Quan mecanitzeu peces de paret-fina-de cavitat profunda, sovint us preocupen aquests problemes: vibracions greus de l'eina, qualitat superficial deficient i inconsistències dimensionals a causa de la deformació? Aquests problemes aparentment insolubles no són irresolubles. Aquest article us guiarà per superar aquestes dificultats una per una optimitzant programes CNC, innovant solucions d'eines i suprimint de manera intel·ligent les vibracions.
PART.01
Introducció
Actualment, la gent busca cada cop més l'experiència definitiva de productes ultra-fins i estèticament agradables. La majoria de productes del mercat s'esforcen per obtenir una superfície ultra-primera i una qualitat de superfície superior, com ara els telèfons mòbils ultra-fins i els ordinadors portàtils ultra-. Tot i que garanteixen la seguretat, els components aeroespacials també estan dissenyats per ser el més lleugers possible. D'una banda, això redueix el pes global del producte, permetent augmentar el temps de vol amb el mateix consum de combustible; d'altra banda, amb un pes global fix, els components més lleugers permeten transportar més combustible o transportar més passatgers, millorant així l'eficiència.
PART.02
Reptes de mecanitzat
A la figura 1 es mostra una part típica de-cavitat profunda i parets primes-. Els reptes de mecanitzat són els següents.
Imatge
Figura 1 Peces típiques de paret-cavitat fina-profunda
(1) Poca rigidesa de l'eina: com més profunda sigui la cavitat de la peça mecanitzada, pitjor serà la rigidesa de la peça; com més temps s'estén l'eina des de la màquina-eina, pitjor serà la rigidesa de l'eina. La longitud de subjecció de l'eina es mostra a la figura 2. En general, la longitud de l'extensió de l'eina L no hauria de superar el tres vegades el diàmetre de l'eina D. Per exemple, si el diàmetre de l'eina és de 10 mm, la longitud de l'extensió s'hauria de controlar idealment en 30 mm. Aquest principi es basa principalment en la rigidesa de l'eina [1, 2] i l'estabilitat de tall. L'excés de longitud d'extensió redueix la rigidesa de l'eina, augmenta la possibilitat de vibració i desplaçament, afectant així la precisió del mecanitzat i la qualitat de la superfície.
Imatge
Figura 2 Longitud de fixació de l'eina
(2) Vibració de tall: com més prima és la peça, menor és la seva rigidesa i més propensa a vibracions, trencaments d'eines, etc., durant el mecanitzat. La vora de l'eina es trenca fàcilment, escurçant significativament la seva vida útil i augmentant els costos de mecanitzat.
PART.03
Requisits tècnics
Per a peces de paret fines-de cavitat profunda giratòria, prenent com a exemple els impulsors, s'ha de garantir l'equilibri dinàmic després del mecanitzat. En general, la precisió de l'equilibri dinàmic de l'impulsor es selecciona com a grau G6.3 o G2.5. La tolerància del perfil de la fulla generalment es requereix que sigui de ± 0,07 mm, la tolerància del gruix de la fulla ha de ser de ± 0,15 mm i el valor de rugositat de la superfície de la fulla és Ra =0.8μm.
PART.04
Anàlisi de processos
(1) Preparació en blanc: diàmetre de forja de 1000 mm, el material és un aliatge de titani, que és lleuger i fort. El procés de forja[3] de la peça en brut pot millorar eficaçment la densitat relativa de la peça i millorar la resistència estructural de la peça.
(2) Mecanitzat en brut: tornejat en brut dels cercles exteriors i interiors en un torn CNC, deixant un marge d'1,5 mm a cada costat. (3) Semi-acabat: el diàmetre exterior i el forat interior estan semi-acabats en un torn CNC, deixant un marge d'1 mm a cada costat. A continuació, s'acaba el forat de posicionament de referència del procés per utilitzar-lo en el mecanitzat posterior a la màquina CNC de cinc -eixos. S'utilitza un mètode de posicionament de dos-pins en un costat, que restringeix els sis graus de llibertat de la peça.
(4) Desbast: la cavitat està mecanitzada-en una màquina CNC de cinc -eixos (DMU MONOBLOCK 80P), deixant un marge de mecanitzat d'1,5-2 mm a cada costat.
(5) Tractament tèrmic: es realitza el recuit per eliminar l'estrès intern residual. L'objectiu és alliberar completament la tensió interna generada durant el desbast i reduir la duresa de mecanitzat de la peça.
(6) Semi-acabat: en una màquina CNC de cinc-eixos, s'utilitza una fresa de boles per semi-acabar la cavitat. Es deixa un marge de mecanitzat de 0,3-0,5 mm a cada costat de les fulles de la cavitat per al fresat final i el poliment posterior.
(7) Tractament tèrmic: la normalització de les peces augmenta la seva duresa, assegurant una força suficient durant el funcionament posterior; també allibera encara més l'estrès intern residual.
(8) Acabat: el diàmetre interior es gira amb precisió a la mida acabada en un torn CNC. Els forats roscats i els forats de passador es mecanitzen en una fresadora CNC. Els forats roscats M6 es fresen per garantir la perpendicularitat i el compliment dels requisits de calibre go/no{4}}go; els forats estan avorrits. Les fulles de la cavitat estan acabades en una màquina CNC de cinc -eixos, amb un marge de mecanitzat de 0,08 mm a cada costat. Es deixa un petit marge per al polit manual; la profunditat de la marca de l'eina és generalment de 0,05 mm.
(9) Polit: les fulles de la cavitat es politen primer manualment fins que s'eliminen les marques d'eines, i després es politen manualment fins que es compleixin els requisits de qualitat de la superfície.
PART.05
Solució de processament de producte
Durant el mecanitzat en brut, l'impulsor té una bona rigidesa general i, amb un marge d'1 mm a cada costat, el mecanitzat en brut no és difícil. Durant el semi-acabat i l'acabat, les fulles queden exposades, la qual cosa provoca una mala rigidesa de la fulla. A més, les fulles són profundes, la qual cosa requereix una longitud de subjecció de l'eina prou llarga [4] per assegurar el mecanitzat fins a l'arrel de la fulla, donant lloc a una falta severa de rigidesa de l'eina. Per abordar aquests reptes de mecanitzat, es tenen en compte els aspectes següents:
1) Utilitzeu un suport d'eines HSK-cònic i estès (vegeu la figura 3) per minimitzar l'extensió de l'eina i millorar la rigidesa de l'eina.
Imatge Figura 3 Portaeines HSK-cònic i estès
2) En acabar les fulles, apliqueu pasta de modelar (vegeu la figura 4). L'argila té un efecte d'absorció de vibracions-, permetent que el molí de boles absorbeixi les vibracions generades durant el tall de la fulla.
Imatge Figura 4 Aplicació de fang
3) Selecció de freses de boles. Utilitzeu un molí de boles de quatre-flautes de 10 mm amb una vora de tall transversal, feta de carbur, amb una longitud de la vora de tall de 15 mm i un angle de rastell d'aproximadament 16 graus [5]. L'eina és relativament afilada, amb una baixa resistència al tall i una vibració relativament baixa.
