Hay muchas razones para la deformación de las piezas de aluminio durante el procesamiento de aluminio CNC, que están relacionadas con los materiales, las formas de las piezas, las condiciones de producción, etc. Se trata principalmente de los siguientes aspectos: la deformación provocada por la tensión interna de la pieza en bruto, la fuerza de corte, el calor de corte y también la fuerza de sujeción. CNC de aluminio El procesamiento tiene un gran impacto en el mecanizado de piezas CNC de aluminio, especialmente para piezas de aluminio personalizadas, se debe prestar mayor atención al proceso principal.
Medidas de proceso para reducir las deformaciones del procesamiento.
1. Reducir la tensión interna del espacio en blanco.
La tensión natural de la pieza en bruto puede eliminarse parcialmente mediante un tratamiento de vibración y envejecimiento natural o artificial. El preprocesamiento también es un proceso eficaz. Para la cabeza grande de la cabeza gruesa, la deformación después del procesamiento también es grande debido al borde grande. Si la parte sobrante de la pieza en bruto se procesa con anticipación y se reduce la cantidad restante 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 durante un cierto período de tiempo. después del preprocesamiento y colocación.
2. Mejorar la capacidad de corte de la herramienta
Los parámetros del material y la geometría de la herramienta tienen una gran influencia en la fuerza de corte y el calor de corte. La selección adecuada de herramientas es esencial para reducir la deformación de la pieza.
2.1 Selección sensata de los parámetros de geometría de la herramienta
Ángulo frontal: bajo la condición de mantener la fuerza del filo, el ángulo frontal se selecciona en consecuencia. Por un lado, el filo afilado se puede rectificar y la deformación del corte se puede reducir para facilitar la eliminación de virutas, reduciendo así la fuerza de corte y la temperatura de corte. Nunca utilice un cortador con un ángulo de ataque negativo.
Ángulo posterior: El tamaño del ángulo posterior tiene una influencia directa en el desgaste del flanco y la calidad de la superficie mecanizada. El grosor del corte es un requisito importante para la selección del ángulo del respaldo. Al rectificar, el ángulo posterior debe ser menor debido a la alta velocidad de avance, la alta carga de corte, la gran generación de calor y las buenas condiciones de disipación de calor de la herramienta. Al finalizar el fresado, se debe afilar el borde, reducir la fricción entre el flanco y la superficie mecanizada y reducir la deformación elástica. Por lo tanto, el ángulo de incidencia debe elegirse mayor.
Ángulo de espiral: para permitir un fresado uniforme y reducir la fuerza de fresado, el ángulo de espiral debe ser lo más grande posible.
Ángulo de inclinación: Reducir adecuadamente el ángulo de inclinación puede mejorar la disipación de calor y reducir la temperatura promedio en el área de procesamiento.
2.2 Mejora de la estructura de la herramienta.
- Reduzca la cantidad de dientes del cortador y aumente el espacio para las virutas. Debido a la alta plasticidad del material de aluminio, la deformación del corte durante el procesamiento es grande y se requiere mucho espacio para el astillado. Por lo tanto, el radio inferior de la ranura de viruta debe ser grande y el número de dientes del cortador debe ser pequeño.
- Utilice dientes finos. El valor de rugosidad del filo del cortador es inferior a Ra = 0,4 µm. Antes de usar un cuchillo nuevo, debes lijar cuidadosamente la parte delantera y trasera de los dientes con una piedra fina para eliminar las rebabas y los pequeños zigzags que quedan al afilar los dientes. 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 patrón de desgaste de la herramienta. A medida que la herramienta se desgasta, aumenta la rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo, aumenta la temperatura de corte y también aumenta la deformación de la pieza de trabajo. Por lo tanto, además de seleccionar materiales de herramienta altamente resistentes a la abrasión, el patrón de desgaste de la herramienta no debe ser superior a 0,2 mm, de lo contrario es fácil acumular bordes. Al cortar, la temperatura de la pieza de trabajo no debe exceder los 100°C para evitar deformaciones.
2.3 Mejora del método de sujeción de piezas.
Para piezas de aluminio con paredes delgadas y baja rigidez, se pueden utilizar los siguientes métodos de fijación para reducir la distorsión:
- Para piezas de casquillo de paredes delgadas, cuando se utiliza el mandril o mandril autocentrante de tres mordazas para sujetar en la dirección radial, la pieza de trabajo inevitablemente se deformará cuando se suelte después del mecanizado. En este momento, se debe utilizar un método de prensado de la superficie del extremo axial con buena rigidez. Para posicionar el orificio interior de la pieza, se hace un mandril roscado y se inserta en el orificio interior de la pieza, y se presiona una placa de cubierta contra la superficie del extremo y luego se aprieta con una tuerca. Cuando se mecaniza el círculo exterior, se puede evitar la deformación de sujeción y se puede lograr una precisión de mecanizado satisfactoria.
- Al procesar piezas de paredes delgadas y delgadas, es mejor usar ventosas de vacío para lograr una distribución uniforme de la fuerza de sujeción y luego procesar con una pequeña cantidad de corte, lo que puede evitar la deformación de la pieza.
- Además, también se puede utilizar un método de relleno. Para aumentar la rigidez del proceso de la pieza de paredes delgadas, se puede llenar la pieza con medio para reducir la deformación de la pieza durante el proceso de sujeción y corte. Por ejemplo, sobre la pieza de trabajo se vierte una masa fundida de urea que contiene entre un 3 y un 6% de nitrato de potasio. Después del procesamiento, la pieza se sumerge en agua o alcohol y el relleno se puede disolver y verter.
2.4 Normas procesales adecuadas
En el corte a alta velocidad, debido a las grandes tolerancias de mecanizado y los cortes interrumpidos durante el fresado, a menudo se generan vibraciones que afectan la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie. Por lo tanto, el proceso de mecanizado CNC de alta velocidad generalmente se puede dividir en desbaste, semiacabado, limpieza, acabado y acabado. Para piezas con requisitos de alta precisión, a veces es necesario realizar un preacabado secundario antes del acabado.
Después del rectificado, las piezas se pueden enfriar de forma natural, lo que elimina las tensiones internas causadas por el rectificado y reduce la deformación. El margen que queda después del pulido debe ser mayor que la deformación, generalmente de 1 a 2 mm. Al terminar, la superficie terminada de la pieza de trabajo debe mantener un margen de mecanizado uniforme, generalmente de 0,2 a 0,5 mm, para que la herramienta esté en un estado estable durante el proceso de mecanizado, lo que reduce significativamente la deformación de corte y logra una buena calidad de mecanizado de la superficie y precisión del producto. .
Reducción de las capacidades de procesamiento al procesar deformaciones.
Partes del material de aluminio se deforman durante el procesamiento. Además de las razones anteriores, el método de operación en la operación real también es muy importante.
- Para garantizar mejores condiciones de disipación de calor durante el mecanizado de piezas con un gran margen de mecanizado, se debe evitar la concentración de calor y se debe utilizar mecanizado simétrico durante el mecanizado. Si es necesario mecanizar una pieza de material de 90 mm de espesor a 60 mm, se fresará el otro lado y la planitud será de 5 mm una vez. Si se procesa mediante entrega repetida, cada página se procesará dos veces. El tamaño final garantiza una planitud de 0,3 mm.
- Si las piezas de la placa tienen múltiples cavidades, no es aconsejable utilizar el método de cavidades y disposición de cavidades durante el procesamiento, ya que es fácil causar deformación de las piezas debido a una fuerza desigual. Se utiliza procesamiento multicapa, cada capa se procesa en todas las cavidades al mismo tiempo y luego se procesa la siguiente capa para cargar las piezas de manera uniforme y luego reducir la deformación.
- Reduzca la fuerza de corte y el calor de corte cambiando la cantidad de corte. De los tres factores de cantidad de corte, la cantidad de contracuchilla tiene una gran influencia en la fuerza de corte. Si la tolerancia de mecanizado es demasiado grande, la fuerza de corte de una pasada será demasiado grande, lo que no solo deforma las piezas, sino que también afecta la rigidez del husillo de la máquina y reduce la durabilidad de la herramienta. Reducir el número de cuchillas consecutivas reducirá significativamente la eficiencia de la producción. Sin embargo, el fresado de alta velocidad en el mecanizado CNC puede resolver este problema. Al reducir la cantidad de contraalimentación, siempre que se aumente el avance en consecuencia y se aumente la velocidad de la máquina herramienta, se puede reducir la fuerza de corte y se puede garantizar la eficiencia del mecanizado.
- También hay que tener en cuenta el orden de los cuchillos. El adelgazamiento se centra en mejorar la eficiencia del procesamiento y apuntar a una tasa de resección por unidad de tiempo. En general, se puede utilizar fresado ascendente. Esto elimina el exceso de material de la superficie de la pieza en bruto a la mayor velocidad y en el menor tiempo, creando esencialmente el contorno geométrico necesario para el acabado. El acabado se centra en la alta precisión y la alta calidad, y se recomienda el uso de fresado. A medida que el espesor de corte de las fresas disminuye gradualmente desde el máximo hasta cero durante el fresado, el grado de endurecimiento por trabajo se reduce considerablemente y se alivia el grado de deformación de las piezas.
- Las piezas de paredes delgadas se deforman debido a la sujeción durante el mecanizado, aunque difícilmente se pueda evitar el mecanizado final. Para minimizar la deformación de la pieza, la pieza de presión se puede liberar antes de que el acabado alcance el tamaño final, de modo que la pieza pueda volver libremente a su forma original, y luego presionar ligeramente solo para asegurar la pieza.
Dependiendo de cómo se sienta, se pueden lograr los resultados de procesamiento deseados. En resumen, el punto de aplicación de la fuerza de sujeción es preferiblemente en la superficie de soporte, y la fuerza de sujeción debe aplicarse en la dirección de la rigidez de la pieza. Mientras la pieza de trabajo no esté suelta, la fuerza de sujeción es la menor posible.
- Al mecanizar cavidades, trate de no dejar que el cortador penetre directamente en las piezas como un taladro al mecanizar la cavidad. Esto provoca que no haya suficiente espacio para la cortadora y que el flujo de virutas no sea fluido, lo que provoca sobrecalentamiento, expansión y colapso de las piezas, así como fenómenos adversos como roturas de cuchillas y cuchillas. Primero taladre el agujero con una broca del mismo tamaño o más grande que la fresa y luego fréselo con una fresa. Alternativamente, se puede utilizar el software CAM para crear un programa de corte en espiral.
El principal factor que afecta la precisión del procesamiento y la calidad de la superficie de las piezas de aluminio es que son propensas a deformarse durante el procesamiento de estas piezas, lo que requiere que el operador tenga cierta experiencia y habilidades operativas.
