Cómo evitar la deformación por mecanizado de piezas de aluminio?

Hay muchas razones para la deformación de las piezas mecanizadas de aluminio., que están relacionados con el material de aluminio, la forma de la pieza, y la maquinaria y equipos CNC. Existen principalmente los siguientes aspectos.: tensión interna en blanco, fuerza de corte, deformación causada por el calor de corte, y deformación causada por la fuerza de sujeción.

Medidas de proceso para reducir la deformación del procesamiento.
1. Reducir la tensión interna del espacio en blanco.. El tratamiento de vibración y envejecimiento natural o artificial puede eliminar parcialmente la tensión interna de la pieza en bruto.. El preprocesamiento también es un método de proceso eficaz. Para espacios en blanco grandes, la deformación después del procesamiento también es grande debido al gran margen. Si fresa previamente la parte sobrante de la pieza en bruto grande. No solo puede reducir la deformación del procesamiento en el proceso posterior., pero también puede liberar una parte del estrés interno después del preprocesamiento.
2. Mejorar la capacidad de corte de la herramienta y el material de la herramienta.. Los parámetros geométricos tienen una influencia importante en la fuerza de corte y el calor de corte.. La correcta elección de herramientas es fundamental para reducir la deformación de las piezas.

1) Elija razonablemente los parámetros geométricos de la herramienta de fresado..
① El ángulo de inclinación: Bajo la condición de mantener la fuerza de la hoja., el ángulo de inclinación debe ser apropiadamente mayor. Por un lado, Puede moler bordes cortantes afilados., y por otro lado, Puede reducir la deformación del corte., facilita la eliminación de virutas, y luego reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte. Nunca utilice herramientas con ángulo de inclinación negativo.
② Ángulo de alivio: The size of the relief angle has a direct effect on the wear of the flank surface and the quality of the machined surface. Cutting thickness is an important condition for selecting the relief angle. During rough milling, due to the large feed rate, heavy cutting load and large heat generation, good heat dissipation conditions of the tool are required. Por lo tanto, the clearance angle should be smaller. When finishing milling, 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. Por lo tanto, the relief angle should be larger.
③ Helix angle: In order to make the milling smooth and reduce the milling force, the helix angle should be selected as large as possible.
④ Entering angle: Reducir adecuadamente el ángulo de posición puede mejorar las condiciones de disipación de calor y reducir la temperatura promedio del área de procesamiento..

Método para evitar la deformación de piezas mecanizadas de aluminio.

2) Mejorar la estructura de la herramienta de fresado..
① Reduzca el número de dientes de la fresa y aumente el espacio para la viruta.. Debido a la gran plasticidad de los materiales de aluminio., gran deformación de corte durante el procesamiento, y se requiere mayor espacio con capacidad de chip, por lo tanto, el radio inferior de la ranura que acepta virutas debe ser mayor y el número de dientes de la fresa debe ser menor.
② Rectificado fino de los dientes de la fresa. El valor de rugosidad del filo del diente debe ser inferior a Ra = 0,4 um.. Antes de usar un cuchillo nuevo, Debes pulir ligeramente la parte delantera y trasera de los dientes con una piedra fina de aceite para eliminar las rebabas residuales y los ligeros dentados al afilar los dientes.. De este modo, no sólo se puede reducir el calor de corte, pero también la deformación de corte es relativamente pequeña.
③ Controlar estrictamente el estándar de desgaste de las herramientas de fresado.. Después de que la herramienta esté desgastada, el valor de rugosidad de la superficie de la pieza de trabajo aumenta, la temperatura de corte aumenta, y la deformación de la pieza de trabajo aumenta. Por lo tanto, además de la selección de materiales de herramientas con buena resistencia al desgaste, El estándar de desgaste de la herramienta no debe ser superior a 0,2 mm., De lo contrario, es fácil producir un borde reconstruido.. al cortar, La temperatura de la pieza de trabajo generalmente no debe exceder los 100 °C para evitar la deformación..

Filling method to prevent deformation of machined large aluminum parts

3. Improve the clamping method of the workpiece. For thin-walled aluminum workpieces with poor rigidity, the following clamping methods can be used to reduce deformation:
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, once it is released after processing, the workpiece will inevitably be deformed. En este momento, the clamping method of the axial end face with better rigidity should be used. To locate the inner hole of the part, make a self-made threaded through mandrel, sleeve it into the inner hole of the part, press the end face with a cover plate and then tighten it with a nut. The clamping deformation can be avoided when the outer circle is processed, obteniendo así una precisión de procesamiento satisfactoria.
② Al procesar piezas de aluminio de paredes delgadas y de chapa fina, Lo mejor es utilizar ventosas de vacío para obtener una fuerza de sujeción distribuida uniformemente., y luego procesar con un espesor de corte menor (cantidad), Lo que puede prevenir la deformación de la pieza de trabajo.. Además, También se puede utilizar un método de llenado interno.. Para aumentar la rigidez del proceso en piezas de paredes delgadas, El medio se puede llenar dentro de la pieza de trabajo para reducir la deformación de la pieza de trabajo durante la sujeción y el corte.. Por ejemplo, verter una mezcla de urea que contenga 3% a 6% nitrato de potasio en la pieza de trabajo. Después de procesar, sumerja la pieza de trabajo en agua o alcohol para disolver el relleno y verterlo.

4. Organizar los procedimientos razonablemente. Durante el corte a alta velocidad, debido al gran margen de mecanizado y al corte continuo, El proceso de fresado a menudo produce vibraciones., lo que afecta la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie..
Por lo tanto, El proceso de mecanizado de corte CNC de alta velocidad generalmente se puede dividir en: desbaste – Semiacabado – Procesamiento de esquinas claras – Acabados y otros procesos.. Para piezas con requisitos de alta precisión, A veces es necesario realizar un segundo mecanizado de semiacabado y luego terminar el mecanizado.. Después del mecanizado en desbaste, Las piezas se pueden enfriar de forma natural para eliminar la tensión interna causada por el mecanizado en bruto y reducir la deformación.. El margen que queda después del mecanizado en desbaste debe ser mayor que la cantidad de deformación., generalmente 1 a 2 milímetros. Durante el acabado, La superficie de acabado de la pieza debe mantener un margen de mecanizado uniforme., generalmente 0,2-0,5 mm es apropiado, para que la herramienta esté en un estado estable durante el proceso de mecanizado. It can greatly reduce cutting deformation, obtain good surface processing quality, and ensure product accuracy.

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