Как избежать механической деформации алюминиевых деталей?

There are many reasons for the deformation of machined aluminum parts, which are related to the aluminum material, форма детали, and the CNC machinery and equipment. В основном это следующие аспекты: blank internal stress, сила резания, deformation caused by cutting heat, and deformation caused by clamping force.

Технологические мероприятия по снижению деформации обработки
1. Reduce the internal stress of the blank. Естественное или искусственное старение и вибрационная обработка позволяют частично устранить внутренние напряжения заготовки.. Предварительная обработка также является эффективным методом процесса.. Для больших заготовок, 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. Правильный выбор инструмента имеет важное значение для уменьшения деформации деталей..

1) Reasonably choose the geometric parameters of the milling tool.
① The rake angle: При условии сохранения прочности клинка, передний угол должен быть соответственно больше. С одной стороны, он может шлифовать острые режущие кромки, и с другой стороны, это может уменьшить деформацию резки, сделать удаление стружки плавным, а затем уменьшите силу резания и температуру резки. Никогда не используйте инструменты с отрицательным передним углом..
② Relief angle: Размер заднего угла оказывает прямое влияние на износ боковой поверхности и качество обрабатываемой поверхности.. Толщина резания является важным условием выбора заднего угла.. При черновом фрезеровании, из-за большой скорости подачи, тяжелая режущая нагрузка и большое выделение тепла, необходимы хорошие условия отвода тепла от инструмента. Поэтому, the clearance angle should be smaller. При завершении фрезерования, 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. Поэтому, the relief angle should be larger.
③ Helix angle: Для того, чтобы сделать фрезерование плавным и уменьшить силу фрезерования., угол спирали следует выбирать как можно больше.
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. Благодаря большой пластичности алюминиевых материалов, большая деформация резания при обработке, и требуется больше места для чипа, поэтому нижний радиус стружкоприемной канавки должен быть больше, а количество зубьев фрезы должно быть меньше.
② Fine grinding of milling cutter teeth. The roughness value of the cutting edge of the tooth should be less than Ra=0.4um. Прежде чем использовать новый нож, 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. Таким образом, можно не только уменьшить теплоту резки, но и деформация резания относительно невелика.
③ Strictly control the wear standard of milling tools. После износа инструмента, увеличивается значение шероховатости поверхности заготовки, температура резания повышается, и деформация заготовки увеличивается. Поэтому, в дополнение к выбору инструментальных материалов с хорошей износостойкостью, стандарт износа инструмента не должен превышать 0,2 мм., otherwise it is easy to produce built-up edge. При резке, температура заготовки обычно не должна превышать 100°C во избежание деформации..

Filling method to prevent deformation of machined large aluminum parts

3. Улучшите метод зажима заготовки. Для тонкостенных алюминиевых заготовок с плохой жесткостью, Для уменьшения деформации можно использовать следующие методы зажима:
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, как только он будет выпущен после обработки, заготовка неизбежно будет деформирована. В это время, the clamping method of the axial end face with better rigidity should be used. Чтобы найти внутреннее отверстие детали, сделать самодельную оправку с резьбой насквозь, вставьте его во внутреннее отверстие детали, прижмите торец накладкой и затем затяните ее гайкой. Деформацию зажима можно избежать при обработке внешнего круга., тем самым получая удовлетворительную точность обработки.
② When processing thin-walled and thin-plate aluminum workpieces, лучше всего использовать вакуумные присоски для равномерного распределения прижимной силы., and then process with a smaller cutting thickness (quantity), который может хорошо предотвратить деформацию заготовки. Кроме того, an internal filling method can also be used. С целью повышения технологической жесткости тонкостенных заготовок, среда может быть заполнена внутри заготовки, чтобы уменьшить деформацию заготовки во время зажима и резки. Например, залить расплав мочевины, содержащий 3% к 6% нитрат калия в заготовку. After processing, immerse the workpiece in water or alcohol to dissolve the filling and pour it out.

4. Arrange the procedures reasonably. Во время высокоскоростной резки, due to the large machining allowance and continuous cutting, процесс фрезерования часто вызывает вибрацию, что влияет на точность обработки и шероховатость поверхности.
Поэтому, the machining process of CNC high-speed cutting can generally be divided into: roughing – Semi-finishing – Clear corner processing – Finishing and other processes. Для деталей с высокими требованиями к точности, sometimes it is necessary to perform a second semi-finish machining and then finish machining. После черновой обработки, детали могут охлаждаться естественным путем, чтобы устранить внутренние напряжения, вызванные грубой обработкой, и уменьшить деформацию.. Припуск, оставшийся после черновой обработки, должен быть больше, чем величина деформации., в целом 1 к 2 мм. Во время отделки, на чистовой поверхности детали должен сохраняться равномерный припуск на механическую обработку, обычно подходит 0,2-0,5 мм, чтобы инструмент находился в стабильном состоянии во время процесса обработки.. Это может значительно уменьшить деформацию резки., получить хорошее качество обработки поверхности, и обеспечить точность продукта.

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