プロセス対策と操作スキルのアルミ加工変形を低減！

アルミ部品の機械加工変形には、材料の品質、部品の形状、製造条件など、さまざまな理由があります。主にブランクの内部応力による変形、切削力による変形、切削熱、クランプ力などがあります。

加工変形を低減するための技術的対策

1.ブランクの内部応力を減らします

自然または人工のエージングおよび振動処理により、ブランクの内部応力を部分的に取り除くことができます。前処理も効果的な処理方法です。 FATヘッドのブランクに大きな耳、余裕が大きいので加工後の変形も大きいです。ブランクのスペアパーツを前処理し、各パーツの許容値を減らすと、後の作業手順の変形を減らすことができるだけでなく、ブランクを前処理して一定期間放置した後に内部応力を解放することもできます。時間。

2.工具の切削能力を向上させます

切削工具の材質と幾何学的パラメータは、切削抵抗と切削熱に重要な影響を及ぼします。

1）切削工具の幾何学的パラメータの合理的な選択。

1すくい角：刃先の強度を維持した状態で、すくい角を大きく選択する必要があります。一方で、鋭利な刃先を研削することができ、他方で、切削変形を減らすことができます。切りくずをスムーズに除去でき、切削抵抗と切削温度を下げることができます。負のすくい角工具は使用しないでください。

2バックアングル：バックアングルのサイズは、逃げ面の摩耗と加工面の品質に直接影響します。切削厚さは、バックアングルを選択するための重要な条件です。粗いフライス加工は、大きな送り、重い切削負荷、熱のために、良好な工具冷却条件を必要とするため、後角を小さく選択する必要があります。フライス加工を終了するときは、刃先を鋭くし、逃げ面と加工面の間の摩擦を減らし、弾性変形を減らす必要があります。

3ねじれ角：フライス加工をスムーズにし、フライス加工力を減らすために、ねじれ角はできるだけ大きく選択する必要があります。

4主偏角：主偏角を適切に減らすと、熱放散状態が改善され、処理ゾーンの平均温度が下がる可能性があります。

2）ツールの構造を改善します。

1.フライスの歯数を減らし、切りくず容量のスペースを増やします。アルミニウムの材質がプラスチックであるため、加工変形が大きく、切りくず保持スペースが大きいため、切りくず保持溝の底半径を大きくし、フライスの歯数を少なくする必要があります。

2.カッターの歯の研削を終了します。刃先の粗さはRA=0.4um未満です。新しいナイフを使用する前に、歯のエッジを研ぐ残留バリとわずかな鋸歯をなくすために、数回穏やかに研削した後、前に歯に細かい石を使用する必要があります。このように、切削熱を低減できるだけでなく、切削変形も比較的小さい。

3.切削工具の摩耗基準を厳密に管理します。工具の摩耗後、ワークの表面粗さの値が増加し、切削温度が上昇し、ワークの変形が増加します。したがって、優れた耐摩耗性の切削工具材料の選択に加えて、切削工具の摩耗基準は0.2 mmを超えてはなりません。そうしないと、欠けが発生しやすくなります。切断するときは、変形を防ぐためにワークピースの温度が100°Cを超えないようにしてください。

3.ワークのクランプ方法を改善します

剛性の低い薄肉アルミニウム部品の場合、変形を減らすために次のクランプ方法を使用できます。

1薄肉ブッシング部品の場合、3ジョーセルフセンタリングチャックまたはスプリングチャックを半径方向からクランプすると、加工後に緩めると必然的にワークが変形します。この時点で、軸方向端圧縮法のより優れた剛性を利用する必要があります。部品の内穴を配置し、自作のねじ付きマンドレルを部品の内穴に挿入し、カバープレートを使用して端面を圧縮し、ナットバックを使用して締め付けます。外円加工により、型締変形を回避し、十分な加工精度を得ることができます。

2薄肉薄板ワークを加工する場合は、均一な型締力が得られるようにバキューム吸盤を選択し、切削量を減らしてワークの変形を防ぐのが最適です。

さらに、タンポナーデ法を使用することができます。薄肉ワークの技術的剛性を高めるために、媒体をワークに充填して、クランプおよび切断中のワークの変形を減らすことができます。たとえば、3％から6％の硝酸カリウムを含む尿素溶融物がワークピースに注がれます。処理後、ワークピースを水またはアルコールに浸すことにより、充填物を溶解して注ぎ出すことができます。

4.作業を整理します

高速切削は、大きな機械加工許容量と断続的な切削のために、フライス加工プロセスはしばしば振動を発生させ、精度と表面粗さに影響を与えます。したがって、CNC高速切削プロセスは、一般的に次のように分類できます。粗加工-半精密加工-クリアアングル加工-仕上げ加工およびその他のプロセス。高精度部品の場合、半精密加工を2回行ってから仕上げ加工が必要になる場合があります。荒加工後、部品を自然に冷却して内部応力を取り除き、変形を減らすことができます。荒加工後の許容誤差は、変形よりも大きく、通常1〜2mmです。仕上げの際には、部品の仕上げ面を均一な加工許容値に保つ必要があります。通常、0.2〜0.5 mmが適切です。これにより、カッターは加工過程で安定した状態になり、切削変形を大幅に低減して良好な状態を得ることができます。表面加工品質は、製品の精度を確保します。

加工変形を低減する操作スキル

上記の理由に加えて、変形過程でのアルミニウム部品の実際の操作では、操作方法が非常に重要です。

1.放熱条件を良くし、熱の集中を避けるために、加工許容量の大きい部品は対称的に処理する必要があります。厚さ90mmの板金を60mmに機械加工する必要がある場合、片面をすぐにフライス加工し、もう片面を最終寸法に1回機械加工すると、平坦度は5mmに達します。繰り返し送りを使用する場合、各面は最終寸法に2回機械加工され、平坦度は0.3mmであることが保証されます。

2.プレート部品に複数のキャビティがある場合、加工時に1つのキャビティと1つのキャビティの順次処理方法を使用しないでください。部品の変形が発生します。多層加工を採用し、各層を可能な限り同時にすべてのキャビティに加工し、次のレベルを加工することで、部品の応力を均一にし、変形を低減します。

3.切削量を変えて、切削抵抗と熱を減らします。切削パラメータの3つの要素のうち、切削抵抗は切削工具の量に大きく影響されます。加工代が大きすぎて切削抵抗が大きすぎると、部品が変形するだけでなく、工作機械の主軸剛性に影響を与え、工具の耐久性が低下します。ナイフの量を食べるために減らすと、生産効率が大幅に低下します。しかし、数値制御処理は高速フライス加工であり、この問題を克服することができます。同時に、それに対応する送りの増加が機械の速度を上げる限り、加工効率を確保しながら切削抵抗を減らすことができます。

4、ツールのシーケンスにも注意してください。荒加工の重点は、加工効率の向上であり、単位時間内の除去率の追求は、一般的に逆フライス加工を使用することができます。それは、幾何学的な輪郭に必要な仕上げの基本的な形である、ラフキャストされた余剰材料の表面を切断するための最短速度、最短時間です。また、仕上げの重点は、回避フライス加工の使用に適した高精度、高品質です。カッターの歯の切削厚さが最大からゼロまで徐々に減少するため、加工硬化の程度が大幅に減少し、成形品の変形の程度が減少します。

5、クランプ変形のために処理中の薄肉ワークピース、仕上げ加工も避けられません。ワークの変形を最小限に抑えるために、仕上げの最終寸法に達する前にワークを緩めて、ワークが元の状態に自由に戻るようにしてから、かどうかに応じて少し押します。ワークは手でクランプすることができ、このようにして、所望の加工効果を得ることができます。一言で言えば、クランプ力の作用点は支持面上にあるべきです。クランプ力は、ワークの剛性方向に作用する必要があります。

6、キャビティ、機械加工キャビティを備えた部品の処理では、ドリルのようなフライスを部品に直接入れないでください。フライスの切りくずスペースが十分でなく、チップの除去がスムーズでなく、部品が過熱し、膨張します。ナイフがつぶれたり、ナイフが壊れたりするなどの不利な現象。最初に同じサイズ以上のフライスで穴をドリルダウンし、次にフライスを使用します。または、CAMソフトウェアを使用してスパイラルカッター手順を作成することもできます。

アルミ部品の加工精度や表面品質に影響を与える主な要因は、加工工程で変形しやすいことであり、オペレーターには一定の操作経験とスキルが必要です。