Крупные тонкостенные детали оболочки легко деформируются и коробятся во время обработки. В этой статье мы рассмотрим случай теплоотвода крупных тонкостенных деталей, чтобы обсудить проблемы в обычном процессе обработки. Кроме того, мы также предлагаем оптимизированное решение процесса и крепления. Давайте приступим!
Речь идет о корпусной части из материала AL6061-T6. Вот ее точные размеры.
Общие размеры: 455*261,5*12,5 мм
Толщина стенки опоры: 2,5 мм
Толщина радиатора: 1,5 мм
Расстояние между радиаторами: 4,5 мм
Практика и проблемы в различных технологических маршрутах
Во время обработки на станках с ЧПУ эти тонкостенные оболочки часто вызывают ряд проблем, таких как коробление и деформация. Чтобы преодолеть эти проблемы, мы пытаемся предложить варианты маршрута процесса serval. Однако для каждого процесса все еще существуют некоторые конкретные проблемы. Вот подробности.
Процесс Маршрут 1
В процессе 1 мы начинаем с обработки обратной стороны (внутренней стороны) заготовки, а затем используем гипс для заполнения пустот. Затем, используя обратную сторону в качестве ориентира, мы используем клей и двусторонний скотч, чтобы закрепить опорную сторону на месте, чтобы обработать переднюю сторону.
Однако у этого метода есть некоторые проблемы. Из-за большой площади заполнения углублением с обратной стороны клей и двухсторонний скотч недостаточно надежно фиксируют заготовку. Это приводит к короблению в середине заготовки и большему съему материала в процессе (так называемое перерезание). Кроме того, недостаточная устойчивость заготовки также приводит к низкой эффективности обработки и плохому рисунку ножа на поверхности.
Процесс Маршрут 2
В процессе 2 мы меняем порядок обработки. Начинаем с нижней стороны (стороны, где рассеивается тепло), а затем используем гипсовую засыпку полой области. Затем, используя переднюю сторону в качестве опорной, мы используем клей и двусторонний скотч, чтобы закрепить опорную сторону, чтобы мы могли работать с обратной стороной.
Однако проблема с этим процессом аналогична маршруту процесса 1, за исключением того, что проблема смещена на обратную сторону (внутреннюю сторону). Опять же, когда обратная сторона имеет большую площадь засыпки углубления, использование клея и двухстороннего скотча не обеспечивает высокой стабильности заготовки, что приводит к ее короблению.
Процесс Маршрут 3
В процессе 3 мы рассматриваем возможность использования последовательности обработки процесса 1 или процесса 2. Затем во втором процессе крепления используем прижимную пластину, чтобы удерживать заготовку, нажимая на нее по периметру.
Однако из-за большой площади изделия плита способна охватить только периметральную область и не может полностью зафиксировать центральную область заготовки.
С одной стороны, это приводит к тому, что центральная область заготовки все еще остается с короблением и деформацией, что в свою очередь приводит к перерезу в центральной области изделия. С другой стороны, этот метод обработки сделает тонкостенные детали оболочки с ЧПУ слишком слабыми.
Процесс Маршрут 4
В процессе 4 мы сначала обрабатываем обратную сторону (внутреннюю сторону), а затем используем вакуумный патрон, чтобы прикрепить обработанную обратную плоскость для обработки лицевой стороны.
Однако в случае тонкостенной оболочки на обратной стороне заготовки имеются вогнутые и выпуклые структуры, которых нам необходимо избегать при использовании вакуумного отсоса. Но это создаст новую проблему, избегаемые области теряют свою всасывающую способность, особенно в четырех угловых областях на окружности самого большого профиля.
Поскольку эти неабсорбированные области соответствуют передней стороне (обрабатываемой поверхности в этой точке), может произойти отскок режущего инструмента, что приведет к вибрационному шаблону инструмента. Поэтому этот метод может оказать негативное влияние на качество обработки и чистоту поверхности.
Оптимизированный маршрут процесса и решение по креплению
Для решения вышеуказанных проблем мы предлагаем следующие оптимизированные технологические и оснасточные решения.
Предварительная обработка сквозных отверстий под винты
Во-первых, мы улучшили маршрут процесса. С новым решением мы сначала обрабатываем обратную сторону (внутреннюю сторону) и предварительно обрабатываем сквозное отверстие для винта в некоторых областях, которые в конечном итоге будут полыми. Цель этого — обеспечить лучший метод фиксации и позиционирования на последующих этапах обработки.
Обведите область обработки
Далее мы используем обработанные плоскости на обратной стороне (внутренней стороне) в качестве опорной точки обработки. В то же время мы закрепляем заготовку, пропуская винт через отверстие сверху от предыдущего процесса и фиксируя его на пластине крепления. Затем обводим область, где зафиксирован винт, как область, подлежащую обработке.
Последовательная обработка с помощью плиты
В процессе обработки мы сначала обрабатываем области, отличные от области, подлежащей обработке. После обработки этих областей мы устанавливаем плиту на обработанную область (плита должна быть покрыта клеем, чтобы предотвратить смятие обработанной поверхности). Затем мы удаляем винты, использованные на шаге 2, и продолжаем обработку областей, подлежащих обработке, пока не будет готово все изделие.
Благодаря этому оптимизированному процессу и решению по креплению мы можем лучше удерживать тонкостенную деталь оболочки ЧПУ и избегать таких проблем, как коробление, искажение и перерез. Установленные винты позволяют плотно прикрепить пластину крепления к заготовке, обеспечивая надежное позиционирование и поддержку. Кроме того, использование прижимной пластины для приложения давления к обработанной области помогает удерживать заготовку в устойчивом положении.
Углубленный анализ: как избежать коробления и деформации?
Для успешной обработки крупногабаритных и тонкостенных оболочечных конструкций необходим анализ специфических проблем в процессе обработки. Давайте подробнее рассмотрим, как можно эффективно преодолеть эти проблемы.
Предварительная обработка внутренней стороны
На первом этапе обработки (обработка внутренней стороны) материал представляет собой цельный кусок материала с высокой прочностью. Поэтому заготовка не страдает от аномалий обработки, таких как деформация и коробление в ходе этого процесса. Это обеспечивает стабильность и точность при обработке первого зажима.
Используйте метод блокировки и нажатия
Для второго этапа (обработка в месте расположения радиатора) мы используем метод зажима с запиранием и прессованием. Это гарантирует, что сила зажима будет высокой и равномерно распределенной по опорной плоскости. Такое зажимание делает изделие стабильным и не деформируется в течение всего процесса.
Альтернативное решение: без полой структуры
Однако иногда мы сталкиваемся с ситуациями, когда невозможно сделать сквозное отверстие для винта без полой структуры. Вот альтернативное решение.
Мы можем заранее спроектировать некоторые столбы во время обработки обратной стороны, а затем нарезать по ним резьбу. Во время следующего процесса обработки мы пропускаем винт через обратную сторону приспособления и фиксируем заготовку, а затем выполняем обработку второй плоскости (стороны, где рассеивается тепло). Таким образом, мы можем выполнить второй этап обработки за один проход, не меняя пластину в середине. Наконец, мы добавляем шаг тройного зажима и удаляем технологические столбы, чтобы завершить процесс.
В заключение, оптимизируя процесс и решение по креплению, мы можем успешно решить проблему коробления и деформации крупных, тонких деталей оболочки во время обработки на станках с ЧПУ. Это не только обеспечивает качество и эффективность обработки, но и улучшает стабильность и качество поверхности изделия.