Ka?d? ví, ?e v leteckém pr?myslu se materiály z hliníkov?ch slitin rozsáhlě pou?ívají ke sní?ení hmotnosti samotn?ch leteck?ch komponent. P?i p?esném obrábění hliníkov?ch slitin je v?ak vzhledem k relativně velkému koeficientu rozta?nosti materiálu náchylné k deformaci během tenkostěnného obrábění, zejména p?i pou?ití voln?ch kovacích polotovar? s velk?mi obráběcími p?ídavky, co? ?iní problém deformace je?tě v?razněj?í.
1,D?vody pro zp?sobení deformace zpracování
Existuje vlastně mnoho d?vod? deformace díl? hliníkové slitiny během zpracování, které souvisejí s materiálem, tvarem díl? a r?zn?mi v?robními podmínkami, jako je v?kon ?ezné kapaliny. Shrnuto, obsahuje zhruba následující body: deformace vnit?ního napětí polotovaru, ?ezná síla, ?ezné teplo a deformace zp?sobená upnutím.
2,Procesní opat?ení, která mají b?t vyvinuta pro sní?ení deformace obrábění
1. Sní?it vnit?ní napětí polotovaru
M??eme pou?ít p?irozené nebo umělé stárnutí a vibra?ní o?et?ení k ?áste?nému odstranění vnit?ního namáhání polotovaru. ??innou metodou procesu je také p?edzpracování. U vět?ích polotovar? vzhledem k velkému okraji dochází také k v?razné deformaci po zpracování. Pokud p?edem zpracováváme p?ebyte?né ?ásti blanku a sní?íme okraj ka?dého dílu, m??eme nejen sní?it deformaci obrábění v budoucích procesech, ale m??eme také uvolnit ur?ité vnit?ní napětí po p?edzpracování a po ur?itou dobu ho ponechat.
2. M??e zlep?it ?eznou schopnost ?ezn?ch nástroj?
Materiálové a geometrické parametry ?ezn?ch nástroj? mají v?znamn? vliv na ?eznou sílu a ?ezné teplo a správn? v?běr ?ezn?ch nástroj? je klí?ov? pro sní?ení deformace obrábění díl?.
① Rozumně zvolte geometrické parametry ?ezného nástroje
P?ední úhel: P?i zachování pevnosti ?epele m??e v?běr o něco vět?ího p?edního úhlu nejen ost?it ?eznou hranu, ale také sní?it deformaci ?ezu, ?ím? je odstranění t?ísek hlad?í a nakonec sní?it ?eznou sílu a teplo. Nikdy nepou?ívejte ná?adí s negativním p?edním úhlem.
Zadní roh: Velikost zadního rohu má p?ím? vliv na opot?ebení zadní ?ezné plochy a kvalitu obráběného povrchu. Tlou??ka ?ezu je d?le?itou podmínkou pro v?běr úhlu zadní strany. P?i hrubém frézování jsou kv?li velkému posuvu, vysokému ?eznému zatí?ení a vysoké generaci tepla vy?adovány dobré podmínky odvodu tepla nástroje, proto by měl b?t zvolen men?í úhel zadní strany. P?i p?esném frézování je nutné, aby byla ?ezná hrana ostrá, co? sni?uje t?ení mezi zadní ?eznou plochou a obráběcí plochou a minimalizuje elastickou deformaci. Proto by měl b?t zvolen vět?í zadní úhel.
Spirálov? úhel: Pro zaji?tění hladkého frézování a sní?ení frézovací síly by měl b?t spirálov? úhel zvolen co největ?í.
?hel olova: Vhodné sní?ení úhlu olova m??e efektivně zlep?it podmínky odvodu tepla a sní?it pr?měrnou teplotu v oblasti zpracování.
② Zlep?it strukturu nástroje
Sni?te po?et zub? frézy a zvět?te prostor t?ísek. Vzhledem k vysoké plasticitě hliníkov?ch slitin a v?razné deformaci ?ezu během zpracování je vy?adován vět?í prostor t?ísek, proto je vhodněj?í mít vět?í spodní poloměr drá?ky t?ísek a méně zub? frézky. Nap?íklad frézy s pr?měrem men?ím ne? 20mm pou?ívají dva zuby; Pro frézky s pr?měrem 30-60mm je lep?í pou?ít t?i zuby, aby se zabránilo deformaci tenkostěnn?ch sou?ástí hliníkové slitiny zp?sobené ucpáváním t?ísek.
P?esné brou?ení zub?: Hodnota drsnosti ?ezné hrany zub? by měla b?t men?í ne? Ra=0,4um. P?ed pou?itím nového no?e by měl b?t lehce brou?en jemn?m olejov?m kamenem p?ed a za zuby, aby se odstranily ot?epy a lehké zuby, které z?staly během brou?ení. Tímto zp?sobem lze nejen sní?it ?ezné teplo, ale také relativně malá deformace ?ezu.
P?ísná kontrola norem opot?ebení nástroje: Po opot?ebení nástroje se zvy?uje hodnota drsnosti povrchu obrobku, zvy?uje se teplota ?ezu a odpovídajícím zp?sobem se zvy?uje deformace obrobku. Proto kromě v?běru materiál? nástroj? s dobrou odolností proti opot?ebení by norma opot?ebení nástroje neměla p?ekro?it 0,2mm, jinak je snadné vytvo?it usazeniny t?ísek. P?i ?ezání by teplota obrobku obvykle neměla p?ekro?it 100℃ aby se zabránilo deformaci.
③ Zlep?it zp?sob upínání obrobk?
U tenkostěnn?ch obrobk? z hliníkové slitiny se ?patnou tuhostí lze ke sní?ení deformace pou?ít následující upínací metody:
U tenkostěnn?ch oblo?en?ch ?ástí, pokud se k radiálnímu upínání pou?ije samost?edné sklí?idlo t?í ?elistí nebo pru?inové sklí?idlo, po uvolnění po zpracování se obrobek nevyhnutelně deformuje. V tomto bodě by měla b?t pou?ita metoda stla?ení axiální koncové plochy s dobrou tuhostí. Pomocí vnit?ního otvoru sou?ásti pro polohování vytvo?te závit p?es h?ídel a vlo?te jej do vnit?ního otvoru sou?ásti. Pou?ijte krycí desku pevně stla?te koncovou plochu a pak ji zpět utáhněte maticí. P?i zpracování vněj?ího kruhu lze zabránit deformaci upínání, ?ím? se dosáhne uspokojivé p?esnosti obrábění.
P?i zpracování tenkostěnn?ch tenkostěnn?ch obrobk? z tenk?ch desek je nejlep?í pou?ít vakuové p?ísavky, abyste získali rovnoměrně rozlo?enou upínací sílu, a pak pou?ít men?í ?ezné mno?ství k zpracování, co? m??e ú?inně zabránit deformaci obrobku.
Kromě toho lze pou?ít i metodu plnění. Pro zv??ení procesní tuhosti tenkostěnn?ch obrobk? lze média naplnit uvnit? obrobku, aby se sní?ilo deformace během upínacích a ?ezn?ch proces?. Nap?íklad vst?ikování taveniny mo?oviny obsahující dusi?nan draseln? do obrobku a po zpracování pono?ení obrobku do vody nebo alkoholu se m??e rozpustit a vylit plnicí materiál.
④ P?imě?eně uspo?ádat proces
P?i vysokorychlostním ?ezání vzhledem k velkému obráběcímu p?ídavku a p?eru?ovanému ?ezání dochází během frézovacího procesu ?asto k vibracím, co? ovlivňuje p?esnost obrábění a drsnost povrchu. Tak?e vysokorychlostní ?ezací proces CNC lze obecně rozdělit na:; Hrubé obrábění, polopresné obrábění, ?i?tění roh?, p?esné obrábění a dal?í procesy. U díl? s vysok?mi po?adavky na p?esnost je někdy p?ed p?esn?m obráběním vy?adováno sekundární polopresné obrábění. Po hrubém obrábění mohou díly p?irozeně chladnout, eliminující vnit?ní napětí generované hrub?m obráběním a sni?ující deformaci. Zb?vající p?íspěvek po hrubém obrábění by měl b?t vět?í ne? deformace, obvykle 1-2mm. P?i p?esném obrábění by povrch díl? měl udr?ovat rovnoměrn? p?ípustek obrábění, obecně mezi 0.2-0.5mm, aby byly ?ezné nástroje v stabilním stavu během obráběcího procesu. To m??e v?razně sní?it deformaci ?ezu, získat dobrou kvalitu obrábění povrchu a zajistit p?esnost produktu.
3,Opera?ní dovednosti
Kromě v??e uveden?ch d?vod? je metoda operace také velmi d?le?itá pro deformaci díl? hliníkov?ch slitin během zpracování.
(1) U díl? s velk?m p?ípustkem obrábění by mělo b?t p?ijato symetrické obrábění, aby bylo zaji?těno lep?í podmínky odvodu tepla a zabránilo koncentraci tepla během procesu obrábění. Pokud existuje 90mm siln? plechov? materiál, kter? je t?eba zpracovat na 60mm, okam?itě frézujte druhou stranu po frézování jedné strany a zpracujte ji na kone?nou velikost v jednom tahu, rovinnost dosáhne 5mm; P?i opakovaném symetrickém obrábění je ka?dá strana obráběna dvakrát na kone?nou velikost, co? zaji??uje rovnost 0,3mm.
(2) Sní?it ?eznou sílu a ?ezné teplo změnou ?ezn?ch parametr?. Mezi t?emi prvky ?ezn?ch parametr? má mno?ství zadního ?ezu v?znamn? vliv na ?eznou sílu. Pokud je obráběcí p?íspěvek p?íli? velk? a ?ezná síla jednoho pr?chodu je p?íli? vysoká, zp?sobí to nejen deformaci díl?, ale také ovlivní tuhost v?etena obráběcího stroje a sní?í trvanlivost nástroje. Pokud se sní?í mno?ství zpětného ?ezání, v?razně sní?í efektivitu v?roby. P?i CNC obrábění v?ak m??e vysokorychlostní frézování tento problém p?ekonat. Sní?ením mno?ství zpětného ?ezání a odpovídajícím zv??ením posuvu a rychlosti stroje lze sní?it ?eznou sílu a sou?asně zajistit efektivitu obrábění.
(3) Pokud je na plechov?ch dílech více dutin, není vhodné během zpracování pou?ívat postupné zpracování jedné dutiny na dutinu, proto?e to m??e snadno zp?sobit nerovnoměrné rozlo?ení síly a deformaci díl?. P?i p?ijetí vrstveného vícenásobného zpracování se ka?dá vrstva zpracovává sou?asně do v?ech dutin co nejvíce, a pak je zpracována dal?í vrstva, aby rovnoměrně rozlo?ila sílu na díly a sní?ila deformaci.
(4) Tenkostěnné obrobky procházejí během obrábění deformací v d?sledku upínání, které je obtí?né vyhnout i p?i p?esném obrábění. Pro minimalizaci deformace obrobku m??e b?t upínací díl mírně uvolněn p?ed dosa?ením kone?né velikosti p?esného obrábění, co? umo?ní obrobku volně vrátit do p?vodního stavu. Poté m??e b?t mírně stla?en, dokud nebude moci obrobek pevně dr?et (zcela ru?ním dotykem), co? m??e dosáhnout po?adovaného efektu obrábění. Stru?ně ?e?eno, bod p?sobení upínací síly je nejlep?í na nosném povrchu a upínací síla by měla b?t aplikována ve směru dobré tuhosti obrobku. Na p?edpokladu zaji?tění, ?e se obrobek neuvolní, ?ím men?í upínací síla, tím lépe.
(5) Po?adí ?ezání by mělo b?t také pe?livě zvá?eno. Hrubé obrábění klade d?raz na zlep?ení efektivity obrábění a sledování ?ezné rychlosti za jednotku ?asu, obvykle pomocí reverzního frézování. Od?íznutí p?ebyte?ného materiálu na povrchu polotovaru nejrychlej?í rychlostí a v nejkrat?ím ?ase, vytvo?ení geometrického konturu pot?ebného pro p?esné obrábění. P?esné obrábění klade d?raz na vysokou p?esnost a vysokou kvalitu a doporu?uje se pou?ívat sekven?ní frézování. Vzhledem k tomu, ?e tlou??ka ?ezu zub? se během frézování postupně sni?uje z maximální na nulu, stupeň tvrzení práce se v?razně sni?uje a stupeň deformace díl? se také sni?uje.
(6) P?i zpracovávání díl? s dutinami se sna?te nenechat frézu p?ímo proniknout do dílu jako vrták, co? m??e vést k nedostate?nému prostoru pro frézu, ?patnému odstranění t?ísek, p?eh?átí, roz?í?ení, zlomení nástroje a dal?ím nep?ízniv?m jev?m. Nejprve k vyvrtání otvoru pou?ijte vrták stejné velikosti nebo o jednu velikost vět?í ne? fréza a poté frézu pou?ijte frézu. Alternativně lze spirálov? ?ezací program vytvo?it pomocí CAM softwaru.
4,4,Povrch obrobku se stává ?ern?m
Zpracování oxidace hliníku a lití hliníkov?ch slitin se obecně provádí pomocí kovov?ch forem. Kovové hliníkové a hliníkové slitiny mají dobrou tekutost a plasticita, ale jsou náchylné k ?ernutí během pou?ívání z následujících d?vod?:
(1) Nep?imě?en? návrh procesu. Nesprávné ?i?tění nebo kontrola tlaku lisovacích díl? hliníkové slitiny vytvá?í podmínky pro formu a ?ernání, co? urychluje tvorbu formy.
(2) Vnit?ní faktory slitiny hliníku. Mnoho v?robc? tlakov?ch lití hliníkov?ch slitin neprovádí ?ádné ?isticí o?et?ení po tlakov?ch litích a obráběcích procesech, nebo jednodu?e opláchněte vodou, která nem??e dosáhnout d?kladného ?i?tění.Na povrchu tlakového lití hliníku jsou zbytkové korozivní látky, jako jsou uvolňovací prost?edky, ?ezné kapaliny, saponifika?ní roztoky a dal?í skvrny, které urychlují rychlost r?stu forem a ?ernutí díl? tlakové slitiny hliníku.
(3) Nedostate?né ?ízení skladu. Skladování tlakov?ch lit?ch díl? hliníkové slitiny v r?zn?ch v??kách ve skladu vede k r?znému stupni r?stu forem.
(4) Externí environmentální faktory hliníkové slitiny. Hliník je reaktivní kov, kter? je vysoce náchyln? k oxidaci, ?ernutí nebo r?stu plísní za ur?it?ch teplotních a vlhkostních podmínek, které jsou ur?eny vlastnostmi hliníku samotného.
(5) Nesprávn? v?běr ?isticích prost?edk?. Vybran? ?isticí prost?edek má silnou korozivnost, zp?sobuje korozi a oxidaci tlakově litého hliníku.