Existem muitas razões para a deformação das peças de alumínio durante o processamento CNC de alumínio, que estão relacionadas aos materiais, formatos das peças, condições de produção, etc. São principalmente os seguintes aspectos: deformação causada pela tensão interna da peça bruta, pela força de corte, pelo calor de corte e também pela força de fixação. CNC de alumínio O processamento tem grande impacto na usinagem de peças CNC de alumínio, principalmente para peças customizadas de alumínio, maior atenção precisa ser dada ao processo principal.
Medidas de processo para reduzir deformações de processamento
1. Reduzindo a tensão interna da peça bruta
A tensão natural da peça bruta pode ser parcialmente eliminada pelo envelhecimento natural ou artificial e pelo tratamento de vibração. O pré-processamento também é um processo eficaz. Para a cabeça grande da cabeça grossa, a deformação após o processamento também é grande devido ao aro grande. Se a parte em excesso da peça bruta for processada antecipadamente e a quantidade restante de cada parte for reduzida, não apenas a deformação do processamento do processo subsequente pode ser reduzida, mas também parte da tensão interna pode ser liberada por um determinado período de tempo após pré-processamento e colocação.
2. Melhore a capacidade de corte da ferramenta
Os parâmetros de material e geometria da ferramenta têm grande influência na força de corte e no calor de corte. A seleção adequada da ferramenta é fundamental para reduzir a deformação da peça.
2.1 Seleção sensata de parâmetros de geometria da ferramenta
Ângulo frontal: Sob a condição de manter a resistência da aresta de corte, o ângulo frontal é selecionado de acordo. Por um lado, a aresta de corte afiada pode ser retificada e a deformação de corte pode ser reduzida para tornar a remoção de cavacos suave, reduzindo assim a força de corte e a temperatura de corte. Nunca use uma fresa com ângulo de inclinação negativo.
Ângulo traseiro: O tamanho do ângulo traseiro tem influência direta no desgaste de flanco e na qualidade da superfície usinada. A espessura do corte é um requisito importante para a seleção do ângulo posterior. No desbaste, o ângulo posterior deve ser menor devido à alta velocidade de avanço, alta carga de corte, grande geração de calor e boas condições de dissipação de calor da ferramenta. Ao finalizar o fresamento, a aresta deve ser afiada, o atrito entre o flanco e a superfície usinada é reduzido e a deformação elástica é reduzida. Portanto, o ângulo de incidência deve ser escolhido maior.
Ângulo espiral: Para permitir um fresamento uniforme e reduzir a força de fresamento, o ângulo espiral deve ser o maior possível.
Ângulo de inclinação: Reduzir o ângulo de inclinação adequadamente pode melhorar a dissipação de calor e reduzir a temperatura média na área de processamento.
2.2 Melhoria da estrutura da ferramenta
- Reduza o número de dentes da fresa e aumente o espaço dos cavacos. Devido à grande plasticidade do material de alumínio, a deformação de corte durante o processamento é grande e é necessário muito espaço para lascas. Portanto, o raio inferior da ranhura do cavaco deve ser grande e o número de dentes da fresa deve ser pequeno.
- Use dentes finos. O valor de rugosidade da aresta de corte da fresa é menor que Ra = 0,4 µm. Antes de usar uma faca nova, você deve lixar cuidadosamente na frente e atrás dos dentes com uma pedra fina para remover rebarbas e pequenos ziguezagues deixados ao afiar os dentes. 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. À medida que a ferramenta se desgasta, a rugosidade da superfície da peça aumenta, a temperatura de corte aumenta e a deformação da peça também aumenta. Portanto, além de selecionar materiais de ferramentas altamente resistentes à abrasão, o padrão de desgaste da ferramenta não deve ser superior a 0,2 mm, caso contrário, é fácil construir arestas. Ao cortar, a temperatura da peça não deve exceder 100°C para evitar deformação.
2.3 Melhoria do método de fixação da peça
Para peças de alumínio com paredes finas e baixa rigidez, os seguintes métodos de fixação podem ser usados para reduzir a distorção:
- Para peças de bucha de parede fina, quando o mandril autocentrante de três garras ou o mandril é usado para fixação na direção radial, a peça de trabalho será inevitavelmente deformada quando for liberada após a usinagem. Neste momento, um método de prensagem da superfície final axial com boa rigidez deve ser usado. Para posicionar o furo interno da peça, um mandril roscado é feito e inserido no furo interno da peça, e uma placa de cobertura é pressionada contra a superfície final e depois apertada com uma porca. Quando o círculo externo é usinado, a deformação de fixação pode ser evitada e uma precisão de usinagem satisfatória pode ser alcançada.
- Ao processar peças de paredes finas e finas, é melhor usar ventosas a vácuo para obter uma distribuição uniforme da força de fixação e, em seguida, processar com uma pequena quantidade de corte, o que pode evitar a deformação da peça.
- Além disso, um método de recheio também pode ser usado. 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 o processo de fixação e corte. Por exemplo, um fundido de ureia contendo 3 a 6% de nitrato de potássio é derramado na peça de trabalho. Após o processamento, a peça é mergulhada em água ou álcool e o enchimento pode ser dissolvido e despejado.
2.4 Regras processuais adequadas
No corte em alta velocidade, devido às grandes tolerâncias de usinagem e cortes interrompidos durante o fresamento, muitas vezes são geradas vibrações, que afetam a precisão da usinagem e a rugosidade da superfície. Portanto, o processo de usinagem CNC de alta velocidade geralmente pode ser dividido em desbaste, semiacabamento, limpeza, acabamento e acabamento. Para peças com requisitos de alta precisão, às vezes é necessário realizar um pré-acabamento secundário antes do acabamento.
Após o desbaste, as peças podem ser resfriadas naturalmente, eliminando as tensões internas causadas pelo desbaste e reduzindo a deformação. A margem remanescente após o desbaste deve ser maior que a deformação, geralmente 1 a 2 mm. Ao terminar, a superfície acabada da peça deve manter uma margem de usinagem uniforme, geralmente 0,2-0,5 mm, para que a ferramenta fique em um estado estável durante o processo de usinagem, reduzindo significativamente a deformação de corte e alcançando boa qualidade de usinagem de superfície e precisão do produto pode.
Redução nas capacidades de processamento ao processar deformação
Partes do material de alumínio são deformadas durante o processamento. Além das razões acima, o método de operação na operação real também é muito importante.
- Para garantir melhores condições de dissipação de calor durante a usinagem de peças com grande margem de usinagem, a concentração de calor deve ser evitada e a usinagem simétrica deve ser utilizada durante a usinagem. Se um pedaço de material com 90 mm de espessura precisar ser usinado até 60 mm, o outro lado será fresado e o nivelamento será de 5 mm uma vez. Se processado por entrega repetida, cada página será processada duas vezes. O tamanho final garante uma planicidade de 0,3 mm.
- Se as peças da placa tiverem múltiplas cavidades, não é aconselhável usar o método de disposição de cavidades e cavidades durante o processamento, pois é fácil causar deformação das peças devido à força irregular. O processamento multicamadas é usado, cada camada é processada em todas as cavidades ao mesmo tempo e, em seguida, a próxima camada é processada para carregar as peças uniformemente e, em seguida, reduzir a deformação.
- Reduza a força de corte e o calor de corte alterando a quantidade de corte. Dos três fatores de quantidade de corte, a quantidade de contrafaca tem grande influência na força de corte. Se a tolerância de usinagem for muito grande, a força de corte de um passe será muito grande, o que não apenas deforma as peças, mas também afeta a rigidez do fuso da máquina e reduz a durabilidade da ferramenta. Reduzir o número de facas consecutivas reduzirá significativamente a eficiência da produção. No entanto, o fresamento de alta velocidade na usinagem CNC pode resolver esse problema. Ao reduzir a quantidade de contra-avanço, desde que o avanço seja aumentado de acordo e a velocidade da máquina-ferramenta seja aumentada, a força de corte pode ser reduzida e a eficiência da usinagem pode ser garantida.
- A ordem das facas também deve ser levada em consideração. O desbaste se concentra em melhorar a eficiência do processamento e buscar uma taxa de ressecção por unidade de tempo. Em geral, o fresamento ascendente pode ser usado. Isto remove o excesso de material na superfície do blank na maior velocidade e no menor tempo, criando essencialmente o contorno geométrico necessário para o acabamento. O acabamento foca em alta precisão e alta qualidade, sendo recomendado o aproveitamento do fresamento. Como a espessura de corte das fresas diminui gradualmente do máximo a zero durante o fresamento, o grau de endurecimento por trabalho é bastante reduzido e o grau de deformação das peças é aliviado.
- Peças de paredes finas deformam-se devido à fixação durante a usinagem, mesmo que a usinagem final dificilmente possa ser evitada. Para minimizar a deformação da peça, a peça de pressão pode ser liberada antes que o acabamento atinja o tamanho final, para que a peça possa retornar livremente ao seu formato original, e então levemente pressionada apenas para fixar a peça.
Dependendo de como você se sente, os resultados de processamento desejados podem ser alcançados. Resumindo, o ponto de aplicação da força de fixação está preferencialmente na superfície de apoio, e a força de fixação deve ser aplicada na direção da rigidez da peça. Desde que a peça de trabalho não esteja solta, a força de fixação é a menor possível.
- Ao usinar cavidades, tente não deixar a fresa penetrar diretamente nas peças como uma broca ao usinar a cavidade. Isso leva a espaço insuficiente para a fresa e o escoamento dos cavacos não é suave, resultando em superaquecimento, expansão e colapso das peças, além de fenômenos adversos como facas e facas quebradas. Primeiro faça o furo com uma broca do mesmo tamanho ou maior que a fresa e depois frese com uma fresa. Alternativamente, o software CAM pode ser usado para criar um programa de corte inferior em espiral.
O principal fator que afeta a precisão do processamento e a qualidade da superfície das peças de alumínio é que elas são propensas à deformação durante o processamento dessas peças, o que exige que o operador tenha certa experiência e habilidades operacionais.
