Grote, dunwandige schaalonderdelen zijn gemakkelijk te kromtrekken en te vervormen tijdens het bewerken. In dit artikel zullen we een koellichaam van grote en dunwandige onderdelen introduceren om de problemen in het reguliere bewerkingsproces te bespreken. Bovendien bieden we ook een geoptimaliseerde proces- en armatuuroplossing. Laten we er naartoe gaan!
De zaak gaat over een shell-gedeelte gemaakt van Al6061-T6-materiaal. Hier zijn de exacte afmetingen.
Algemene dimensie: 455*261.5*12,5 mm
Ondersteuning van de wanddikte: 2,5 mm
Koellichaamdikte: 1,5 mm
Koelmachtafstand: 4,5 mm
Oefen en uitdagingen in verschillende procesroutes
Tijdens CNC-bewerking veroorzaken deze dunwandige schaalstructuren vaak een reeks problemen, zoals kromtrekken en vervorming. Om deze problemen te overwinnen, proberen we de opties voor Serval Process Route aan te bieden. Er zijn echter nog enkele exacte problemen voor elk proces. Hier zijn de details.
Proces Route 1
In proces 1 beginnen we met het bewerken van de achterkant (binnenkant) van het werkstuk en gebruiken we vervolgens gips om de uitgeholde gebieden in te vullen. Vervolgens, om de achterkant een referentie te laten zijn, gebruiken we lijm en dubbelzijdige tape om de referentiekant op zijn plaats te repareren om de voorkant te bewerken.
Er zijn echter enkele problemen met deze methode. Vanwege het grote holle-opgevulde gebied aan de achterkant, zijn de lijm en dubbelzijdige tape het werkstuk niet voldoende beveiligd. Het leidt tot kromtrekken in het midden van het werkstuk en meer materiaalverwijdering in het proces (overgoten). Bovendien leidt het gebrek aan stabiliteit van het werkstuk ook tot een lage verwerkingsefficiëntie en een slecht oppervlaktemessenpatroon.
Procesroute 2
In proces 2 veranderen we de volgorde van bewerking. We beginnen met de onderkant (de zijde waar de warmte wordt verdwenen) en gebruiken vervolgens de gipsopvulling van het holle gebied. Vervolgens, door de voorkant als referentie te laten, gebruiken we lijm en dubbelzijdige tape om de referentiezijde te repareren zodat we aan de achterkant konden werken.
Het probleem met dit proces is echter vergelijkbaar met Process Route 1, behalve dat het probleem naar de achterkant wordt verschoven (binnenkant). Nogmaals, wanneer de achterkant een groot holle-opvulgebied heeft, biedt het gebruik van lijm en dubbelzijdige tape geen hoge stabiliteit voor het werkstuk, wat resulteert in kromtrekken.
Procesroute 3
In proces 3 overwegen we de bewerkingsvolgorde van proces 1 of proces 2 te gebruiken. Gebruik in het tweede bevestigingsproces een drukplaat om het werkstuk vast te houden door op de omtrek te drukken.
Vanwege het grote productgebied kan de platen echter alleen het perimetergebied bedekken en kon het centrale gebied van het werkstuk niet volledig repareren.
Aan de ene kant resulteert dit in het centrumgebied van het werkstuk dat nog steeds verschijnt uit kromtrekken en vervorming, wat op zijn beurt leidt tot overwinning in het middengebied van het product. Aan de andere kant maakt deze bewerkingsmethode de dunwandige CNC-schaalonderdelen te zwak.
Procesroute 4
In Process 4 monteren we eerst de omgekeerde kant (binnenkant) en gebruiken we vervolgens een vacuümbevel om het bewerkte omgekeerde vlak te bevestigen om de voorkant te werken.
In het geval van het dunwandige schaalgedeelte zijn er echter concave- en convexe structuren aan de achterkant van het werkstuk dat we moeten vermijden bij het gebruik van vacuümzuiging. Maar dit zal een nieuw probleem veroorzaken, de vermeden gebieden verliezen hun zuigkracht, vooral in de vier hoekgebieden op de omtrek van het grootste profiel.
Aangezien deze niet-geabsorbeerde gebieden overeenkomen met de voorkant (het bewerkte oppervlak op dit punt), zou het spuitbeur van het snijgereedschap kunnen optreden, wat resulteert in een trillend gereedschapspatroon. Daarom kan deze methode een negatieve invloed hebben op de kwaliteit van de bewerking en de oppervlakteafwerking.
Geoptimaliseerde procesroute en armatuuroplossing
Om de bovenstaande problemen op te lossen, stellen we het volgende geoptimaliseerde proces- en armatuuroplossingen voor.
Pre-machinende schroef door gaten
Ten eerste hebben we de procesroute verbeterd. Met de nieuwe oplossing verwerken we eerst de achterkant (binnenkant) en pre-machine de schroef door het gat in sommige gebieden die uiteindelijk zullen worden uitgehold. Het doel hiervan is om een betere fixerende en positioneringsmethode te bieden in de volgende bewerkingsstappen.
Omcirkel het te bewerken gebied
Vervolgens gebruiken we de bewerkte vlakken aan de achterkant (binnenkant) als bewerkingsreferentie. Tegelijkertijd beveiligen we het werkstuk door de schroef door het overgat van het vorige proces te passeren en op de armatuurplaat te vergrendelen. Omcirkel vervolgens het gebied waar de schroef wordt vergrendeld als het te machinaal te machinaal gebied.
Sequentiële bewerking met platen
Tijdens het bewerkingsproces verwerken we eerst de andere gebieden dan het te bewerken gebied. Zodra deze gebieden zijn bewerkt, plaatsen we de platen op het bewerkte gebied (de platen moet worden bedekt met lijm om te voorkomen dat het bewerkte oppervlak verplettert). Vervolgens verwijderen we de schroeven die in stap 2 worden gebruikt en blijven we de te bewerken gebieden bewerken totdat het hele product is voltooid.
Met dit geoptimaliseerde proces en armatuuroplossing kunnen we het dunwandige CNC-shell-gedeelte beter vasthouden en problemen zoals kromtrekken, vervorming en overbodigheid vermijden. Door de gemonteerde schroeven kan de armatuurplaat strak aan het werkstuk worden bevestigd, waardoor betrouwbare positionering en ondersteuning wordt geboden. Bovendien helpt het gebruik van een drukplaat om druk uit te oefenen op het bewerkte gebied om het werkstuk stabiel te houden.
Diepgaande analyse: hoe kan ik kromtrekken en vervorming voorkomen?
Het bereiken van succesvolle bewerking van grote en dunwandige schaalstructuren vereist een analyse van de specifieke problemen in het bewerkingsproces. Laten we eens nader bekijken hoe deze uitdagingen effectief kunnen worden overwonnen.
Pre-machining binnenkant
In de eerste bewerkingsstap (de binnenkant van de binnenkant bewerken) is het materiaal een solide stuk materiaal met hoge sterkte. Daarom heeft het werkstuk geen last van bewerkingsafwijkingen zoals vervorming en kromtrekken tijdens dit proces. Dit zorgt voor stabiliteit en precisie bij het bewerken van de eerste klem.
Gebruik de vergrendelings- en drukmethode
Voor de tweede stap (bewerking waar het koellichaam zich bevindt), gebruiken we een vergrendelings- en drukmethode om te klemmen. Dit zorgt ervoor dat de klemkracht hoog is en gelijkmatig verdeeld over het ondersteunende referentievlak. Deze klem maakt het product stabiel en kromt niet tijdens het hele proces.
Alternatieve oplossing: zonder holle structuur
We ontmoeten echter soms situaties waarin het niet mogelijk is om een schroef door de gat te maken zonder een holle structuur. Hier is een alternatieve oplossing.
We kunnen enkele pilaren voorafgaan tijdens de bewerking van de achterkant en vervolgens erop tikken. Tijdens het volgende bewerkingsproces hebben we de schroef door de achterkant van het armatuur gaan en het werkstuk vergrendelen en vervolgens de bewerking van het tweede vlak uitvoeren (de zijde waar de warmte wordt afgevoerd). Op deze manier kunnen we de tweede bewerkingsstap in een enkele pass voltooien zonder de plaat in het midden te veranderen. Ten slotte voegen we een drievoudige klemstap toe en verwijderen we de procespijlers om het proces te voltooien.
Concluderend, door het proces en de armatuuroplossing te optimaliseren, kunnen we het probleem van kromtrekken en vervorming van grote, dunne schaalonderdelen tijdens CNC -bewerking met succes oplossen. Dit zorgt niet alleen voor het bewerken van kwaliteit en efficiëntie, maar verbetert ook de stabiliteit en oppervlaktekwaliteit van het product.