Крупные тонкостенные детали оболочки легко коробятся и деформируются в процессе механической обработки. В этой статье мы представим корпус радиатора для крупных и тонкостенных деталей, чтобы обсудить проблемы, возникающие в обычном процессе механической обработки. Кроме того, мы также предлагаем оптимизированные технологические решения и приспособления. Давайте займемся этим!
Речь идет о корпусной детали из материала АЛ6061-Т6. Вот его точные размеры.
Габаритные размеры: 455*261,5*12,5 мм
Толщина опорной стенки: 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 оболочечные конструкции часто вызывают ряд проблем, таких как коробление и деформация. Чтобы преодолеть эти проблемы, мы пытаемся предложить варианты маршрутов сервальных процессов. Однако для каждого процесса все еще существуют некоторые конкретные проблемы. Вот подробности.
Маршрут процесса 1
В процессе 1 мы начинаем с обработки обратной стороны (внутренней стороны) заготовки, а затем используем штукатурку для заполнения пустот. Затем, оставив обратную сторону в качестве эталона, мы с помощью клея и двустороннего скотча фиксируем эталонную сторону на месте, чтобы обработать лицевую сторону.
Однако у этого метода есть некоторые проблемы. Из-за большой заделанной площади с обратной стороны клей и двусторонний скотч недостаточно фиксируют заготовку. Это приводит к короблению в середине заготовки и дополнительному удалению материала в процессе (так называемая перерезка). Кроме того, недостаточная стабильность заготовки также приводит к низкой эффективности обработки и плохому рисунку поверхности ножа.
Маршрут процесса 2
В процессе 2 мы меняем порядок обработки. Мы начинаем с нижней стороны (стороны, где рассеивается тепло), а затем используем штукатурную засыпку пустот. Далее, используя лицевую сторону в качестве эталона, мы с помощью клея и двустороннего скотча закрепляем эталонную сторону, чтобы мы могли работать с обратной стороной.
Однако проблема этого процесса аналогична проблеме маршрута процесса 1, за исключением того, что проблема перенесена на обратную сторону (внутреннюю сторону). Опять же, когда обратная сторона имеет большую площадь засыпки впадин, использование клея и двустороннего скотча не обеспечивает высокой устойчивости заготовки, что приводит к короблению.
Маршрут процесса 3
В процессе 3 мы рассматриваем использование последовательности обработки процесса 1 или процесса 2. Затем во втором процессе крепления используйте прижимную пластину, чтобы удерживать заготовку, нажимая по периметру.
Однако из-за большой площади изделия валик способен покрыть только площадь периметра и не может полностью зафиксировать центральную часть заготовки.
С одной стороны, это приводит к тому, что в центральной части заготовки все еще появляются коробления и деформации, что, в свою очередь, приводит к перерезу в центральной части изделия. С другой стороны, этот метод обработки сделает тонкостенные детали корпуса с ЧПУ слишком слабыми.
Маршрут процесса 4
В процессе 4 мы сначала обрабатываем обратную сторону (внутреннюю сторону), а затем с помощью вакуумного патрона прикрепляем обработанную обратную плоскость для обработки лицевой стороны.
Однако в случае тонкостенной детали оболочки на обратной стороне заготовки имеются вогнутые и выпуклые структуры, которых следует избегать при использовании вакуумного отсоса. Но это создаст новую проблему: участки, которых следует избегать, теряют силу всасывания, особенно в четырех угловых участках по окружности самого большого профиля.
Поскольку эти неабсорбированные области соответствуют передней стороне (обработанной поверхности в этой точке), может произойти отскок режущего инструмента, что приведет к вибрации инструмента. Следовательно, этот метод может оказать негативное влияние на качество обработки и качество поверхности.
Оптимизированный технологический маршрут и решение для крепления
Для решения вышеуказанных проблем мы предлагаем следующие оптимизированные технологические и крепежные решения.
Предварительная обработка сквозных отверстий под винты
Во-первых, мы улучшили маршрут процесса. Используя новое решение, мы сначала обрабатываем обратную сторону (внутреннюю сторону) и предварительно обрабатываем сквозные отверстия для винта в некоторых областях, которые в конечном итоге будут выдолблены. Целью этого является обеспечение лучшего метода фиксации и позиционирования на последующих этапах обработки.
Обведите область, подлежащую обработке.
Далее мы используем обработанные плоскости на обратной стороне (внутренней стороне) в качестве ориентира обработки. При этом фиксируем заготовку, пропустив винт через отверстие из предыдущего процесса и зафиксировав его на крепежной пластине. Затем обведите область, где винт заблокирован, как область, подлежащую обработке.
Последовательная обработка с помощью плиты
В процессе обработки мы сначала обрабатываем области, отличные от обрабатываемой. После того, как эти участки обработаны, ставим на обработанную область валик (валик необходимо покрыть клеем, чтобы предотвратить смятие обработанной поверхности). Затем мы удаляем винты, использованные на шаге 2, и продолжаем обработку обрабатываемых участков, пока все изделие не будет готово.
Благодаря этому оптимизированному процессу и решению крепления мы можем лучше удерживать тонкостенную деталь корпуса с ЧПУ и избегать таких проблем, как коробление, деформация и перерез. Установленные винты позволяют плотно прикрепить крепежную пластину к заготовке, обеспечивая надежное позиционирование и поддержку. Кроме того, использование прижимной пластины для оказания давления на обрабатываемую область помогает сохранять устойчивость заготовки.
Углубленный анализ: как избежать коробления и деформации?
Достижение успешной обработки крупных и тонкостенных оболочечных конструкций требует анализа конкретных 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 высокой прочности. Таким образом, заготовка не страдает от аномалий обработки, таких как деформация и коробление во время этого процесса. Это обеспечивает стабильность и точность при обработке первого зажима.
Используйте метод блокировки и нажатия
На втором этапе (обработка места расположения радиатора) мы используем запирающе-нажимной метод зажима. Это гарантирует, что усилие зажима будет высоким и равномерно распределенным по опорной плоскости. Такой зажим делает изделие устойчивым и не коробится в течение всего процесса.
Альтернативное решение: без полой конструкции
Однако иногда встречаются ситуации, когда невозможно сделать сквозное отверстие под винт без полой конструкции. Вот альтернативное решение.
Мы можем заранее спроектировать некоторые столбы во время обработки обратной стороны, а затем постучать по ним. Во время следующего процесса обработки винт проходит через обратную сторону приспособления и фиксирует заготовку, а затем выполняет обработку второй плоскости (стороны, где рассеивается тепло). Таким образом, мы можем выполнить второй этап обработки за один проход без необходимости замены пластины в середине. Наконец, мы добавляем тройной этап зажима и удаляем технологические стойки, чтобы завершить процесс.
В заключение, оптимизируя процесс и решение приспособления, мы можем успешно решить проблему коробления и деформации больших и тонких деталей корпуса во время обработки на станке с ЧПУ. Это не только обеспечивает качество и эффективность обработки, но также улучшает стабильность и качество поверхности изделия.