Análisis de varias causas de deformación de piezas de aleación de aluminio mecanizadas?
El problema de la deformación de la pieza de trabajo en el mecanizado de piezas de aleación de aluminio es un problema difícil de resolver. Primero, debe analizar la causa de la deformación antes de poder tomar contramedidas.
1, el material y la estructura de la pieza de trabajo afectarán la deformación de la pieza de trabajo.
La cantidad de deformación es proporcional a la complejidad de la forma, la relación de aspecto y el grosor de la pared, y es proporcional a la rigidez y estabilidad del material. Por lo tanto, en el diseño de piezas para reducir la influencia de estos factores en la deformación de la pieza de trabajo como sea posible.
Especialmente en la estructura de piezas grandes, la estructura debe ser razonable. Antes del procesamiento, los defectos como la dureza y la porosidad del blanco deben controlarse estrictamente para garantizar la calidad del blanco y reducir la deformación de la pieza de trabajo.
2, Deformation caused by workpiece clamping
When clamping the workpiece, first select the correct clamping point and then select the appropriate clamping force according to the position of the clamping point.
So as far as possible, the clamping point and the supporting point are consistent, so that the clamping force acts on the support. The clamping point should be as close as possible to the working surface, and the position where the force is not easy to cause the clamping deformation is selected. When there are clamping forces in several directions on the workpiece, the order of the clamping forces should be considered. The clamping force should be applied first to make the workpiece and the support contact, and it should not be too large. For the main clamping force that balances the cutting force, it should be applied at the end.
En segundo lugar, se debe aumentar el área de contacto entre la pieza de trabajo y la abrazadera o se debe usar la fuerza de sujeción axial. El aumento de la rigidez de la pieza es una forma efectiva de resolver la deformación de sujeción, pero debido a la forma y estructura de la pieza de pared delgada, tiene una rigidez más baja. De esta manera, la deformación ocurre debido a la aplicación de la fuerza de sujeción.
Increasing the contact area between the workpiece and the fixture can effectively reduce the deformation of the workpiece when it is clamped. For example, when milling thin-walled parts, a large number of elastic pressure plates are used, in order to increase the force-receiving area of the contact parts; When turning the inner diameter and outer circle of a thin-walled sleeve, whether using a simple open transition ring, or using elastic mandrel, arc clamp, etc., are used to increase the contact area of workpiece clamping. This method is advantageous for carrying the clamping force and thus avoiding deformation of the part. The axial clamping force is also widely used in production. The special fixture for designing and manufacturing can make the clamping force act on the end face, which can solve the bending deformation of the workpiece caused by the thin wall of the workpiece and the poor rigidity.
3, deformación causada por el mecanizado de piezas
La deformación elástica de la pieza de trabajo en la dirección de la fuerza debido a la acción de la fuerza de corte en el proceso de corte es lo que a menudo llamamos el fenómeno de dejar cuchillas.
En respuesta a tales deformaciones, se deben tomar las medidas correspondientes en la herramienta, se requiere afilar la herramienta de corte en el acabado. Por un lado, puede reducir la resistencia a la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo, por otro lado, puede mejorar la capacidad de disipación de calor de la herramienta al cortar la pieza de trabajo, reduciendo así la tensión interna residual en la pieza de trabajo. Por ejemplo, al fresar un plano grande de una pieza de pared delgada, utilizando un método de fresado de un solo filo, los parámetros de la herramienta seleccionan un ángulo de avance más grande y un ángulo de ataque más grande para reducir la resistencia al corte. Debido a la ligera velocidad de corte de la herramienta, se reduce la deformación de las piezas de paredes delgadas y se usa ampliamente en la producción.
En el torneado de piezas de paredes delgadas, un ángulo de herramienta razonable es crítico para la cantidad de fuerza de corte durante el torneado, la deformación térmica durante el torneado y la calidad microscópica de la superficie de la pieza de trabajo. El tamaño del ángulo de inclinación de la herramienta determina el grado de deformación de corte y la nitidez del ángulo de inclinación de la herramienta. El ángulo de inclinación grande reduce la deformación de corte y la fricción, pero el ángulo de inclinación demasiado grande reduce el ángulo de cuña de la herramienta, reduce la resistencia de la herramienta, reduce la disipación de calor de la herramienta y acelera el desgaste. Por lo tanto, al girar piezas de materiales de acero de paredes delgadas, use herramientas de alta velocidad, el ángulo frontal es de 6 ° ~ 30 °, con herramientas de carburo, el ángulo frontal es de 5 ° ~ 20 °.
El ángulo posterior de la herramienta es grande, la fricción es pequeña y la fuerza de corte también se reduce en consecuencia. Sin embargo, si el ángulo posterior es demasiado grande, la resistencia de la herramienta se debilitará. Al girar piezas de paredes delgadas, use una herramienta de torneado de acero de alta velocidad, y el ángulo posterior de la herramienta es de 6 ° ~ 12 °. Herramientas de corte de carburo, tomando el ángulo de 4 ° ~ 12 °. Tome un ángulo posterior más grande cuando gire bien y un ángulo posterior más pequeño cuando desbaste. Al girar los círculos internos y externos de las piezas de paredes delgadas, tome un ángulo de avance grande. La selección adecuada de la herramienta es una condición necesaria para la deformación de la pieza de trabajo.
El calor generado por la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo durante el mecanizado también deforma la pieza de trabajo, por lo que a menudo se selecciona el mecanizado de alta velocidad. En el mecanizado de alta velocidad, dado que las virutas se cortan en poco tiempo, la mayor parte del calor de corte es arrastrado por las virutas, lo que reduce la deformación térmica de la pieza de trabajo; En segundo lugar, en el mecanizado de alta velocidad, debido a la reducción de la porción suavizada del material de la capa de corte, la deformación del procesamiento de la pieza también se puede reducir, lo cual es ventajoso para garantizar el tamaño y la precisión de la forma de la pieza. Además, el fluido de corte se usa principalmente para reducir la fricción durante el corte y para reducir la temperatura de corte. El uso razonable del fluido de corte juega un papel importante en la mejora de la durabilidad de la herramienta, la calidad de la superficie de mecanizado y la precisión del mecanizado. Por lo tanto, es necesario usar un fluido de corte suficiente para evitar la deformación de la pieza durante el procesamiento.
El uso de cantidades de corte razonables en el mecanizado es un factor clave para garantizar la precisión de la pieza. En el caso de piezas de paredes delgadas con alta precisión de procesamiento, el mecanizado simétrico generalmente se adopta para igualar la tensión generada en los lados opuestos para alcanzar un estado estable, y la pieza de trabajo es lisa después del procesamiento. Sin embargo, cuando se adopta una mayor cantidad de herramienta de corte en un determinado proceso, la pieza de trabajo se deformará debido al desequilibrio de la tensión de tensión y la tensión de compresión.
4, Deformación de tensión después del mecanizado.
Después del procesamiento, las partes mismas tienen tensiones internas. Estas distribuciones de tensión interna son un estado relativamente equilibrado, y las partes tienen una forma relativamente estable. Sin embargo, después de eliminar algunos materiales y cambiar la tensión interna después del tratamiento térmico, la pieza de trabajo necesita alcanzar el equilibrio de fuerza nuevamente, por lo que la forma cambia. Para resolver dicha deformación, la pieza de trabajo que se va a enderezar puede apilarse a una cierta altura mediante un método de tratamiento térmico, y presionarla en un estado plano mediante ciertas herramientas. Luego, las herramientas y la pieza de trabajo se colocan juntas en el horno de calentamiento, y se seleccionan diferentes temperaturas de calentamiento y tiempos de calentamiento de acuerdo con los materiales de las piezas. Después de enderezar el calor, la estructura interna de la pieza de trabajo es estable. En este momento, la pieza de trabajo no solo tiene una alta rectitud, sino que también se elimina el fenómeno de endurecimiento del trabajo, lo que facilita aún más el acabado de la pieza. Para realizar el tratamiento de envejecimiento de fundición, intente eliminar el estrés residual interno y luego utilice los métodos de procesamiento de modificación, es decir, desbaste - Envejecimiento - reprocesamiento.
Para piezas grandes, se requiere perfilado. Es decir, se espera la cantidad de deformación de la pieza de trabajo después del ensamblaje, y la cantidad de deformación se reserva en la dirección opuesta durante el procesamiento, lo que puede prevenir efectivamente la deformación de la pieza después del ensamblaje.
En resumen, para la pieza de trabajo fácilmente deformable, las contramedidas correspondientes deben adoptarse en el blanco y la tecnología de procesamiento. Es necesario analizar de acuerdo a diferentes situaciones, y se encontrará una ruta de proceso adecuada.
1, el material y la estructura de la pieza de trabajo afectarán la deformación de la pieza de trabajo.
La cantidad de deformación es proporcional a la complejidad de la forma, la relación de aspecto y el grosor de la pared, y es proporcional a la rigidez y estabilidad del material. Por lo tanto, en el diseño de piezas para reducir la influencia de estos factores en la deformación de la pieza de trabajo como sea posible.
Especialmente en la estructura de piezas grandes, la estructura debe ser razonable. Antes del procesamiento, los defectos como la dureza y la porosidad del blanco deben controlarse estrictamente para garantizar la calidad del blanco y reducir la deformación de la pieza de trabajo.
2, Deformation caused by workpiece clamping
When clamping the workpiece, first select the correct clamping point and then select the appropriate clamping force according to the position of the clamping point.
So as far as possible, the clamping point and the supporting point are consistent, so that the clamping force acts on the support. The clamping point should be as close as possible to the working surface, and the position where the force is not easy to cause the clamping deformation is selected. When there are clamping forces in several directions on the workpiece, the order of the clamping forces should be considered. The clamping force should be applied first to make the workpiece and the support contact, and it should not be too large. For the main clamping force that balances the cutting force, it should be applied at the end.
En segundo lugar, se debe aumentar el área de contacto entre la pieza de trabajo y la abrazadera o se debe usar la fuerza de sujeción axial. El aumento de la rigidez de la pieza es una forma efectiva de resolver la deformación de sujeción, pero debido a la forma y estructura de la pieza de pared delgada, tiene una rigidez más baja. De esta manera, la deformación ocurre debido a la aplicación de la fuerza de sujeción.
Increasing the contact area between the workpiece and the fixture can effectively reduce the deformation of the workpiece when it is clamped. For example, when milling thin-walled parts, a large number of elastic pressure plates are used, in order to increase the force-receiving area of the contact parts; When turning the inner diameter and outer circle of a thin-walled sleeve, whether using a simple open transition ring, or using elastic mandrel, arc clamp, etc., are used to increase the contact area of workpiece clamping. This method is advantageous for carrying the clamping force and thus avoiding deformation of the part. The axial clamping force is also widely used in production. The special fixture for designing and manufacturing can make the clamping force act on the end face, which can solve the bending deformation of the workpiece caused by the thin wall of the workpiece and the poor rigidity.
3, deformación causada por el mecanizado de piezas
La deformación elástica de la pieza de trabajo en la dirección de la fuerza debido a la acción de la fuerza de corte en el proceso de corte es lo que a menudo llamamos el fenómeno de dejar cuchillas.
En respuesta a tales deformaciones, se deben tomar las medidas correspondientes en la herramienta, se requiere afilar la herramienta de corte en el acabado. Por un lado, puede reducir la resistencia a la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo, por otro lado, puede mejorar la capacidad de disipación de calor de la herramienta al cortar la pieza de trabajo, reduciendo así la tensión interna residual en la pieza de trabajo. Por ejemplo, al fresar un plano grande de una pieza de pared delgada, utilizando un método de fresado de un solo filo, los parámetros de la herramienta seleccionan un ángulo de avance más grande y un ángulo de ataque más grande para reducir la resistencia al corte. Debido a la ligera velocidad de corte de la herramienta, se reduce la deformación de las piezas de paredes delgadas y se usa ampliamente en la producción.
En el torneado de piezas de paredes delgadas, un ángulo de herramienta razonable es crítico para la cantidad de fuerza de corte durante el torneado, la deformación térmica durante el torneado y la calidad microscópica de la superficie de la pieza de trabajo. El tamaño del ángulo de inclinación de la herramienta determina el grado de deformación de corte y la nitidez del ángulo de inclinación de la herramienta. El ángulo de inclinación grande reduce la deformación de corte y la fricción, pero el ángulo de inclinación demasiado grande reduce el ángulo de cuña de la herramienta, reduce la resistencia de la herramienta, reduce la disipación de calor de la herramienta y acelera el desgaste. Por lo tanto, al girar piezas de materiales de acero de paredes delgadas, use herramientas de alta velocidad, el ángulo frontal es de 6 ° ~ 30 °, con herramientas de carburo, el ángulo frontal es de 5 ° ~ 20 °.
El ángulo posterior de la herramienta es grande, la fricción es pequeña y la fuerza de corte también se reduce en consecuencia. Sin embargo, si el ángulo posterior es demasiado grande, la resistencia de la herramienta se debilitará. Al girar piezas de paredes delgadas, use una herramienta de torneado de acero de alta velocidad, y el ángulo posterior de la herramienta es de 6 ° ~ 12 °. Herramientas de corte de carburo, tomando el ángulo de 4 ° ~ 12 °. Tome un ángulo posterior más grande cuando gire bien y un ángulo posterior más pequeño cuando desbaste. Al girar los círculos internos y externos de las piezas de paredes delgadas, tome un ángulo de avance grande. La selección adecuada de la herramienta es una condición necesaria para la deformación de la pieza de trabajo.
El calor generado por la fricción entre la herramienta y la pieza de trabajo durante el mecanizado también deforma la pieza de trabajo, por lo que a menudo se selecciona el mecanizado de alta velocidad. En el mecanizado de alta velocidad, dado que las virutas se cortan en poco tiempo, la mayor parte del calor de corte es arrastrado por las virutas, lo que reduce la deformación térmica de la pieza de trabajo; En segundo lugar, en el mecanizado de alta velocidad, debido a la reducción de la porción suavizada del material de la capa de corte, la deformación del procesamiento de la pieza también se puede reducir, lo cual es ventajoso para garantizar el tamaño y la precisión de la forma de la pieza. Además, el fluido de corte se usa principalmente para reducir la fricción durante el corte y para reducir la temperatura de corte. El uso razonable del fluido de corte juega un papel importante en la mejora de la durabilidad de la herramienta, la calidad de la superficie de mecanizado y la precisión del mecanizado. Por lo tanto, es necesario usar un fluido de corte suficiente para evitar la deformación de la pieza durante el procesamiento.
El uso de cantidades de corte razonables en el mecanizado es un factor clave para garantizar la precisión de la pieza. En el caso de piezas de paredes delgadas con alta precisión de procesamiento, el mecanizado simétrico generalmente se adopta para igualar la tensión generada en los lados opuestos para alcanzar un estado estable, y la pieza de trabajo es lisa después del procesamiento. Sin embargo, cuando se adopta una mayor cantidad de herramienta de corte en un determinado proceso, la pieza de trabajo se deformará debido al desequilibrio de la tensión de tensión y la tensión de compresión.
La deformación de las piezas de paredes delgadas durante el torneado es multifacética. La fuerza de sujeción al sujetar la pieza de trabajo, la fuerza de corte al cortar la pieza de trabajo, la pieza de trabajo dificulta la deformación elástica y la deformación plástica generada durante el corte de la herramienta, y la temperatura en la zona de corte aumenta para causar deformación térmica. Por lo tanto, cuando queremos un mecanizado en bruto, la profundidad de corte y el avance pueden ser mayores. Al terminar, la cantidad de la cuchilla es generalmente de 0.2 a 0.5 mm, la cantidad de alimentación es generalmente de 0.1 a 0.2 mm / r, o incluso menor, y la velocidad de corte es de 6 a 120 m / min. Use la velocidad de corte más alta al terminar el automóvil, pero no es fácil estar demasiado alto. Elija razonablemente la cantidad de corte para lograr el propósito de reducir la deformación de la pieza.
4, Deformación de tensión después del mecanizado.
Después del procesamiento, las partes mismas tienen tensiones internas. Estas distribuciones de tensión interna son un estado relativamente equilibrado, y las partes tienen una forma relativamente estable. Sin embargo, después de eliminar algunos materiales y cambiar la tensión interna después del tratamiento térmico, la pieza de trabajo necesita alcanzar el equilibrio de fuerza nuevamente, por lo que la forma cambia. Para resolver dicha deformación, la pieza de trabajo que se va a enderezar puede apilarse a una cierta altura mediante un método de tratamiento térmico, y presionarla en un estado plano mediante ciertas herramientas. Luego, las herramientas y la pieza de trabajo se colocan juntas en el horno de calentamiento, y se seleccionan diferentes temperaturas de calentamiento y tiempos de calentamiento de acuerdo con los materiales de las piezas. Después de enderezar el calor, la estructura interna de la pieza de trabajo es estable. En este momento, la pieza de trabajo no solo tiene una alta rectitud, sino que también se elimina el fenómeno de endurecimiento del trabajo, lo que facilita aún más el acabado de la pieza. Para realizar el tratamiento de envejecimiento de fundición, intente eliminar el estrés residual interno y luego utilice los métodos de procesamiento de modificación, es decir, desbaste - Envejecimiento - reprocesamiento.
Para piezas grandes, se requiere perfilado. Es decir, se espera la cantidad de deformación de la pieza de trabajo después del ensamblaje, y la cantidad de deformación se reserva en la dirección opuesta durante el procesamiento, lo que puede prevenir efectivamente la deformación de la pieza después del ensamblaje.
En resumen, para la pieza de trabajo fácilmente deformable, las contramedidas correspondientes deben adoptarse en el blanco y la tecnología de procesamiento. Es necesario analizar de acuerdo a diferentes situaciones, y se encontrará una ruta de proceso adecuada.
