Consejos para evitar la deformación de las piezas de aluminio en el mecanizado CNC

La aleación de aluminio ahora se usa en muchos campos y es una materia prima esencial en la industria del mecanizado CNC. Sin embargo, en comparación con otros metales, tiene una dureza baja y un gran valor de expansión térmica, lo que hace que el procesamiento de piezas de precisión de aleación de aluminio sea propenso a la deformación del producto. Hay muchas razones para la deformación de las piezas de precisión de aleación de aluminio, que están relacionadas con el material, las condiciones de producción, la forma de la pieza y el rendimiento del fluido de corte. Por lo tanto, para reducir la deformación del procesamiento, mecanizado de piezas de precisión de aleación de aluminio los fabricantes pueden tomar varias medidas y mejorar el proceso para lograr el propósito de reducir la deformación. Aquí hay varios métodos que pueden reducir la deformación de las piezas de aleación de aluminio en el mecanizado CNC.

Reducir la tensión interna de las piezas rugosas de aluminio

La tensión interna de las piezas rugosas puede eliminarse parcialmente mediante envejecimiento natural o artificial y tratamiento de vibraciones. El pretratamiento también es un proceso efectivo. Para piezas de aluminio en bruto más grandes, la deformación después del mecanizado también es grande. Si se corta el exceso de material de aluminio de la pieza en bruto, se pueden obtener tolerancias precisas y se puede mejorar la deformación. Después de permanecer por un período de tiempo, también se liberará parte de la presión interna.

Mejorar la capacidad de corte de las herramientas de corte

El material y los parámetros geométricos de las herramientas de corte tienen una influencia importante en la fuerza de corte y el calor. La correcta selección de las herramientas de corte es muy importante para reducir la deformación del mecanizado de las piezas.

Parámetros geométricos que afectan el rendimiento de la herramienta:

Frente Ángulo:

El ángulo frontal debe configurarse correctamente para mantener la fuerza de la cuchilla, de lo contrario, los bordes afilados se desgastarán. Bajo la condición de mantener la resistencia del borde, el ángulo de inclinación debe ser apropiadamente grande. Por un lado, puede moler bordes afilados. Por otro lado, puede reducir la deformación del corte, hacer que las virutas se eliminen suavemente y luego reducir la fuerza de corte y la temperatura de corte. No recomendamos usar herramientas de ángulo de inclinación negativo.

Ángulo trasero:

El tamaño del ángulo trasero afecta directamente el desgaste lateral y la calidad del procesamiento. El grosor de corte es un parámetro importante a tener en cuenta al configurar el ángulo trasero. En el fresado en desbaste, debido a la gran velocidad de avance, la gran carga de corte y la alta producción de calor, se requiere que la herramienta tenga buenas condiciones de disipación de calor, por lo que se debe seleccionar un ángulo de alivio más pequeño. En el fresado fino, se requieren bordes afilados para reducir la fricción entre el lado y la superficie maquinada y reducir la deformación elástica. Por lo tanto, se debe seleccionar un ángulo de alivio mayor.

Ángulo de hélice:

Para que el fresado sea suave y reducir la fuerza de fresado, el ángulo de hélice debe ser lo más grande posible.

Ángulo de entrada:

La reducción adecuada del ángulo de entrada puede mejorar las condiciones de disipación de calor y reducir la temperatura promedio del área de procesamiento.

Mejorar la estructura de las herramientas de corte

Reduzca el número de dientes de corte y aumente el espacio para virutas.

Debido a la gran plasticidad del material de aluminio y la gran deformación de corte durante el procesamiento, se requiere un espacio de viruta más grande. Por lo tanto, el radio de la parte inferior de la flauta de la viruta debe ser mayor y la cantidad de dientes de la fresa debe ser menor.

El radio del fondo del tanque debe ser mayor y la cantidad de dientes de la fresa debe reducirse. Por ejemplo, se utilizan dos dientes de corte en una fresa de 20 mm o menos, y tres dientes de corte en una fresa de 30 a 60 mm para evitar la deformación de las piezas de paredes delgadas de aleación de aluminio debido a la obstrucción de las virutas.

Dientes de corte para rectificado de precisión

La rugosidad del filo es menor que Ra =0.4um. Antes de usar una nueva herramienta de corte, frote suavemente las superficies delantera y trasera de los dientes de corte con un paso fino para eliminar las rebabas y las finas marcas dentadas que quedan al afilar los dientes de corte. De esta manera, no solo se puede reducir el calor de corte, sino que la deformación de corte es relativamente pequeña.

Controle estrictamente los estándares de desgaste de herramientas.

Después de que la herramienta se desgasta, la 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 seleccionar materiales para 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 bordes de viruta. Al cortar mediante fresado CNC o torneado CNC, la temperatura de la pieza de trabajo procesada no debe exceder los 100 °C para evitar la deformación.

Mejore el método de sujeción de la pieza de trabajo.

Para piezas de trabajo de aluminio de paredes delgadas con poca rigidez, se pueden usar los siguientes métodos de sujeción para reducir la deformación:

Para piezas de bujes de mecanizado CNC de pared delgada, si se utiliza un mandril autocentrante de tres mordazas o un mandril de resorte para sujetar desde la dirección radial, una vez que se suelta después del procesamiento, la pieza de trabajo inevitablemente se deformará. En este momento, se debe utilizar un método de prensado de la cara del extremo axial con buena rigidez. Según la posición del orificio interior de la pieza, se realiza un mandril roscado para ubicar el orificio interior de la pieza. Insértelo en el orificio interior de la pieza. La placa de cubierta se usa para comprimir la cara del extremo y la tuerca se usa para apretar hacia atrás. Al mecanizar el círculo exterior, se puede evitar la deformación por sujeción y se puede obtener una precisión de mecanizado satisfactoria.

Además, también se pueden utilizar métodos de llenado. Para mejorar la rigidez del proceso de las piezas de trabajo de paredes delgadas, se pueden llenar las piezas de trabajo con medios para reducir la deformación de la pieza de trabajo durante la sujeción y el corte. Por ejemplo, vierta una masa fundida de urea que contenga entre un 3 % y un 6 % de nitrato de potasio en la pieza de trabajo. Después del procesamiento, sumerja la pieza de trabajo en agua o alcohol, luego disuelva el relleno y viértalo.

Organizar razonablemente el proceso de producción

En el corte de alta velocidad, debido a la gran tolerancia de mecanizado y al corte intermitente, a menudo se producen vibraciones durante el fresado, lo que afecta la precisión del mecanizado y la rugosidad de la superficie. Por lo tanto, la tecnología de corte CNC de alta velocidad generalmente se puede dividir en mecanizado de desbaste, semiacabado, limpieza de esquinas y acabado. Para piezas que requieren alta precisión, a veces es necesario realizar primero un segundo semiacabado y luego el acabado. Después del mecanizado de desbaste, las piezas se pueden enfriar de forma natural para eliminar la tensión interna y reducir la deformación.

El margen restante después del mecanizado de desbaste debe ser mayor que la deformación, generalmente de 1 a 2 mm. Durante el acabado, la superficie de la pieza debe ser uniforme. Generalmente, 0,2-0,5 mm es la mejor manera de mantener la herramienta en un estado estable durante el proceso de acabado, lo que puede reducir en gran medida la deformación del corte, obtener una buena calidad de procesamiento de la superficie y garantizar la precisión del producto.

Además de las razones anteriores, el método de operación también es muy importante en la operación real, y el método de operación correcto también puede reducir en gran medida la flexión de las piezas de aleación de aluminio.

Simétrico Mecanizado

Para piezas de aluminio con grandes tolerancias de mecanizado, se debe evitar una concentración de calor excesiva para producir una mejor disipación de calor y reducir la deformación térmica. El mecanizado simétrico puede evitar la acumulación excesiva de calor alrededor de las piezas durante el mecanizado. Por lo tanto, reduce la posibilidad de deformación térmica.

Elija los parámetros de corte correctos

La elección de los parámetros de corte adecuados reducirá el calor y la fuerza de corte. Los parámetros de corte superiores al valor normal provocarán una fuerza de corte excesiva durante el mecanizado CNC de aluminio. Debido a la gran cantidad de calor generado, es fácil provocar la deformación de las piezas. Además, dado que la vida útil de la herramienta afecta la rigidez del husillo, se reduce la durabilidad de la vida.

Entre todos los factores de los parámetros de corte, la mayor influencia en la fuerza de corte es el número de profundidades de corte posterior. Sin embargo, aunque reducir el número de herramientas de corte ayuda a garantizar que las piezas no se deformen, también reduce la eficiencia del procesamiento. El fresado de alta velocidad del mecanizado CNC puede resolver este problema. Al reducir la profundidad del corte posterior, aumentar la velocidad de avance y aumentar la velocidad de la máquina, el mecanizado puede reducir la fuerza de corte y garantizar la eficiencia del mecanizado.

Mecanizado en técnica estratificada

Cuando hay múltiples cavidades en las piezas de aleación de aluminio, debido a la fuerza desigual, el método de procesamiento secuencial de una cavidad y una cavidad no es adecuado para el procesamiento, lo que causará fácilmente una fuerza desigual y deformación de las piezas. El fresado se lleva a cabo con una variedad de métodos de procesamiento en capas, cada capa se procesa en todas las cavidades al mismo tiempo, y luego la siguiente capa se procesa para hacer que las partes se estresen uniformemente y se reduzca la deformación. En comparación con el procesamiento de piezas a la vez, esta opción tiene menos riesgo de deformación de la pieza. La situación anterior era que la fuerza aplicada durante el mecanizado CNC de aluminio era más uniforme.

Taladrado y Fresado

Mecanizar piezas con cavidades tiene sus propios problemas. Si la fresa se aplica directamente a la pieza, el corte no será uniforme debido al espacio insuficiente para virutas de la fresa. Esto conduce a la acumulación de una gran cantidad de calor de corte, expansión y deformación de piezas e incluso la posible fractura de piezas o herramientas.

La mejor manera de resolver este problema es taladrar y luego fresar. Esto implica primero perforar un orificio con una herramienta no más pequeña que la fresa y luego colocar la fresa en el orificio para comenzar a fresar.

Preste atención a la secuencia de la herramienta de corte Camino a pie .

El fresado en desbaste enfatiza la mejora de la eficiencia del mecanizado y la búsqueda de la velocidad de corte por unidad de tiempo. Por lo general, se puede utilizar fresado inverso. En otras palabras, el exceso de material sobre la superficie de la pieza en bruto se elimina a la mayor velocidad y en el menor tiempo posible, y básicamente se forma el contorno geométrico requerido para el acabado. El mecanizado de precisión enfatiza la alta precisión y la alta calidad, y se recomienda utilizar el fresado frontal. Debido a que el grosor de corte de los dientes de corte disminuye gradualmente desde el valor máximo hasta cero, el grado de endurecimiento de la pieza de trabajo se reduce considerablemente y el grado de deformación de la pieza también se reduce.

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