Trong quá trình gia công nhôm CNC, có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến biến dạng của các bộ phận bằng nhôm, liên quan đến vật liệu, hình dạng, dao cắt, quá trình gia công, v.v. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ trình bày một số phương pháp hiệu quả để ngăn ngừa biến dạng bộ phận trong gia công nhôm.
Ở đây, chúng tôi đã tìm ra sáu cách để giảm thiểu biến dạng của bộ phận nhôm trong gia công CNC.
1. Giảm ứng suất bên trong của phôi
Xử lý rung và lão hóa tự nhiên hoặc nhân tạo có thể loại bỏ một phần ứng suất bên trong của phôi. Tiền xử lý cũng là một quá trình hiệu quả. Đối với phôi có kích thước lớn, do biên độ lớn nên biến dạng sau khi gia công cũng lớn. Nếu phần dư thừa của phôi được xử lý trước và dung sai của từng bộ phận giảm đi, thì không chỉ có thể giảm biến dạng của quá trình tiếp theo mà một phần ứng suất bên trong có thể được giải phóng sau khi quá trình tiền xử lý được thực hiện. trong một khoảng thời gian.
2. Cải thiện khả năng cắt của dụng cụ
Các thông số vật liệu và hình học của dụng cụ có ảnh hưởng quan trọng đến lực cắt và nhiệt cắt. Việc lựa chọn đúng công cụ là rất quan trọng để giảm biến dạng gia công của bộ phận.
– Góc trước: Góc trước phải được cấu hình chính xác để duy trì độ bền của lưỡi dao, nếu không cạnh sắc sẽ bị mòn. Việc đặt góc trước chính xác cũng có thể làm giảm biến dạng cắt, đảm bảo loại bỏ phoi trơn tru, đồng thời giảm lực cắt và nhiệt độ cắt. Không sử dụng các công cụ cào tiêu cực.
– Góc sau: Trong phay thô, tốc độ tiến dao lớn, tải trọng cắt lớn và nhiệt lượng lớn nghĩa là dụng cụ phải tính đến khả năng tản nhiệt. Vì vậy, góc phía sau nên nhỏ hơn. Tuy nhiên, trong phay chính xác, cần có các cạnh sắc để giảm ma sát giữa mặt bên và bề mặt gia công và giảm biến dạng đàn hồi. Trong những trường hợp này, góc phía sau phải lớn hơn.
– Góc xoắn: Để ổn định phay và giảm lực phay thì góc xoắn phải càng lớn càng tốt.
– Góc lệch chính: giảm góc lệch chính hợp lý có thể cải thiện khả năng tản nhiệt và giảm nhiệt độ trung bình của khu vực xử lý.
– Giảm số lượng răng dao phay và tăng khoảng trống phoi. Do vật liệu nhôm có độ dẻo lớn và biến dạng cắt lớn trong quá trình gia công nên cần có không gian giữ phoi lớn nên bán kính đáy rãnh giữ phoi phải lớn hơn và số lượng răng dao phay phải ít hơn.
– Mài răng dao cắt chính xác. Độ nhám của lưỡi cắt của răng cắt phải nhỏ hơn Ra=0,4um. Trước khi sử dụng dụng cụ mới, hãy mài dụng cụ này trước và sau răng cắt để loại bỏ các gờ còn lại và các răng cưa nhẹ khi mài răng cắt. Bằng cách này, nhiệt cắt có thể giảm và biến dạng cắt tương đối nhỏ.
– Kiểm soát chặt chẽ độ mòn dụng cụ. Sau khi dụng cụ bị mòn, giá trị độ nhám bề mặt phôi tăng lên, nhiệt độ cắt tăng và biến dạng phôi tăng lên. Do đó, ngoài việc lựa chọn vật liệu dụng cụ có khả năng chống mài mòn tốt, tiêu chuẩn độ mòn của dụng cụ không được lớn hơn 0,2mm, nếu không có khả năng xảy ra hiện tượng bồi tụ phoi. Trong quá trình cắt, nhiệt độ của phôi không được vượt quá 100oC để tránh biến dạng.
3. Cải thiện khả năng kẹp phôi
Đối với phôi nhôm có thành mỏng, độ cứng kém, có thể sử dụng các phương pháp kẹp sau để giảm biến dạng:
– Đối với các bộ phận ống lót có thành mỏng, nếu sử dụng mâm cặp ba hàm tự định tâm hoặc mâm cặp lò xo để kẹp từ hướng xuyên tâm, một khi bị lỏng sau khi gia công thì phôi chắc chắn sẽ bị biến dạng. Lúc này nên sử dụng phương pháp kẹp mặt đầu trục có độ cứng tốt hơn. Xác định vị trí lỗ bên trong của bộ phận, tạo trục ren có ren, lắp nó vào lỗ bên trong của bộ phận và dùng tấm che để nén mặt cuối rồi siết chặt đai ốc lại. Khi gia công đường tròn ngoại tiếp, có thể tránh được biến dạng kẹp, do đó đạt được độ chính xác gia công thỏa đáng.
– Khi gia công phôi tấm có thành mỏng, tốt hơn nên chọn giác hút chân không để có được lực kẹp phân bố đều, sau đó sử dụng thông số cắt nhỏ hơn để gia công, điều này có thể ngăn chặn tốt sự biến dạng của phôi.
4. Sử dụng phương pháp gia công phù hợp
– Đối với các chi tiết có dung sai gia công lớn, để có điều kiện tản nhiệt tốt hơn và tránh tập trung nhiệt trong quá trình gia công nên áp dụng gia công đối xứng.
– Nếu có nhiều khoang trên phần tấm, nên áp dụng gia công phân tầng theo từng lớp. Mỗi lớp phải được xử lý đồng thời đến tất cả các khoang càng xa càng tốt, sau đó xử lý lớp tiếp theo để làm cho các bộ phận chịu lực đồng đều và giảm biến dạng.
5. Thay đổi thông số cắt
Trong số ba yếu tố của thông số cắt, vết cắt phía sau có ảnh hưởng lớn đến lực cắt. Nếu dung sai gia công quá lớn, lực cắt của đường chạy dao quá lớn, điều này không chỉ làm biến dạng chi tiết mà còn ảnh hưởng đến độ cứng của trục chính máy công cụ và làm giảm độ bền của dao. Nếu chúng ta giảm độ sâu cắt phía sau, hiệu quả sản xuất sẽ giảm đáng kể. Giảm độ sâu cắt, tăng lượng tiến dao và tăng tốc độ cắt để giảm lực cắt và đảm bảo hiệu quả.
6. Phương pháp phay
Gia công thô nhấn mạnh đến việc cải thiện hiệu quả và theo đuổi tốc độ loại bỏ trong một đơn vị thời gian. Nói chung, có thể sử dụng phay lên, qua đó các vật liệu dư thừa trên bề mặt trống được cắt bỏ với tốc độ nhanh nhất và trong thời gian ngắn nhất để hình thành cơ bản đường viền hình học cần thiết cho quá trình hoàn thiện. Gia công chính xác nhấn mạnh đến độ chính xác cao và chất lượng cao, vì vậy tốt hơn nên sử dụng phay xuống.
Lời kết
Biến dạng bộ phận trong gia công nhôm CNC có thể xảy ra do nhiều nguyên nhân, như nhiệt độ cao, áp lực cắt, và thiết kế không tối ưu. Chọn hợp kim nhôm có tính chất cơ học phù hợp cho ứng dụng của bạn. Các hợp kim nhôm có độ bền và độ cứng khác nhau, và việc lựa chọn sai vật liệu có thể dẫn đến biến dạng.
Sự kết hợp của các biện pháp trên có thể giúp ngăn ngừa và giảm biến dạng trong gia công nhôm CNC và đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Xem thêm: