssawek i obróbka zaślepiająca może zakończyć obróbkę różnych cienkościennych części płyt, nawet jeśli grubość płyty wynosi tylko 0.5 mm, można je przetwarzać.

(3) Zaprojektuj żebra wzmacniające i głowice materiałów procesowych 

 Jeśli wytrzymałość struktury produktu nie jest wystarczająca do podparcia późniejszego procesu wykańczania, konieczne jest pozostawienie żeber wzmacniających podczas obróbki zgrubnej, aby zapewnić siłę zacisku przed wykończeniem i nie jest konieczne usuwanie żeber wzmacniających. Wygeneruje nadmiar ciepła i stres. Całkowite wymiary przedmiotu obrabianego tą metodą nie powinny być zbyt duże. Np:

①Konstrukcja usztywniacza jest wygodna dla imadła do zaciskania i obróbki tylnej części przedmiotu obrabianego.
② Głowica materiału procesu projektowania jest wygodna do późniejszego pozycjonowania.
③Zaprojektuj głowicę materiału procesowego + żebra wzmacniające, aby ułatwić późniejsze pozycjonowanie i obróbkę.

Kompleksowy przykład zastosowania konwencjonalnych metod przetwarzania pokazano na rysunku 7. Sposób realizacji procesu jest następujący:
①Według analizy strukturalnej przodu i tyłu produktu, tylna strona przedmiotu obrabianego ma mniejszą zawartość przetwarzania i nadaje się do pozycjonowania.
②Powierzchnia pozycjonowania tworzy powierzchnię, która jest wygodna do późniejszego mocowania przyssawek.
③Produkt jest cienki i łatwy do odkształcenia, a przednia konstrukcja usztywniacza pozwala jednocześnie uniknąć deformacji zgrubnej obróbki produktu i deformacji powierzchni wykończeniowej powierzchni pozycjonowania.
④Po zakończeniu powierzchni pozycjonowania użyj specjalnego oprzyrządowania z przyssawką, aby zacisnąć przednią powierzchnię produktu.

e) Specjalne oprzyrządowanie przyssawkowe i mocowanie, wykończenie frontu f) Specjalne oprzyrządowanie przyssawkowe w naturze

2. Leczenie starzenia

(1) Pośrednie leczenie starzenia  

 oznacza to, że obróbka zgrubna jest stosowana jako pojedynczy proces zamiast obróbki starzeniowej. Przedmiot obrabiany jest obrabiany na obrabiarce. Po zakończeniu obróbki zgrubnej przedmiot jest usuwany, a następnie wykonywany jest proces wykańczający. Nie ma przerwy w środku (jeśli jest to produkt masowy, proces wykańczania można przeprowadzić po równomiernej obróbce zgrubnej, a interwałowy czas starzenia nie jest wymagany). Uwaga: Obrabiany przedmiot musi być całkowicie szorstkowany, a po ogólnym chropowatości pozostawia się margines 0.5 mm po jednej stronie przed wykończeniem.

Proces obróbki zgrubnej półfabrykatu jest pośrednią obróbką starzenia, a drugi proces luzowania i mocowania przedmiotu obrabianego jest pośrednim procesem uwalniania naprężeń. Ta metoda jest odpowiednia do obróbki najbardziej precyzyjnych części konstrukcyjnych i lotniczych części konstrukcyjnych.

(2) leczenie starzenia

 ① Sztuczne starzenie: 

W przypadku elementów ze stopów aluminium większość metod polega na pozostawieniu ich na 24 do 48 godzin po szorstkości. Głównie w przypadku dużych części i części cienkościennych proces jest powolny.

 ②Starzenie się podczas obróbki cieplnej: 

W porównaniu ze sztucznym procesem starzenia jest szybszy i stosowany głównie w częściach zamkniętych o złożonej strukturze i dużym naddatku.

Obie metody są nadal stosowane w obróbce elementów ze stopów aluminium i są stosowane głównie w produktach o dużych marginesach usuwania i wysokich wymaganiach dotyczących precyzji. Celem jest usunięcie naprężeń wewnętrznych i uzyskanie stabilnej konstrukcji. Jeśli produkt jest częścią mocy w strukturze, większość wymaga obróbki starzeniowej: po pierwsze, obróbka starzeniowa może skutecznie wyeliminować naprężenia wewnętrzne i zapewnić stabilność wymiarową późniejszej obróbki; po drugie, usuwając naprężenia wewnętrzne, można uzyskać stabilną tkankę, aby uniknąć ciągłego ciepła wytwarzanego podczas ćwiczeń, które ponownie odkształci pierwotnie zakwalifikowany produkt.

3. Metody zapobiegania deformacji powierzchni podstawy produktów ze stopu aluminium

Podczas obróbki często spotyka się, że powierzchnia odniesienia została zdeformowana przed wykończeniem i nie może być wykorzystana jako odniesienie do wykończenia. Ponadto, ponieważ odkształcenie przedmiotu obrabianego ze stopu aluminium jest odkształceniem sprężystym, po poluzowaniu nastąpi sprężynowanie, niezależnie od tego, czy jest on wciśnięty, czy zaciśnięty. , co powoduje deformację wymiarową i nadmierną tolerancję po wykończeniu.

Metody zapobiegania deformacji powierzchni odniesienia wyrobów ze stopów aluminium podsumowano w następujący sposób.

1) Jeśli przedmiot obrabiany może być tylko frezowany, powierzchnia odniesienia musi być obrabiana przy założeniu, że wytrzymałość korpusu przedmiotu obrabianego jest wystarczająco duża, aby powierzchnia odniesienia dla frezowania wykańczającego była płaska.

2) Jeżeli obrabiany przedmiot może być tylko frezowany, a obrabiany jest stosunkowo cienki, konieczne jest również kilkakrotne powtórzenie, czyli kilkukrotne obrócenie powierzchni, aby skutecznie wyeliminować odkształcenie pod warunkiem, że powierzchnia odniesienia jest stosunkowo płaski. . Jednak ostateczna powierzchnia uzyskana tą metodą nadal będzie odkształcana.

3) Gdy struktura przedmiotu obrabianego na to pozwala, toczenie jest również dobrą metodą, a powierzchnia toczenia jest bardziej płaska niż frezowanie. Ponieważ podczas procesu toczenia prawie nie powstaje ciepło, nie jest konieczne wykonywanie obróbki półwykańczającej po obróbce zgrubnej, ale jednorazowo obracanie powierzchni odniesienia.

Powierzchnia bazowa produktu kwadratowego jest zawsze odkształcana podczas frezowania. Nawet jeśli prędkość posuwu narzędzia jest bardzo niska, ponieważ narzędzie i przedmiot obrabiany stykają się powierzchniowo, nieuchronnie powstają ciepło i naprężenia. Ostatecznie do mocowania kwadratowego przedmiotu zastosowano uchwyt jednofunkcyjny i uzyskano kwalifikowaną powierzchnię odniesienia. W końcu toczenie jest punktem styku końcówki narzędzia i nie ma miejsca na dużą powierzchnię i koncentrację naprężeń. Przykłady są następujące.

Produkt do przetworzenia pokazano na rysunku 9. Materiał obrabiany to 2A12-T4, wymiary półfabrykatu to 120mm×400mm×12mm, a wymiary produktu to 370mm×110mm×7mm. Wymagana równoległość dwóch dużych powierzchni powinna wynosić 0.03 mm, a płaskość 0.025 mm.

Początkowa metoda procesu: użycie centrum obróbczego o większej dokładności, wielokrotne toczenie i frezowanie wielokrotnie w celu usunięcia nadmiaru marginesu, a geometryczna tolerancja grubości nie spełnia wymagań. Ulepszona metoda procesu:
① Do mocowania użyj tokarki z uchwytem jednokierunkowym, a obracająca się strona zobaczy światło.
② W centrum obróbczym jako powierzchnia pozycjonująca wykorzystywana jest błyszcząca powierzchnia, a wokół półfabrykatu wykonywane są otwory gwintowane w celu zapewnienia, że ​​obrabiany przedmiot nie zostanie uszkodzony.
③ Wykonywanie specjalnego oprzyrządowania do tokarek, dokręcanie obrabianego przedmiotu śrubami w odwrotnym kierunku, obracanie grubości produktu do wielkości wymagań rysunkowych.

4. Pomysły na zaciskanie, aby zapobiec deformacji produktów ze stopu aluminium

Oprócz mocowania przyssawki, aby zapobiec deformacji, jak zacisnąć produkt, którego nie można zacisnąć przyssawką? Można z całą pewnością powiedzieć, że oprócz mocowania za pomocą imadła podczas obróbki zgrubnej, większość kolejnych procesów nie może bezpośrednio stykać się z przedmiotem obrabianym za pomocą imadła. Ponieważ siła imadła jest pozioma, a sam materiał przedmiotu obrabianego jest materiałem odkształcalnym, siła zacisku imadła spowoduje elastyczne odkształcenie przedmiotu obrabianego, więc przedmiot obrabiany potrzebuje rozsądnej siły docisku w dół, czyli podobnej płyty dociskowej lub śruba jest stosowana Sposób mocowania.

Ideą projektową oprzyrządowania do obróbki przedmiotu ze stopu aluminium jest w rzeczywistości uwzględnienie kierunku siły mocowania. Metoda referencyjna jest następująca:

①Zaprojektuj specjalne oprzyrządowanie + specjalną płytę dociskową, oprzyrządowanie do odwrotnego rysowania gwintu.
②Dopasowanie otworu wewnętrznego + mały limit występu.
③Zaprojektuj miękkie szczęki z pinami.
④Zaprojektuj oprzyrządowanie do pozycjonowania w kształcie litery V z ograniczeniami.
⑤Projektuj jednoczęściowe bloki oprzyrządowania i oprzyrządowanie wielomodułowe, które pasują do kształtu. 

⑥Zaprojektuj oprzyrządowanie za pomocą specjalnej płyty dociskowej

5. Środki usprawniające proces odkształcania plastycznego odlewów aluminiowych

Produkty odlewane z aluminium mają pewne cechy szczególne. Ponieważ jest to odlew, wymagania dotyczące dokładności produktu są zwykle bardzo wysokie. Odlano kilka nieistotnych części jego kształtu, ale ma pewne wady, a jednocześnie jest wygodny:
①Samej strukturze odlewu brakuje sztywności, a sztywność mocowania jest nawet słaba podczas obróbki.
② Odlew jest ciałem skupiającym naprężenia w procesie przetwarzania. Po krótkim przetworzeniu pojawi się stres wewnętrzny.
③Płaszczyzna odniesienia i otwór odniesienia większości odlewów aluminiowych są podatne na odbicie plastyczne.

Technologia przetwarzania jest ulepszona w następujący sposób.

1) Pierwsze ulepszenie: W okresie proces obróbki, ze względu na zjawisko kurczenia się rozmiaru po zakończeniu obróbki otworu, wykryta wielkość skurczu wynosi 0.005 mm na stronę, więc rozmiar wytaczania precyzyjnego wzrasta jednostronnie o 0.003 mm. W metodzie wytaczania otworów dodaj dwa puste narzędzia. Tolerancja otworu inspekcyjnego jest kwalifikowana, ale tolerancja geometryczna produktu jest poza tolerancją.

2) Drugie ulepszenie: Zmień sposób myślenia, dodaj lekki nóż odpowiednio do dużej płaszczyzny i przeciwległej powierzchni, a margines lekkiego noża wynosi 0.08 mm, co z powodzeniem zapewnia rozmiar produktu i dokładność geometryczną. Widać też, że należy zwrócić uwagę na odkształcenie plastyczne.

6. Sam materiał ze stopu aluminium można łatwo odkształcić;

Właściwości obróbki skrawaniem dwóch powszechnie stosowanych materiałów ze stopów aluminium są następujące.

(1) Stop aluminium 2A12 może być wzmocniony przez obróbkę cieplną i jest często stosowany w produktach wysokiej klasy, takich jak części o dużym obciążeniu i precyzyjne formy, takie jak przemysł wojskowy i lotniczy. Wśród nich 2A12-T4 jest najczęściej używanym twardym materiałem ze stopu aluminium. Wydajność obróbki stopu aluminium 2A12 jest dobra, ale jego największą zaletą jest to, że łatwo się odkształca i jest to reprezentatywny materiał, który sprawdza poziom rzemieślników.

(2) Chociaż wytrzymałość stopu aluminium 6061 nie jest porównywalna z wytrzymałością stopu aluminium serii 2 lub 7, ma doskonałe właściwości spawalnicze, właściwości galwaniczne i dobrą odporność na korozję. Jest szeroko stosowany w przemyśle, a jego wydajność przekroczyła produkcję materiałów z metali nieżelaznych. 1/3 całości, często wykorzystywane w różnych procesach konstrukcyjnych o wysokich wymaganiach wytrzymałościowych i odporności na korozję, takich jak statki, tramwaje, obudowy telefonów komórkowych. Wydajność obróbki stopu aluminium 6061 jest doskonała i nie jest łatwa do odkształcenia, ale po odkształceniu jest prawie złomowana, a korekcja kształtu jest bardzo trudna, z wyjątkiem produktów o specjalnej konstrukcji.

7. Otwórz twarde wypełnienie i wypełnienie chemiczne

(1) Otwórz twarde wypełnienie (patrz Rysunek 17)  

 Rysunek 17a pokazuje stan po obróbce zgrubnej, wnętrze to przedmiot obrabiany, strona zewnętrzna to półfabrykat i jest to półfabrykat otwarty. Powodem, dla którego nie jest on wykonany z zamkniętego półfabrykatu, jest to, że cięcie spowoduje dużą koncentrację naprężeń w produkcie. Zwiększa się sztywność bloku sprzęgającego pin-hole. Po obróbce zgrubnej blok sprzęgający można usunąć, a po zwolnieniu naprężenia blok sprzęgający można ponownie połączyć w celu późniejszej obróbki wykańczającej. W celu zmniejszenia deformacji przedmiotu obrabianego. Warto w tym miejscu wspomnieć, że jedną z najważniejszych funkcji wypełnienia jest zwiększenie sztywności, a drugą funkcją jest zwiększenie terminowości produktu.

Po przetworzeniu wewnętrznej powierzchni łuku przedmiotu obrabianego w celu spełnienia wymagań dotyczących wielkości, jest ona dopasowywana do wewnętrznej powierzchni łuku, aby wypełnić oprzyrządowanie podporowe w celu przetworzenia zewnętrznego marginesu i odegrać rolę w zwiększaniu sztywności.

(2) wypełnienie chemiczne 

 służy głównie do wykańczania. Obecnie autor zastosował tę metodę tylko raz. Służy do chemicznego wypełnienia cienkościennego ostrza ze stopu aluminium w kształcie łuku za pomocą narzędzi. Substancja chemiczna jest wprowadzana do obrabianej powierzchni łuku, a w miarę krzepnięcia substancji chemicznej stanowi bezszwowe podparcie dla powierzchni mocującej, co nie tylko zapobiega deformacji, ale także pozwala uniknąć zjawiska wibracji noża ze względu na cienkość produktu podczas przetwarzanie. Ta metoda nie jest popularną metodą ogólną, ale specjalnym schematem procesu dla produktów specjalnych.

8. Kalibracja instalatora

Większość kalibracji montera skierowana jest na części płyt, które bardzo sprawdzają umiejętności i doświadczenie montera. A kalibracja instalatora to w końcu kalibracja mechaniczna. W końcu produkty, które można kalibrować, wymagają co najmniej dobrego korpusu jako warunku wstępnego. Ponadto autor uważa, że ​​większość produktów szkoły nie będzie miała zbyt wysokiej wartości. Kalibracja instalatora jest ogólnie podzielona na obróbkę zgrubną i kalibrację wykańczającą. Wykwalifikowany monter kalibruje produkty z płyt, a dokładność poziomowania wynosi około 0.1 mm.

9. Uwagi końcowe

Istnieje wiele technologicznych metod zapobiegania deformacji detali ze stopów aluminium, a szczególnie ważna jest zmiana sposobu myślenia. W rzeczywistym przetwarzaniu musimy uchwycić strukturę części i charakterystykę materiału, aby znaleźć punkty przełomowe, zastosować rozsądne metody mocowania i trasy cięcia, wyeliminować naprężenia i deformacje poprzez obróbkę starzeniową oraz zastosować proste metody do rozwiązywania złożonych problemów.

Link do tego artykułu: Metoda procesowa zapobiegająca deformacji przedmiotu obrabianego ze stopu aluminium

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks！

---

PTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi w tym frezowanie, metalowa blacha zgodnie ze specyfikacją klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, cięcie laserowe,wiercenie,odlewanie, blacha i cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjny, Aerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( sprzedaz@pintejin.com ) bezpośrednio do nowego projektu.