Stora, tunnväggiga skaldelar är enkla att varpa och deformeras under bearbetning. I den här artikeln kommer vi att införa ett kylflänsfall av stora och tunnväggiga delar för att diskutera problemen i den regelbundna bearbetningsprocessen. Dessutom tillhandahåller vi också en optimerad process- och fixturlösning. Låt oss komma till det!
Fallet handlar om en skaldel gjord av AL6061-T6-material. Här är dess exakta dimensioner.
Övergripande dimension: 455*261,5*12,5 mm
Stöd väggtjocklek: 2,5 mm
Kylfläns tjocklek: 1,5 mm
Kylflänsavstånd: 4,5 mm
Öva och utmaningar i olika processvägar
Under CNC-bearbetning orsakar dessa tunnväggiga skalstrukturer ofta en rad problem, såsom vridning och deformation. För att övervinna dessa problem försöker vi erbjuda Serval Process Route -alternativ. Det finns dock fortfarande några exakta problem för varje process. Här är detaljerna.
Processväg 1
I process 1 börjar vi med att bearbeta omvänd sida (innersidan) på arbetsstycket och använder sedan gips för att fylla i de ihåliga områdena. Därefter, låt den bakre sidan vara en referens, använder vi lim och dubbelsidig tejp för att fixa referenssidan på plats för att bearbeta framsidan.
Det finns emellertid några problem med den här metoden. På grund av det stora ihåliga återfyllda området på baksidan är limet och dubbelsidig tejp inte tillräckligt säkra arbetsstycket. Det leder till vridning i mitten av arbetsstycket och mer materiellt borttagning i processen (kallas överskott). 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 (den sida där värmen sprids) och använder sedan gipsåterfyllningen av det ihåliga området. Därefter använder vi framsidan som referens, vi använder lim och dubbelsidig tejp för att fixa referenssidan så att vi kan arbeta omvänd sida.
Problemet med denna process liknar emellertid processväg 1, förutom att problemet flyttas till baksidan (innersidan). Återigen, när den omvända sidan har ett stort ihåligt återfyllningsområde, ger användningen av lim och dubbelsidig tejp inte hög stabilitet till arbetsstycket, vilket resulterar i vridning.
Processväg 3
I process 3 överväger vi att använda bearbetningssekvensen i process 1 eller process 2. Använd sedan en pressplatta för att hålla arbetsstycket genom att trycka ner på omkretsen.
På grund av det stora produktområdet kan plattan emellertid bara täcka omkretsområdet och kunde inte helt fixa det centrala området i arbetsstycket.
Å ena sidan resulterar detta i mittområdet i arbetsstycket som fortfarande visas från vridning och deformation, vilket i sin tur leder till överskott i produktens mittområde. Å andra sidan kommer denna bearbetningsmetod att göra de tunnväggiga CNC-skaldelarna för svaga.
Processväg 4
I process 4 maskiner vi först på baksidan (innersidan) och använder sedan en vakuumchuck för att fästa det bearbetade omvända planet för att arbeta på framsidan.
När det gäller den tunnväggiga skaldelen finns det emellertid konkava och konvexa strukturer på baksidan av arbetsstycket som vi måste undvika när vi använder vakuumsug. Men detta kommer att skapa ett nytt problem, de undvikna områdena förlorar sin sugkraft, särskilt i de fyra hörnområdena på omkretsen av den största profilen.
Eftersom dessa icke-absorberade områden motsvarar framsidan (den bearbetade ytan vid denna tidpunkt), kan skärverktygsvängen inträffa, 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.
Förhandsskruv genom hålen
För det första förbättrade vi processvägen. Med den nya lösningen bearbetar vi först den omvända sidan (innersidan) och förhandsmaskinen skruvhålet i vissa områden som så småningom kommer att bli ihåliga. Syftet med detta är att tillhandahålla en bättre fixerings- och positioneringsmetod i de efterföljande bearbetningsstegen.
Cirkel området som ska bearbetas
Därefter använder vi de bearbetade planen på baksidan (innersidan) som en bearbetningsreferens. Samtidigt säkerställer vi arbetsstycket genom att passera skruven genom överhålet från föregående process och låsa den till fixturplattan. Cirkel sedan området där skruven är låst som det område som ska bearbetas.
Sekventiell bearbetning med platta
Under bearbetningsprocessen bearbetar vi först de andra områden än det område som ska bearbetas. När dessa områden har bearbetats placerar vi plattan på det bearbetade området (plattan måste täckas med lim för att förhindra krossning av den bearbetade ytan). Vi tar sedan bort skruvarna som används i steg 2 och fortsätter att bearbeta de områden som ska bearbetas tills hela produkten är klar.
Med denna optimerade process- och fixturlösning kan vi hålla den tunnväggiga CNC-skaldelen bättre och undvika problem som vridning, snedvridning och överskott. De monterade skruvarna tillåter fixturplattan att vara tätt fäst vid arbetsstycket, vilket ger tillförlitlig positionering och stöd. Dessutom hjälper användningen av en pressplatta för att applicera tryck på det bearbetade området att hålla arbetsstycket stabilt.
Fördjupad analys: Hur undviker man vridning och deformation?
Att uppnå framgångsrik bearbetning av stora och tunnväggiga skalstrukturer kräver en analys av de specifika problemen i bearbetningsprocessen. Låt oss titta närmare på hur dessa utmaningar kan övervinnas effektivt.
Innersidan före
I det första bearbetningssteget (bearbetning av innersidan) är materialet ett fast material med hög styrka. Därför lider inte arbetsstycket av bearbetande avvikelser som deformation och vridning under denna process. Detta säkerställer stabilitet och precision vid bearbetning av den första klämman.
Använd låsning och pressningsmetod
För det andra steget (bearbetning där kylflänsen är belägen) använder vi en låsning och pressningsmetod för klämma. Detta säkerställer att klämkraften är hög och jämnt fördelad på det stödjande referensplanet. Denna klämma gör produkten stabil och varpar inte under hela processen.
Alternativ lösning: utan ihålig struktur
Men vi möter ibland situationer där det inte är möjligt att göra en skruv genom hålet utan en ihålig struktur. Här är en alternativ lösning.
Vi kan förutformas några pelare under bearbetningen av omvänd sida och sedan knacka på dem. Under nästa bearbetningsprocess har vi skruvpassningen genom den bakre sidan av fixturen och låser arbetsstycket och utför sedan bearbetningen av det andra planet (den sida där värmen sprids). På detta sätt kan vi slutföra det andra bearbetningssteget i ett enda pass utan att behöva byta plattan i mitten. Slutligen lägger vi till ett trippelklämningssteg 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.