Veľké, tenkostenné škrupinové diely sa počas obrábania ľahko zdeformujú a zdeformujú. V tomto článku si predstavíme prípad chladenia veľkých a tenkostenných dielov, aby sme prediskutovali problémy v bežnom procese obrábania. Okrem toho poskytujeme aj optimalizované riešenie procesu a upínacieho prípravku. Poďme na to!
Puzdro je o škrupinovej časti vyrobenej z materiálu AL6061-T6. Tu sú jeho presné rozmery.
Celkový rozmer: 455 * 261,5 * 12,5 mm
Hrúbka steny podpery: 2,5 mm
Hrúbka chladiča: 1,5 mm
Rozstup chladiča: 4,5 mm
Prax a výzvy v rôznych procesných trasách
Počas CNC obrábania tieto tenkostenné škrupinové štruktúry často spôsobujú celý rad problémov, ako je deformácia a deformácia. Aby sme tieto problémy prekonali, snažíme sa ponúknuť možnosti servalových procesných trás. Pre každý proces však stále existujú určité špecifické problémy. Tu sú podrobnosti.
Procesná trasa 1
V procese 1 začneme obrábaním zadnej (vnútornej) strany obrobku a potom vyplníme duté oblasti sadrou. Následne, pričom zadná strana slúži ako referencia, pomocou lepidla a obojstrannej pásky upevníme referenčnú stranu na miesto, aby sme mohli obrábať prednú stranu.
S touto metódou však existujú určité problémy. Kvôli veľkej vyplnenej oblasti na zadnej strane lepidlo a obojstranná páska dostatočne neupevňujú obrobok. To vedie k deformácii v strede obrobku a väčšiemu úberu materiálu počas procesu (tzv. prerezanie). Okrem toho nedostatočná stabilita obrobku vedie aj k nízkej účinnosti spracovania a zlému vzoru povrchu noža.
Procesná trasa 2
V procese 2 zmeníme poradie opracovania. Začneme so spodnou stranou (stranou, kde sa teplo odvádza) a potom použijeme sadrovú výplň dutiny. Ďalej, pričom prednú stranu použijeme ako referenciu, pomocou lepidla a obojstrannej pásky pripevníme referenčnú stranu, aby sme mohli opracovať rubovú stranu.
Problém s týmto postupom je však podobný ako pri postupe č. 1, s výnimkou toho, že problém sa presúva na rubovú stranu (vnútornú stranu). Opäť platí, že keď má rubová strana veľkú dutú výplňovú plochu, použitie lepidla a obojstrannej pásky neposkytuje obrobku vysokú stabilitu, čo vedie k deformácii.
Procesná trasa 3
V procese 3 zvažujeme použitie postupnosti obrábania z procesu 1 alebo procesu 2. Potom v druhom upevňovacom procese použijeme prítlačnú dosku na uchytenie obrobku stlačením obvodu.
Avšak kvôli veľkej ploche produktu je doska schopná pokryť iba obvodovú plochu a nedokáže úplne upevniť strednú oblasť obrobku.
Na jednej strane to vedie k tomu, že stredová časť obrobku je stále viditeľná v dôsledku deformácie a krivky, čo následne vedie k prerezaniu v stredovej časti výrobku. Na druhej strane, táto metóda obrábania spôsobí, že tenkostenné CNC plášťové diely budú príliš slabé.
Procesná trasa 4
V procese 4 najprv opracujeme rubovú stranu (vnútornú stranu) a potom pomocou vákuového skľučovadla pripevníme opracovanú rubovú rovinu, aby sme mohli opracovať prednú stranu.
Avšak v prípade tenkostenného plášťového dielu sa na zadnej strane obrobku nachádzajú konkávne a konvexné štruktúry, ktorým sa musíme pri použití vákuového odsávania vyhnúť. To však vytvorí nový problém, pretože vyhýbané oblasti strácajú svoju saciu silu, najmä v štyroch rohových oblastiach na obvode najväčšieho profilu.
Keďže tieto neabsorbované oblasti zodpovedajú prednej strane (v tomto bode obrábanému povrchu), môže dôjsť k odskoku rezného nástroja, čo má za následok vibračný vzor nástroja. Táto metóda preto môže mať negatívny vplyv na kvalitu obrábania a povrchovú úpravu.
Optimalizované riešenie pre procesnú trasu a upínacie prípravky
Na vyriešenie vyššie uvedených problémov navrhujeme nasledujúce optimalizované riešenia procesov a upínacích prípravkov.
Predbežné obrábanie priechodných otvorov pre skrutky
Najprv sme vylepšili postup obrábania. S novým riešením najprv spracujeme zadnú stranu (vnútornú stranu) a v niektorých oblastiach, ktoré budú nakoniec vydlabané, predopracujeme priechodný otvor pre skrutku. Účelom je zabezpečiť lepšiu metódu upevnenia a polohovania v nasledujúcich krokoch obrábania.
Zakrúžkujte oblasť, ktorá sa má obrábať
Ďalej použijeme obrobené roviny na zadnej strane (vnútornej strane) ako referenciu pre obrábanie. Zároveň zaistíme obrobok prevlečením skrutky cez presahujúci otvor z predchádzajúceho procesu a jej zaistením k upínacej doske. Potom zakrúžkujeme oblasť, kde je skrutka zaistená, ako oblasť, ktorá sa má obrábať.
Sekvenčné obrábanie s doskou
Počas procesu obrábania najskôr opracujeme oblasti okrem oblasti, ktorá sa má obrábať. Po opracovaní týchto oblastí umiestnime na obrábanú oblasť dosku (dosku je potrebné natrieť lepidlom, aby sa zabránilo rozdrveniu obrábaného povrchu). Potom odstránime skrutky použité v kroku 2 a pokračujeme v obrábaní oblastí, ktoré sa majú obrábať, až kým nie je celý výrobok hotový.
Vďaka tomuto optimalizovanému riešeniu procesu a upínacieho zariadenia dokážeme lepšie udržať tenkostenný CNC obrábaný diel a vyhnúť sa problémom, ako je deformácia, zdeformovanie a prerezanie. Upevnené skrutky umožňujú pevné pripevnenie upínacej dosky k obrobku, čo zabezpečuje spoľahlivé umiestnenie a oporu. Okrem toho použitie prítlačnej dosky na vyvíjanie tlaku na obrábanú oblasť pomáha udržiavať obrobok stabilný.
Hĺbková analýza: Ako sa vyhnúť deformácii a deformácii?
Dosiahnutie úspešného obrábania veľkých a tenkostenných škrupinových konštrukcií si vyžaduje analýzu špecifických problémov v procese obrábania. Pozrime sa bližšie na to, ako možno tieto výzvy efektívne prekonať.
Predbežné obrábanie vnútornej strany
V prvom kroku obrábania (obrábanie vnútornej strany) je materiálom pevný kus materiálu s vysokou pevnosťou. Obrobok preto počas tohto procesu netrpí anomáliami obrábania, ako sú deformácie a deformácie. To zaisťuje stabilitu a presnosť pri obrábaní prvého upínača.
Použite metódu uzamknutia a stlačenia
V druhom kroku (obrábanie v mieste, kde sa nachádza chladič) používame metódu upnutia s blokovaním a lisovaním. To zaisťuje, že upínacia sila je vysoká a rovnomerne rozložená na nosnej referenčnej rovine. Toto upnutie robí výrobok stabilným a počas celého procesu sa nedeformuje.
Alternatívne riešenie: Bez dutej konštrukcie
Niekedy sa však stretávame so situáciami, keď nie je možné vytvoriť priechodný otvor pre skrutku bez dutej konštrukcie. Tu je alternatívne riešenie.
Počas obrábania rubovej strany môžeme vopred navrhnúť niektoré stĺpiky a potom na ne narezať závit. Počas ďalšieho obrábania necháme skrutku prechádzať rubovou stranou upínacieho prípravku a zaisťovať obrobok, a potom vykonáme obrábanie druhej roviny (strany, kde sa teplo odvádza). Týmto spôsobom môžeme dokončiť druhý krok obrábania v jednom prechode bez toho, aby sme museli meniť dosku v strede. Nakoniec pridáme trojitý upínací krok a odstránime procesné stĺpiky, aby sme proces dokončili.
Záverom možno povedať, že optimalizáciou procesu a upínacieho prípravku môžeme úspešne vyriešiť problém deformácie a deformácie veľkých, tenkých škrupinových dielov počas CNC obrábania. To nielen zaisťuje kvalitu a efektivitu obrábania, ale tiež zlepšuje stabilitu a kvalitu povrchu výrobku.