Comment éviter la déformation d'usinage des pièces en aluminium?

Il existe de nombreuses raisons pour la déformation des pièces usinées en aluminium, qui sont liés au matériau en aluminium, la forme de la pièce, et les machines et équipements CNC. Il y a principalement les aspects suivants: contrainte interne vierge, force de coupe, déformation causée par la chaleur de coupe, et déformation causée par la force de serrage.

Mesures de processus pour réduire la déformation liée au traitement
1. Reduce the internal stress of the blank. Le vieillissement naturel ou artificiel et le traitement par vibration peuvent éliminer partiellement les contraintes internes du flan. Le prétraitement est également une méthode de traitement efficace. Pour les grands flans, 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. Le bon choix des outils est essentiel pour réduire la déformation des pièces.

1) Reasonably choose the geometric parameters of the milling tool.
① The rake angle: À condition de maintenir la résistance de la lame, l'angle de coupe doit être convenablement plus grand. D'une part, il peut meuler des arêtes vives, et d'autre part, cela peut réduire la déformation de coupe, rendre l'élimination des copeaux en douceur, puis réduisez la force de coupe et la température de coupe. N'utilisez jamais d'outils à angle de coupe négatif.
② Relief angle: La taille de l'angle de dépouille a un effet direct sur l'usure de la surface des flancs et sur la qualité de la surface usinée.. L'épaisseur de coupe est une condition importante pour sélectionner l'angle de dépouille. Pendant le fraisage grossier, en raison de la vitesse d'avance élevée, charge de coupe élevée et génération de chaleur importante, de bonnes conditions de dissipation thermique de l'outil sont nécessaires. Donc, the clearance angle should be smaller. À la fin du fraisage, 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. Donc, the relief angle should be larger.
③ Helix angle: Afin de rendre le fraisage fluide et de réduire la force de fraisage, l'angle d'hélice doit être choisi aussi grand que possible.
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. En raison de la grande plasticité des matériaux en aluminium, grande déformation de coupe pendant le traitement, et un espace de capacité de puce plus grand est requis, Ainsi, le rayon inférieur de la flûte réceptrice de copeaux doit être plus grand et le nombre de dents de la fraise doit être plus petit..
② Fine grinding of milling cutter teeth. The roughness value of the cutting edge of the tooth should be less than Ra=0.4um. Avant d'utiliser un nouveau couteau, 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. De cette façon, non seulement la chaleur de coupe peut être réduite, mais aussi la déformation de coupe est relativement faible.
③ Strictly control the wear standard of milling tools. Une fois l'outil porté, la valeur de rugosité de surface de la pièce augmente, la température de coupe augmente, et la déformation de la pièce augmente. Donc, en plus de la sélection de matériaux d'outils avec une bonne résistance à l'usure, la norme d'usure de l'outil ne doit pas être supérieure à 0,2 mm, otherwise it is easy to produce built-up edge. Lors de la coupe, la température de la pièce ne doit généralement pas dépasser 100°C pour éviter toute déformation.

Filling method to prevent deformation of machined large aluminum parts

3. Améliorer la méthode de serrage de la pièce. Pour les pièces en aluminium à paroi mince et à faible rigidité, les méthodes de serrage suivantes peuvent être utilisées pour réduire la déformation:
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, une fois libéré après traitement, la pièce sera inévitablement déformée. En ce moment, the clamping method of the axial end face with better rigidity should be used. Pour localiser le trou intérieur de la pièce, fabriquer un mandrin fileté fait maison, emmanchez-le dans le trou intérieur de la pièce, appuyez sur la face d'extrémité avec une plaque de recouvrement puis serrez-la avec un écrou. La déformation de serrage peut être évitée lorsque le cercle extérieur est traité, obtenant ainsi une précision de traitement satisfaisante.
② When processing thin-walled and thin-plate aluminum workpieces, il est préférable d'utiliser des ventouses à vide pour obtenir une force de serrage uniformément répartie, and then process with a smaller cutting thickness (quantity), ce qui peut bien empêcher la déformation de la pièce. En outre, an internal filling method can also be used. Afin d'augmenter la rigidité du processus des pièces à paroi mince, le milieu peut être rempli à l'intérieur de la pièce pour réduire la déformation de la pièce pendant le serrage et la coupe. Par exemple, verser un fondant d'urée contenant 3% à 6% nitrate de potassium dans la pièce. After processing, immerse the workpiece in water or alcohol to dissolve the filling and pour it out.

4. Arrange the procedures reasonably. Pendant la coupe à grande vitesse, due to the large machining allowance and continuous cutting, le processus de fraisage produit souvent des vibrations, ce qui affecte la précision de l'usinage et la rugosité de la surface.
Donc, the machining process of CNC high-speed cutting can generally be divided into: roughing – Semi-finishing – Clear corner processing – Finishing and other processes. Pour les pièces avec des exigences de haute précision, sometimes it is necessary to perform a second semi-finish machining and then finish machining. Après un usinage grossier, les pièces peuvent être refroidies naturellement pour éliminer les contraintes internes causées par un usinage grossier et réduire la déformation. La marge laissée après l'usinage grossier doit être supérieure à la quantité de déformation, en général 1 à 2 mm. Pendant la finition, la surface de finition de la pièce doit conserver une surépaisseur d'usinage uniforme, généralement 0,2-0,5 mm est approprié, afin que l'outil soit dans un état stable pendant le processus d'usinage. Cela peut réduire considérablement la déformation de coupe, obtenir une bonne qualité de traitement de surface, et assurer l'exactitude du produit.

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