How to avoid machining deformation of aluminum parts?

There are many reasons for the deformation of machined aluminum parts, which are related to the aluminum material, die Form des Teils, and the CNC machinery and equipment. Es gibt hauptsächlich die folgenden Aspekte: blank internal stress, Schnittkraft, deformation caused by cutting heat, and deformation caused by clamping force.

Prozessmaßnahmen zur Reduzierung der Verarbeitungsverformung
1. Reduce the internal stress of the blank. Durch natürliche oder künstliche Alterung und Vibrationsbehandlung kann die innere Spannung des Rohlings teilweise beseitigt werden. Auch die Vorverarbeitung ist eine effektive Prozessmethode. Für große Rohlinge, the deformation after processing is also large due to the large margin. If pre-milling the excess part of the large blank. It can not only reduce the processing deformation in the subsequent process, but also can release a part of the internal stress after pre-processing.
2. Improve the cutting ability of the tool and the material of the tool. Geometric parameters have an important influence on cutting force and cutting heat. Um die Verformung von Teilen zu reduzieren, ist die richtige Wahl der Werkzeuge von entscheidender Bedeutung.

1) Reasonably choose the geometric parameters of the milling tool.
① The rake angle: Unter der Bedingung, dass die Festigkeit der Klinge erhalten bleibt, der Spanwinkel sollte entsprechend größer sein. Einerseits, Es kann scharfe Schneidkanten schleifen, und andererseits, Es kann die Schnittverformung reduzieren, sorgen für eine reibungslose Spanabfuhr, und reduzieren Sie dann die Schnittkraft und die Schnitttemperatur. Verwenden Sie niemals Werkzeuge mit negativem Spanwinkel.
② Relief angle: Die Größe des Freiwinkels hat direkten Einfluss auf den Verschleiß der Freiflächenoberfläche und die Qualität der bearbeiteten Oberfläche. Die Schnittstärke ist eine wichtige Bedingung für die Auswahl des Freiwinkels. Beim Grobfräsen, aufgrund der großen Vorschubgeschwindigkeit, hohe Schnittbelastung und große Wärmeentwicklung, Voraussetzung sind gute Wärmeableitungsbedingungen des Werkzeugs. daher, the clearance angle should be smaller. Beim Fertigfräsen, the cutting edge is required to be sharp to reduce the friction between the flank face and the machined surface and reduce the elastic deformation. daher, the relief angle should be larger.
③ Helix angle: Um das Fräsen reibungsloser zu gestalten und die Fräskraft zu reduzieren, Der Schrägungswinkel sollte möglichst groß gewählt werden.
④ Entering angle: Appropriately reducing the entering angle can improve the heat dissipation conditions and reduce the average temperature of the processing area.

Method to prevent deformation of machined aluminum parts

2) Improve the milling tool structure.
① Reduce the number of milling cutter teeth and increase the chip space. Aufgrund der großen Plastizität von Aluminiummaterialien, große Schnittverformung während der Bearbeitung, und es ist eine größere Chipkapazität erforderlich, Daher sollte der Bodenradius der Spanaufnahmegröße größer und die Anzahl der Fräserzähne kleiner sein.
② Fine grinding of milling cutter teeth. The roughness value of the cutting edge of the tooth should be less than Ra=0.4um. Bevor Sie ein neues Messer verwenden, you should lightly grind the front and back of the teeth with a fine oil stone to eliminate the residual burrs and slight serrations when sharpening the teeth. Auf diese Weise, Es kann nicht nur die Schneidwärme reduziert werden, aber auch die Schnittverformung ist relativ gering.
③ Strictly control the wear standard of milling tools. Nachdem das Werkzeug abgenutzt ist, Der Oberflächenrauheitswert des Werkstücks nimmt zu, die Schnitttemperatur steigt, und die Verformung des Werkstücks nimmt zu. daher, zusätzlich zur Auswahl von Werkzeugmaterialien mit guter Verschleißfestigkeit, Der Werkzeugverschleißstandard sollte nicht größer als 0,2 mm sein, otherwise it is easy to produce built-up edge. Beim Schneiden, Die Temperatur des Werkstücks sollte generell 100°C nicht überschreiten, um Verformungen zu vermeiden.

Filling method to prevent deformation of machined large aluminum parts

3. Verbessern Sie die Spannmethode des Werkstücks. Für dünnwandige Aluminiumwerkstücke mit geringer Steifigkeit, Um die Verformung zu reduzieren, können die folgenden Spannmethoden eingesetzt werden:
① For thin-walled aluminum bushing parts. If a three-jaw self-centering chuck or spring chuck is used to clamp from the radial direction, sobald es nach der Verarbeitung freigegeben wird, Das Werkstück wird zwangsläufig verformt. Zu diesem Zeitpunkt, the clamping method of the axial end face with better rigidity should be used. Zum Lokalisieren des inneren Lochs des Teils, Machen Sie einen selbstgemachten Gewindedorn, stecken Sie es in das Innenloch des Teils, Drücken Sie die Stirnseite mit einer Abdeckplatte und ziehen Sie sie dann mit einer Mutter fest. Bei der Bearbeitung des Außenkreises kann die Klemmverformung vermieden werden, Dadurch wird eine zufriedenstellende Verarbeitungsgenauigkeit erreicht.
② When processing thin-walled and thin-plate aluminum workpieces, Um eine gleichmäßige Spannkraftverteilung zu erreichen, verwenden Sie am besten Vakuumsaugnäpfe, and then process with a smaller cutting thickness (quantity), Dies kann eine Verformung des Werkstücks gut verhindern. Zusätzlich, an internal filling method can also be used. Zur Erhöhung der Prozesssteifigkeit dünnwandiger Werkstücke, Das Medium kann in das Werkstück eingefüllt werden, um die Verformung des Werkstücks beim Spannen und Schneiden zu reduzieren. Zum Beispiel, Gießen Sie eine Harnstoffschmelze 3% Zu 6% Kaliumnitrat in das Werkstück. After processing, immerse the workpiece in water or alcohol to dissolve the filling and pour it out.

4. Arrange the procedures reasonably. Beim Hochgeschwindigkeitsschneiden, due to the large machining allowance and continuous cutting, Beim Mahlvorgang entstehen häufig Vibrationen, Dies wirkt sich auf die Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenrauheit aus.
daher, the machining process of CNC high-speed cutting can generally be divided into: roughing – Semi-finishing – Clear corner processing – Finishing and other processes. Für Teile mit hohen Präzisionsanforderungen, sometimes it is necessary to perform a second semi-finish machining and then finish machining. Nach grober Bearbeitung, Die Teile können auf natürliche Weise gekühlt werden, um durch grobe Bearbeitung verursachte innere Spannungen zu beseitigen und Verformungen zu reduzieren. Der nach der Grobbearbeitung verbleibende Spielraum sollte größer sein als das Ausmaß der Verformung, allgemein 1 Zu 2 mm. Während der Fertigstellung, Die Endoberfläche des Teils sollte eine gleichmäßige Bearbeitungszugabe aufweisen, Im Allgemeinen sind 0,2–0,5 mm geeignet, damit sich das Werkzeug während des Bearbeitungsprozesses in einem stabilen Zustand befindet. Es kann die Schnittverformung erheblich reduzieren, eine gute Oberflächenbearbeitungsqualität erzielen, und stellen Sie die Produktgenauigkeit sicher.

In addition to the above-mentioned reasons, the operation method of aluminum parts is also very important in actual operation.