Дэталі з танкасценных алюмініевых сплаваў шырока выкарыстоўваюцца ў аўтаматызаваным абсталяванні, прыборах для тэсціравання і прататыпах навукова-даследчых і распрацовак. Алюмініевыя сплавы лёгкія і забяспечваюць выдатную апрацоўку; аднак танкасценных канструкцый не хапае калянасці. Падчас механічнай апрацоўкі на іх уздзейнічаюць сілы рэзання, рэшткавыя напружання і ціск заціску, што робіць іх схільнымі да адхілення інструмента і рэзкіх шагаценняў. У канчатковым выніку гэта прыводзіць да такіх дэфектаў, як нераўнамерная таўшчыня сценкі, звужанасць, сляды хрыбету і адхіленні памераў - тыповыя тэхнічныя праблемы пры высокадакладным фрэзераванні з ЧПУ. Многія чарцяжы даследаванняў і распрацовак сканцэнтраваны выключна на функцыянальнай рэалізацыі, ігнаруючы абмежаванні апрацоўкі танкасценных канструкцый. Гэта часта прыводзіць да нізкай рэнтабельнасці, шматразовай пераробкі і значнага павелічэння выдаткаў пасля пачатку вытворчасці. Каб забяспечыць стабільную дакладнасць апрацоўкі дэталяў з танкасценных алюмініевых сплаваў, неабходна сумесна аптымізаваць канструкцыю DFM, выбар матэрыялу нарыхтоўкі, інструменты і прыстасаванні, а таксама працэсы рэзкі для сістэматычнага змякчэння праблем з дэфармацыяй і хістаннем.
一、Аптымізацыя DFM (Design for Manufacturability): Зніжэнне рызыкі дэфармацыі і трэскання на стадыі праектавання
1. Усталюйце адпаведную мінімальную таўшчыню сцен і дадайце арматурныя канструкцыі
Цвёрдасць танкасценных дэталяў з алюмініевага сплаву напрамую залежыць ад таўшчыні сценкі; чым танчэй сценка, тым слабей супраціў дэфармацыі. Для звычайнага фрэзеравання рэкамендуецца бяспечная таўшчыня сценкі ≥0,8 мм; для канструкцый з строгімі патрабаваннямі да дакладнасці аддайце перавагу таўшчыні сценкі 1,2 1,5 мм і больш; для абласцей, дзе немагчыма павялічыць таўшчыню сценкі, можна стратэгічна размясціць рэбры і пераходныя закругленні для павышэння лакальнай калянасці і памяншэння шуму пры рэзанні. На этапе праверкі канструкцыі пазбягайце вялікіх плошчаў кансольных танкасценных канструкцый і тонкіх кансольных танкасценных канструкцый, паколькі яны схільныя да рэзанансу падчас механічнай апрацоўкі і з'яўляюцца зонамі з высокай рызыкай развіцця слядоў ад трэскання і дрэйфу памераў у дэталях, фрэзераваных з ЧПУ.
2. Аптымізуйце структурную планіроўку, каб збалансаваць выдаленне матэрыялу
Канструкцыі дэталяў павінны быць максімальна сіметрычнымі, каб забяспечыць раўнамернае размеркаванне выдалення матэрыялу і пазбегнуць дысбалансу напружання, выкліканага моцным рэзаннем з аднаго боку. Для глыбокіх танкасценных паражнін пазбягайце раптоўнага мясцовага станчэння і забяспечвайце плыўныя пераходы таўшчыні сценкі, каб паменшыць канцэнтрацыю напружання. Добрая канструкцыя DFM можа значна паменшыць наступныя цяжкасці апрацоўкі, мінімізаваць інвестыцыі ў спецыялізаваны інструмент і дазволіць службам фрэзеравання металу вырабляць складаныя танкасценныя дэталі з выкарыстаннем стандартных працэсаў, тым самым зніжаючы верагоднасць лому і паўторнай працы.
二、Папярэдняя апрацоўка сыравіны для зняцця ўнутраных рэшткавых напружанняў
1. Выберыце нарыхтоўкі з алюмініевага сплаву, якія падвергліся старэнню для зняцця напружання
Унутраныя рэшткавыя напружання ў нарыхтоўках з алюмініевага сплаву з'яўляюцца асноўнай прычынай паступовай дэфармацыі дэталі пасля апрацоўкі. Пасля значнага выдалення матэрыялу са стандартнага аркуша ўнутранае напружанне зноў здымаецца, у выніку чаго дэталь дэфармуецца або скручваецца. Нягледзячы на тое, што першапачаткова памеры могуць прайсці праверку, яны могуць выйсці за межы допуску, калі заціскное прыстасаванне вызвалена. Пры апрацоўцы дэталяў з танкасценных алюмініевых сплаваў аддайце перавагу выкарыстанню лістоў, якія падвергліся старэнню для зняцця напружання, каб папярэджанне вызваліць унутраныя напружання і мінімізаваць зрух памераў пасля апрацоўкі.
2. Працэс зняцця напружання пасля грубай апрацоўкі
Пасля этапу чарнавой апрацоўкі, які выдаляе большую частку матэрыялу і пакідае невялікі прыпуск на аздабленне, нарыхтоўку можна зняць з прыстасавання і даць ёй адпачыць на працягу пэўнага перыяду часу, каб спачатку зніклі рэшткавыя напружання. Затым нарыхтоўка выраўноўваецца перад тым, як прыступіць да аздаблення, эфектыўна прадухіляючы наступныя праблемы з адскокам памераў. Гэты працэс шырока выкарыстоўваецца ў розных высокадакладных дэталях, вырабленых на заказ, абапіраючыся на спелы працоўны працэс фрэзеравання з ЧПУ, які збалансуе эфектыўнасць апрацоўкі з доўгатэрміновай стабільнасцю памераў.
三、Аптымізацыя рашэнняў для мацавання для памяншэння дэфармацыі заціску
1. Размяркуйце сілы заціску, каб пазбегнуць лакалізаванай дэфармацыі сціску
Танкасценныя алюмініевыя сплавы валодаюць нізкай цвёрдасцю; празмерная лакалізаваная сіла заціску можа непасрэдна выклікаць дэфармацыю дэталі з-за сціску і паглыблення. Канструкцыя прыстасавання павінна павялічыць плошчу кантакту, размеркаваць кропкі заціску і паменшыць ціск заціску ў адной кропцы, пазбягаючы пры гэтым прамога заціску на танкасценных, уразлівых участках. Для кансольных тонкіх сцен могуць быць дададзены дапаможныя апорныя блокі для падтрымкі танкасценных секцый падчас апрацоўкі і падаўлення вібрацыі і трасяніны.
2. Паўторна выкарыстоўвайце нулявую кропку пазіцыянавання і модульныя свяцільні
Аддайце прыярытэт выкарыстанню сістэм пазіцыянавання нулявой кропкі і універсальных модульных прыстасаванняў, каб паменшыць сукупныя памылкі, выкліканыя шматразовай разборкай, зборкай і размяшчэннем дэталяў. Калі апрацоўка патрабуе некалькіх аперацый заціску, забяспечце паслядоўныя апорныя кропкі, каб мінімізаваць адхіленні ў пазіцыянаванні. Не рэкамендуецца распрацоўваць на заказ складаныя спецыяльныя прыстасаванні для дробнасерыйных танкасценных дэталяў, так як гэта непасрэдна павялічвае выдаткі на наладку; стабільнае зацісканне большасці танкасценных частак можа быць дасягнута з дапамогай дапаможных метадаў падтрымкі.
四、Аптымізацыя параметраў працэсу рэзкі для падаўлення вібрацыі і дэфармацыі, выкліканых сіламі рэзання
1. Шматслаёвая рэзка для памяншэння нагрузкі на разрэз
Для тонкасценных аздаблення паменшыце радыяльную глыбіню рэзання і прыміце стратэгію папластовай рэзкі, выдаляючы невялікую колькасць матэрыялу за адзін праход, каб мінімізаваць адхіленне інструмента, выкліканае бакавымі сіламі рэзання. Для алюмініевых сплаваў выкарыстоўвайце высакахуткасную апрацоўку з нізкай падачай у спалучэнні з адэкватным астуджэннем для рассейвання цяпла рэзкі і памяншэння дэфармацыі пры цеплавым пашырэнні. Для аздаблення бакавых сценак аддайце перавагу фрэзераванню ўверх, дзе сілы рэзання накіраваны ў бок корпуса дэталі, тым самым памяншаючы прагін тонкіх сценак вонкі.
2. Аптымальны выбар рэжучых інструментаў і траекторый
Выбірайце цвёрдасплаўныя кантавыя фрэзы з кароткім вылетам, каб мінімізаваць вібрацыю інструмента; аптымізаваць траекторыі інструментаў з дапамогай праграмавання CAM, каб пазбегнуць працяглага бесперапыннага ўздзеяння на тонкасценныя ўчасткі. Праз аптымізацыю працэсу кантралюйце дэфармацыю і хістанне ў межах дапушчальных адхіленняў, каб забяспечыць узгодненасць памераў пры серыйнай вытворчасці дэталяў з танкасценных алюмініевых сплаваў.
五、Зводка па апрацоўцы дэталяў з танкасценных алюмініевых сплаваў
Адхіленні памераў танкасценных дэталяў з алюмініевага сплаву рэдка выкліканы адным фактарам; яны з'яўляюцца вынікам сумеснага ўздзеяння працэсаў канструкцыі, матэрыялу, заціску і апрацоўкі. Спадзявацца толькі на рэгуляванне параметраў апрацоўкі ўскладняе поўнае вырашэнне праблемы. Вельмі важна загадзя правесці агляд чарцяжа DFM і аб'яднаць яго з нарыхтоўкамі без напружання, адпаведнымі прыстасаваннямі і аптымізаванымі рашэннямі для рэзкі для эфектыўнага падаўлення дэфармацый і трэсканняў, тым самым дасягаючы высокадакладнай і высокапрадукцыйнай апрацоўкі танкасценных дэталяў з алюмініевага сплава.
