알루미늄 가공 중 변형을 줄이기 위한 공정 대책과 운영 기술! 가공에 대한 매우 실용적인 지식!
가공 중 알루미늄 부품의 변형에는 재료, 부품 모양, 생산 조건 등과 관련된 여러 가지 이유가 있습니다. 주로 다음과 같은 측면이 있습니다: 블랭크의 내부 응력으로 인한 변형, 절삭력 및 절단으로 인한 변형 열, 체결력으로 인한 변형.
1, 가공 변형을 줄이기 위한 가공 조치
1. 블랭크의 내부 응력을 줄입니다.
자연적 또는 인공적 노화 및 진동 처리는 블랭크의 내부 응력을 부분적으로 제거할 수 있습니다. 전처리도 효과적인 가공 방법이다. 마진이 크기 때문에 살찐 머리와 큰 귀의 거친 부분을 가공한 후의 변형량도 큽니다. 블랭크의 잉여 부분을 전처리하고 각 부분의 잉여 부분을 줄이면 후속 공정의 가공 변형을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전처리 후 일정 시간 방치한 후 내부 응력을 어느 정도 완화할 수 있습니다.
2. 절삭공구의 절삭능력 향상
절삭 공구의 재료 및 기하학적 매개변수는 절삭력과 절삭 열에 중요한 영향을 미칩니다. 부품 가공 변형을 줄이려면 절삭 공구를 올바르게 선택하는 것이 중요합니다.
1) 절삭 공구의 기하학적 매개 변수를 합리적으로 선택하십시오.
① 프론트 앵글 : 인선의 강성을 유지하면서 더 큰 프론트 앵글을 선택하면 인선을 날카롭게 할 수 있을 뿐만 아니라 절삭 변형을 줄여 칩 제거가 원활해지고 절삭 저항과 절삭 온도가 감소합니다. 네거티브 경사각 절삭 공구를 사용하지 마십시오.
② 백앵글 : 백앵글의 크기는 백절삭면의 마모와 가공면의 품질에 직접적인 영향을 미친다. 절단 두께는 백 앵글을 선택하는 중요한 조건입니다. 황삭 가공 중에는 이송 속도가 크고 절삭 부하가 크며 발열이 크기 때문에 공구의 방열 조건이 양호해야 합니다. 따라서 더 작은 후방 각도를 선택해야 합니다. 정밀 밀링 시 뒷면 절단면과 가공면 사이의 마찰을 줄이고 탄성 변형을 줄이기 위해 날카로운 모서리가 필요합니다. 따라서 더 큰 백 앵글을 선택해야 합니다.
③ 나선형 각도 : 원활한 밀링을 보장하고 밀링 힘을 줄이기 위해 나선형 각도를 최대한 크게 선택해야 합니다.
④ 주편차각 : 주편차각을 적절히 줄이면 방열조건이 향상되고 가공영역의 평균온도를 낮출 수 있습니다.
2) 도구 구조를 개선합니다.
① 밀링 커터 날수를 줄이고 칩 보유 공간을 늘립니다. 알루미늄 소재는 가소성이 높기 때문에 가공 중 절삭 변형이 심해 더 큰 칩 보유 공간이 필요합니다. 따라서 칩 보유 홈 바닥 반경은 더 크고 밀링 커터 날은 더 적게 사용하는 것이 좋습니다.
② 블레이드 톱니를 미세하게 연삭합니다. 커터 날의 거칠기 값은 Ra{0}}.4um보다 작아야 합니다. 새 칼을 사용하기 전에 미세한 오일스톤을 사용하여 칼날 이빨의 앞면과 뒷면을 몇 번 부드럽게 갈아서 칼날 이빨을 갈 때 남아 있는 버와 약간의 톱니를 제거해야 합니다. 이런 방식으로 절단 열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 절단 변형도 상대적으로 작습니다.
③ 절삭공구의 마모기준을 엄격히 관리한다. 공구 마모 후 공작물의 표면 거칠기 값이 증가하고 절삭 온도가 상승하며 그에 따라 공작물의 변형이 증가합니다. 따라서 내마모성이 좋은 공구 재료를 선택하는 것 외에도 공구 마모 기준은 0.2mm를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 칩 침전물이 발생하기 쉽습니다. 절단하는 동안 가공물의 온도는 일반적으로 변형을 방지하기 위해 100도를 초과하지 않아야 합니다.
3. 공작물의 클램핑 방법 개선
강성이 낮은 벽이 얇은 알루미늄 부품의 경우 다음과 같은 클램핑 방법을 사용하여 변형을 줄일 수 있습니다.
① 벽이 얇은 라이너 부품의 경우 3조 셀프 센터링 척 또는 스프링 척을 사용하여 반경 방향으로 클램핑하는 경우 가공 후 느슨해지면 공작물이 불가피하게 변형됩니다. 이때 축단면을 강성이 좋게 압축하는 방법을 사용해야 한다. 위치 결정을 위해 부품의 내부 구멍을 이용하여 나사산 관통 샤프트를 만들어 부품의 내부 구멍에 삽입합니다. 덮개판을 사용하여 단면을 단단히 누른 후 너트로 조이십시오. 바깥쪽 원을 가공할 때 클램핑 변형을 방지하여 만족스러운 가공 정밀도를 얻을 수 있습니다.
② 벽이 얇은 박판 가공물을 가공할 때는 진공 흡착컵을 사용하여 조임력을 균일하게 분산시킨 후 더 적은 절단량으로 가공하는 것이 가공물의 변형을 효과적으로 방지하는 것이 가장 좋습니다.
추가적으로 스터핑(stuffing) 방법을 사용할 수도 있습니다. 벽이 얇은 공작물의 공정 강성을 높이기 위해 공작물 내부에 미디어를 채워 클램핑 및 절단 공정 중 변형을 줄일 수 있습니다. 예를 들어 질산칼륨을 3~6% 함유한 요소수를 가공물에 주입하고, 가공한 후 가공물을 물이나 알코올에 담그면 필러를 녹여 쏟아낼 수 있다.
4. 프로세스를 합리적으로 정리
고속 절삭 중에는 가공 여유가 크고 단속 절삭으로 인해 밀링 공정에서 진동이 발생하는 경우가 많아 가공 정밀도와 표면 거칠기에 영향을 미칩니다. 따라서 CNC 고속 절삭 공정은 일반적으로 거친 가공, 반정밀 가공, 코너 청소 가공, 정밀 가공 및 기타 공정으로 나눌 수 있습니다. 고정밀도 요구 사항이 있는 부품의 경우 때때로 2차 반정밀 가공이 필요하고 이어서 정밀 가공이 필요합니다. 거친 가공 후 부품을 자연 냉각하여 거친 가공으로 인해 발생하는 내부 응력을 제거하고 변형을 줄일 수 있습니다. 거친 가공 후에 남겨진 여백은 변형보다 커야 하며 일반적으로 1-2mm입니다. 정밀 가공 중 부품 표면은 일반적으로 0.2 ~ 0.5mm 범위의 균일한 가공 공차를 유지해야 가공 공정 중에 절삭 공구를 안정적인 상태로 유지할 수 있습니다. 이를 통해 절단 변형을 크게 줄이고 우수한 표면 가공 품질을 달성하며 제품의 정확성을 보장할 수 있습니다.
2, 가공 변형을 줄이기 위한 작업 기술
가공 공정 중 알루미늄 부품의 변형은 위의 이유뿐만 아니라 실제 작업에서 작업 방법의 중요성으로 인해 발생합니다.
1. 가공 공차가 큰 부품의 경우 가공 공정 중 더 나은 방열 조건을 유지하고 열 집중을 피하기 위해 가공 중에 대칭 가공을 사용해야 합니다. 60mm로 가공해야 하는 두께 90mm 판금이 있는 경우 한쪽 면을 밀링하고 다른 쪽 면을 즉시 밀링하여 최종 크기까지 한 번에 가공할 때 평탄도가 5mm에 도달하는 경우 반복 이송 대칭 가공을 사용하면 각 면을 최종 크기까지 두 번 가공하여 0.3mm의 평탄도를 보장합니다.
2. 판금 부품에 캐비티가 여러 개 있는 경우 가공 중에 캐비티당 하나의 캐비티를 순차적으로 처리하는 방법을 사용하는 것은 바람직하지 않습니다. 이렇게 하면 부품에 고르지 않은 응력과 변형이 쉽게 발생할 수 있습니다. 여러 레이어의 처리를 채택하여 각 레이어는 가능한 한 모든 캐비티에 동시에 처리된 후 다음 레이어를 처리하여 부품에 균일한 응력을 가하고 변형을 줄입니다.
3. 절단량을 변경하여 절단력을 줄이고 열을 절단합니다. 절삭 매개변수의 세 가지 요소 중에서 백피드가 절삭력에 중요한 영향을 미칩니다. 가공 공차가 너무 크고 단일 패스의 절삭력이 너무 크면 부품 변형이 발생할 뿐만 아니라 공작 기계 스핀들의 강성에 영향을 미치고 공구의 내구성이 저하됩니다. 백컷팅량을 줄이면 생산효율이 크게 떨어지게 됩니다. 그러나 이러한 문제를 극복하기 위해 CNC 가공에서는 고속 밀링이 일반적으로 사용됩니다. 백커팅 양을 줄이면서 이송 속도를 높이고 기계 속도를 높이면 가공 효율성을 보장하면서 절삭력을 줄일 수 있습니다.
4. 절단 순서도 신중하게 고려해야 합니다. 황삭 가공은 가공 효율성 향상과 단위 시간당 절삭 속도 추구를 강조합니다. 일반적으로 리버스 밀링을 사용할 수 있습니다. 가능한 가장 빠른 속도와 최단 시간에 블랭크 표면의 잉여 소재를 잘라내어 기본적으로 정밀 가공에 필요한 기하학적 윤곽을 형성합니다. 정밀 가공은 높은 정밀도와 품질을 강조하므로 포워드 밀링을 사용하는 것이 좋습니다. 커터 톱니의 절삭 두께는 정방향 밀링 중에 최대에서 0까지 점차 감소하기 때문에 가공 경화 정도가 크게 감소하는 동시에 부품의 변형 정도도 감소합니다.
5. 벽이 얇은 공작물은 가공 중에 클램핑으로 인해 변형이 발생하는데, 이는 정밀 가공 중에도 피하기 어렵습니다. 공작물의 변형을 최소화하기 위해 정밀 가공 시 최종 크기에 도달하기 전에 클램핑 부분을 풀어 공작물을 원래 상태로 자유롭게 복귀시킬 수 있습니다. 그런 다음 공작물이 단단히 고정되도록(완전히 손의 느낌을 기반으로) 약간 조여 원하는 가공 효과를 얻을 수 있습니다. 즉, 클램핑력은 지지면에 작용하는 것이 가장 좋으며, 클램핑력은 공작물 강성이 좋은 방향으로 작용해야 합니다. 공작물이 느슨해지지 않는다는 것을 전제로, 클램핑력은 작을수록 좋습니다.
6. 캐비티가 있는 부품을 가공할 때 밀링 커터가 드릴 비트처럼 부품에 직접 침투하지 않는 것이 좋습니다. 이로 인해 밀링 커터를 위한 칩 공간이 부족하고 칩 제거가 원활하지 않으며 과열, 팽창, 공구 파손 등이 발생합니다. 불리한 현상. 먼저 밀링 커터와 같은 크기 또는 한 사이즈 큰 드릴 비트를 사용하여 공구 구멍을 뚫은 다음 밀링 커터를 사용하여 밀링합니다. 또는 CAM 소프트웨어를 사용하여 나선형 절단 프로그램을 생성할 수 있습니다.
알루미늄 부품의 가공 정확도와 표면 품질에 영향을 미치는 주요 요인은 가공 공정 중 변형 경향이므로 작업자에게는 특정 작업 경험과 기술이 필요합니다.
