Come evitare la deformazione durante la lavorazione delle parti in alluminio?

Ci sono molte ragioni per la deformazione delle parti in alluminio lavorate, che sono legati al materiale di alluminio, la forma della parte, e i macchinari e le attrezzature CNC. Gli aspetti principali sono i seguenti: stress interno vuoto, forza di taglio, deformazione causata dal taglio del calore, e deformazione causata dalla forza di serraggio.

Misure di processo per ridurre la deformazione della lavorazione
1. Reduce the internal stress of the blank. L'invecchiamento naturale o artificiale e il trattamento delle vibrazioni possono eliminare parzialmente lo stress interno del grezzo. Anche la preelaborazione è un metodo di processo efficace. Per spazi vuoti di grandi dimensioni, 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. La scelta corretta degli strumenti è essenziale per ridurre la deformazione delle parti.

1) Reasonably choose the geometric parameters of the milling tool.
① The rake angle: A condizione di mantenere la forza della lama, l'angolo di spoglia dovrebbe essere opportunamente maggiore. Da un lato, può levigare bordi taglienti, e d'altra parte, può ridurre la deformazione del taglio, rendere la rimozione del truciolo agevole, quindi ridurre la forza di taglio e la temperatura di taglio. Non utilizzare mai utensili con angolo di spoglia negativo.
② Relief angle: La dimensione dell'angolo di spoglia ha un effetto diretto sull'usura della superficie del fianco e sulla qualità della superficie lavorata. Lo spessore di taglio è una condizione importante per la selezione dell'angolo di scarico. Durante la sgrossatura, a causa della grande velocità di avanzamento, carico di taglio pesante e grande generazione di calore, sono richieste buone condizioni di dissipazione del calore dell'utensile. Perciò, the clearance angle should be smaller. Al termine della fresatura, 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. Perciò, the relief angle should be larger.
③ Helix angle: Per rendere la fresatura fluida e ridurre la forza di fresatura, l'angolo dell'elica deve essere il più ampio possibile.
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. A causa della grande plasticità dei materiali in alluminio, grande deformazione di taglio durante la lavorazione, ed è necessario uno spazio con una maggiore capacità del chip, quindi il raggio inferiore della scanalatura di accettazione dei trucioli dovrebbe essere maggiore e il numero di denti della fresa dovrebbe essere inferiore.
② Fine grinding of milling cutter teeth. The roughness value of the cutting edge of the tooth should be less than Ra=0.4um. Prima di usare un nuovo coltello, 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. In questo modo, non solo è possibile ridurre il calore di taglio, ma anche la deformazione del taglio è relativamente piccola.
③ Strictly control the wear standard of milling tools. Dopo che lo strumento è usurato, il valore di rugosità superficiale del pezzo aumenta, la temperatura di taglio aumenta, e la deformazione del pezzo aumenta. Perciò, oltre alla selezione di materiali per utensili con buona resistenza all'usura, lo standard di usura dell'utensile non deve essere superiore a 0,2 mm, otherwise it is easy to produce built-up edge. Durante il taglio, la temperatura del pezzo non dovrebbe generalmente superare i 100°C per evitare deformazioni.

Filling method to prevent deformation of machined large aluminum parts

3. Migliorare il metodo di bloccaggio del pezzo. Per pezzi in alluminio a pareti sottili con scarsa rigidità, è possibile utilizzare i seguenti metodi di bloccaggio per ridurre la deformazione:
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, una volta rilasciato dopo l'elaborazione, il pezzo sarà inevitabilmente deformato. In questo momento, the clamping method of the axial end face with better rigidity should be used. Per individuare il foro interno della parte, realizzare un mandrino filettato fatto da sé, inserirlo nel foro interno della parte, premere la parte terminale con una piastra di copertura e quindi serrarla con un dado. La deformazione del serraggio può essere evitata durante la lavorazione del cerchio esterno, ottenendo così una precisione di lavorazione soddisfacente.
② When processing thin-walled and thin-plate aluminum workpieces, è preferibile utilizzare ventose a vuoto per ottenere una forza di serraggio uniformemente distribuita, and then process with a smaller cutting thickness (quantity), che può prevenire la deformazione del pezzo. Inoltre, an internal filling method can also be used. Per aumentare la rigidità del processo di pezzi a pareti sottili, il mezzo può essere riempito all'interno del pezzo per ridurre la deformazione del pezzo durante il bloccaggio e il taglio. Per esempio, versare una fusione di urea contenente 3% A 6% nitrato di potassio nel pezzo. After processing, immerse the workpiece in water or alcohol to dissolve the filling and pour it out.

4. Arrange the procedures reasonably. Durante il taglio ad alta velocità, due to the large machining allowance and continuous cutting, il processo di fresatura produce spesso vibrazioni, che influisce sulla precisione della lavorazione e sulla rugosità superficiale.
Perciò, the machining process of CNC high-speed cutting can generally be divided into: roughing – Semi-finishing – Clear corner processing – Finishing and other processes. Per parti con requisiti di alta precisione, sometimes it is necessary to perform a second semi-finish machining and then finish machining. Dopo la lavorazione di sgrossatura, le parti possono essere raffreddate naturalmente per eliminare lo stress interno causato dalla lavorazione grossolana e ridurre la deformazione. Il margine lasciato dopo la lavorazione di sgrossatura dovrebbe essere maggiore dell'entità della deformazione, generalmente 1 A 2 mm. Durante la finitura, la superficie di finitura della parte deve mantenere un sovrametallo di lavorazione uniforme, generalmente è appropriato 0,2-0,5 mm, in modo che l'utensile sia in uno stato stabile durante il processo di lavorazione. Può ridurre notevolmente la deformazione del taglio, ottenere una buona qualità di lavorazione superficiale, e garantire l'accuratezza del prodotto.

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