Stora, tunnväggiga skaldelar är lätta att förvränga och deformera under bearbetning. I den här artikeln kommer vi att introducera ett kylflänshus med stora och tunnväggiga delar för att diskutera problemen i den vanliga bearbetningsprocessen. Dessutom tillhandahåller vi också en optimerad process- och fixturlösning. Låt oss komma till det!
Fodralet handlar om en skaldel av AL6061-T6-material. Här är dess exakta mått.
Total dimension: 455*261,5*12,5mm
Stödväggtjocklek: 2,5 mm
Kylfläns tjocklek: 1,5 mm
Kylflänsavstånd: 4,5 mm
Övning och utmaningar i olika processvägar
Under CNC-bearbetning orsakar dessa tunnväggiga skalstrukturer ofta en rad problem, såsom skevhet och deformation. För att övervinna dessa problem försöker vi erbjuda alternativ för servalprocesser. Det finns dock fortfarande några exakta problem för varje process. Här är detaljerna.
Processväg 1
I process 1 börjar vi med att bearbeta arbetsstyckets baksida (innersida) och använder sedan gips för att fylla i de urholkade områdena. Låt sedan baksidan vara en referens, vi använder lim och dubbelhäftande tejp för att fixera referenssidan på plats för att bearbeta framsidan.
Det finns dock vissa problem med denna metod. På grund av det stora ihåliga återfyllda området på baksidan är limmet och dubbelhäftande tejp inte tillräckligt säkrade arbetsstycket. Det leder till skevhet i mitten av arbetsstycket och mer materialborttagning i processen (kallad överskärning). Dessutom leder bristen på stabilitet hos arbetsstycket också till låg bearbetningseffektivitet och dåligt ytknivmönster.
Processväg 2
I process 2 ändrar vi bearbetningsordningen. Vi börjar med undersidan (sidan där värmen avleds) och använder sedan gipsåterfyllningen av det ihåliga området. Sedan låter vi framsidan som referens, vi använder lim och dubbelhäftande tejp för att fixera referenssidan så att vi kan arbeta på baksidan.
Problemet med denna process liknar dock processväg 1, förutom att problemet flyttas till baksidan (innersidan). Återigen, när baksidan har en stor ihålig återfyllningsyta, ger användningen av lim och dubbelsidig tejp inte hög stabilitet till arbetsstycket, vilket resulterar i skevhet.
Processväg 3
I process 3 överväger vi att använda bearbetningssekvensen för process 1 eller process 2. Sedan i den andra fastsättningsprocessen, använd en pressplatta för att hålla arbetsstycket genom att trycka ner på omkretsen.
Men på grund av det stora produktområdet kan plattan endast täcka omkretsområdet och kunde inte helt fixa det centrala området av arbetsstycket.
Å ena sidan resulterar detta i att arbetsstyckets mittområde fortfarande framträder av skevhet och deformation, vilket i sin tur leder till överskärning i produktens mittområde. Å andra sidan kommer denna bearbetningsmetod att göra de tunnväggiga CNC-skaldelarna för svaga.
Processväg 4
I process 4 bearbetar vi baksidan (innersidan) först och använder sedan en vakuumchuck för att fästa det bearbetade backplanet för att bearbeta framsidan.
Men när det gäller den tunnväggiga skaldelen finns det konkava och konvexa strukturer på arbetsstyckets baksida som vi måste undvika när vi använder vakuumsug. Men detta kommer att skapa ett nytt problem, de undvikna områdena tappar sin sugkraft, speciellt i de fyra hörnområdena på omkretsen av den största profilen.
Eftersom dessa icke-absorberade områden motsvarar framsidan (den bearbetade ytan vid denna punkt), kan skärverktyget studsa, vilket resulterar i ett vibrerande verktygsmönster. Därför kan denna metod ha en negativ inverkan på kvaliteten på bearbetningen och ytfinishen.
Optimerad processväg och fixturlösning
För att lösa ovanstående problem föreslår vi följande optimerade process- och fixturlösningar.
Förbearbetning Skruva genomgående hål
För det första förbättrade vi processvägen. Med den nya lösningen bearbetar vi baksidan (innersidan) först och förbearbetar skruvens genomgående hål i vissa områden som så småningom kommer att urholkas. Syftet med detta är att ge en bättre fixerings- och positioneringsmetod i de efterföljande bearbetningsstegen.
Ringa in området som ska bearbetas
Därefter använder vi de bearbetade planen på baksidan (innersidan) som en bearbetningsreferens. Samtidigt säkrar vi arbetsstycket genom att föra skruven genom överhålet från föregående process och låsa det till fixturplattan. Cirka sedan in området där skruven är låst som det område som ska bearbetas.
Sekventiell bearbetning med plattan
Under bearbetningsprocessen bearbetar vi först de andra områdena än det område som ska bearbetas. När dessa områden har bearbetats placerar vi valsen på det bearbetade området (plattan måste täckas med lim för att förhindra krossning av den bearbetade ytan). Vi tar sedan bort skruvarna som användes i steg 2 och fortsätter att bearbeta de områden som ska bearbetas tills hela produkten är färdig.
Med denna optimerade process och fixturlösning kan vi hålla den tunnväggiga CNC-skaldelen bättre och undvika problem som skevhet, förvrängning och överskärning. De monterade skruvarna gör att fixturplattan kan fästas tätt mot arbetsstycket, vilket ger tillförlitlig positionering och stöd. Användningen av en pressplatta för att applicera tryck på det bearbetade området hjälper dessutom till att hålla arbetsstycket stabilt.
Fördjupad analys: Hur undviker man skevhet och deformation?
För att uppnå framgångsrik bearbetning av stora och tunnväggiga skalstrukturer krävs en analys av de specifika problemen i bearbetningsprocessen. Låt oss ta en närmare titt på hur dessa utmaningar effektivt kan övervinnas.
Förbearbetning inre sida
I det första bearbetningssteget (bearbetning av insidan) är materialet ett fast materialstycke med hög hållfasthet. Därför lider inte arbetsstycket av bearbetningsanomalier såsom deformation och skevhet under denna process. Detta säkerställer stabilitet och precision vid bearbetning av den första klämman.
Använd låsnings- och tryckmetoden
För det andra steget (bearbetning där kylflänsen är placerad) använder vi en låsnings- och pressmetod för fastspänning. Detta säkerställer att spännkraften är hög och jämnt fördelad på det bärande referensplanet. Denna klämning gör produkten stabil och deformeras inte under hela processen.
Alternativ lösning: Utan ihålig struktur
Däremot möter vi ibland situationer där det inte går att göra ett genomgående skruvhål utan en ihålig struktur. Här är en alternativ lösning.
Vi kan fördesigna några pelare under bearbetningen av baksidan och sedan knacka på dem. Under nästa bearbetningsprocess får vi skruven att passera genom baksidan av fixturen och låsa arbetsstycket och sedan utföra bearbetningen av det andra planet (den sida där värmen avleds). På så sätt kan vi slutföra det andra bearbetningssteget i ett enda pass utan att behöva byta plåt i mitten. Slutligen lägger vi till ett trippelt klämsteg och tar bort processpelarna för att slutföra processen.
Sammanfattningsvis, genom att optimera processen och fixturlösningen kan vi framgångsrikt lösa problemet med vridning och deformation av stora, tunna skaldelar under CNC-bearbetning. Detta säkerställer inte bara bearbetningskvalitet och effektivitet utan förbättrar också produktens stabilitet och ytkvalitet.