Duże, cienkościenne części skorupy łatwo odkształcają się i deformują podczas obróbki. W tym artykule przedstawimy obudowę radiatora dużych i cienkościennych części, aby omówić problemy w regularnym procesie obróbki. Ponadto zapewniamy zoptymalizowane rozwiązanie procesu i osprzętu. Zabierajmy się do tego!
Obudowa dotyczy części skorupy wykonanej z materiału AL6061-T6. Oto jej dokładne wymiary.
Wymiary całkowite: 455*261,5*12,5 mm
Grubość ścianki nośnej: 2,5 mm
Grubość radiatora: 1,5 mm
Odległość radiatora: 4,5 mm
Praktyka i wyzwania w różnych ścieżkach procesowych
Podczas obróbki CNC te cienkościenne struktury powłokowe często powodują szereg problemów, takich jak wypaczanie i deformacja. Aby przezwyciężyć te problemy, staramy się oferować kilka opcji tras procesu. Jednak nadal istnieją pewne konkretne problemy dla każdego procesu. Oto szczegóły.
Trasa procesu 1
W procesie 1 zaczynamy od obróbki odwrotnej strony (wewnętrznej strony) przedmiotu obrabianego, a następnie używamy gipsu do wypełnienia wydrążonych obszarów. Następnie, pozwalając, aby odwrotna strona była punktem odniesienia, używamy kleju i taśmy dwustronnej, aby przymocować stronę odniesienia na miejscu, aby obrobić stronę przednią.
Istnieją jednak pewne problemy z tą metodą. Ze względu na duży obszar wypełnienia wnęki po drugiej stronie, klej i taśma dwustronna nie zabezpieczają wystarczająco przedmiotu obrabianego. Prowadzi to do wypaczenia w środku przedmiotu obrabianego i większego usuwania materiału w procesie (tzw. overcutting). Ponadto brak stabilności przedmiotu obrabianego prowadzi również do niskiej wydajności obróbki i słabego wzoru noża powierzchniowego.
Trasa procesu 2
W procesie 2 zmieniamy kolejność obróbki. Zaczynamy od spodu (strony, gdzie ciepło jest rozpraszane), a następnie używamy gipsowego wypełnienia pustego obszaru. Następnie, pozostawiając przednią stronę jako odniesienie, używamy kleju i taśmy dwustronnej, aby przymocować stronę odniesienia, abyśmy mogli obrabiać stronę odwrotną.
Jednak problem z tym procesem jest podobny do procesu 1, z tym wyjątkiem, że problem jest przesunięty na stronę odwrotną (stronę wewnętrzną). Ponownie, gdy strona odwrotna ma duży obszar wypełnienia wgłębienia, użycie kleju i taśmy dwustronnej nie zapewnia wysokiej stabilności przedmiotu obrabianego, co powoduje odkształcenia.
Trasa procesu 3
W procesie 3 rozważamy zastosowanie sekwencji obróbki z procesu 1 lub procesu 2. Następnie w drugim procesie mocowania należy użyć płyty dociskowej, aby przytrzymać obrabiany przedmiot, dociskając go na obwodzie.
Jednakże ze względu na dużą powierzchnię obrabianego przedmiotu, płyta jest w stanie pokryć jedynie obszar obwodowy i nie może w pełni zamocować środkowej części przedmiotu obrabianego.
Z jednej strony powoduje to, że środkowa część przedmiotu obrabianego nadal pojawia się z powodu odkształceń i deformacji, co z kolei prowadzi do nadcięcia w środkowej części produktu. Z drugiej strony ta metoda obróbki sprawi, że cienkościenne części powłoki CNC będą zbyt słabe.
Trasa procesu 4
W procesie 4 najpierw obrabiamy stronę odwrotną (wewnętrzną), a następnie używamy uchwytu próżniowego do zamocowania obrobionej płaszczyzny odwrotnej, aby móc obrabiać stronę przednią.
Jednak w przypadku cienkościennej części skorupy występują struktury wklęsłe i wypukłe na odwrocie przedmiotu obrabianego, których należy unikać podczas stosowania ssania próżniowego. Ale to stworzy nowy problem, pominięte obszary tracą swoją moc ssania, szczególnie w czterech narożnych obszarach na obwodzie największego profilu.
Ponieważ te obszary nieabsorbowane odpowiadają przedniej stronie (obrobionej powierzchni w tym momencie), może wystąpić odbicie narzędzia skrawającego, co spowoduje wibrujący wzór narzędzia. Dlatego ta metoda może mieć negatywny wpływ na jakość obróbki i wykończenie powierzchni.
Zoptymalizowane rozwiązanie trasy procesu i osprzętu
Aby rozwiązać powyższe problemy, proponujemy następujące zoptymalizowane rozwiązania procesowe i osprzętowe.
Wstępna obróbka otworów przelotowych pod śruby
Po pierwsze, ulepszyliśmy trasę procesu. Dzięki nowemu rozwiązaniu najpierw przetwarzamy stronę odwrotną (stronę wewnętrzną) i wstępnie obrabiamy otwór przelotowy śruby w niektórych obszarach, które ostatecznie zostaną wydrążone. Celem tego jest zapewnienie lepszej metody mocowania i pozycjonowania w kolejnych etapach obróbki.
Zakreśl obszar, który ma zostać poddany obróbce
Następnie używamy obrobionych płaszczyzn na odwrotnej stronie (wewnętrznej stronie) jako odniesienia do obróbki. Jednocześnie zabezpieczamy obrabiany przedmiot, przepuszczając śrubę przez otwór przelotowy z poprzedniego procesu i blokując ją na płycie mocującej. Następnie zakreślamy obszar, w którym śruba jest zablokowana, jako obszar do obróbki.
Sekwencyjna obróbka przy użyciu płyty skrawającej
Podczas procesu obróbki najpierw przetwarzamy obszary inne niż obszar przeznaczony do obróbki. Po obróbce tych obszarów umieszczamy płytę na obrabianym obszarze (płyta musi być pokryta klejem, aby zapobiec zgnieceniu obrabianej powierzchni). Następnie usuwamy śruby użyte w kroku 2 i kontynuujemy obróbkę obszarów przeznaczonych do obróbki, aż cały produkt zostanie ukończony.
Dzięki temu zoptymalizowanemu procesowi i rozwiązaniu mocowania możemy lepiej trzymać cienkościenną część powłoki CNC i uniknąć problemów, takich jak odkształcenie, zniekształcenie i nadmierne cięcie. Zamontowane śruby umożliwiają ścisłe przymocowanie płyty mocującej do przedmiotu obrabianego, zapewniając niezawodne pozycjonowanie i wsparcie. Ponadto użycie płyty dociskowej do wywierania nacisku na obrabiany obszar pomaga utrzymać przedmiot obrabiany w stabilności.
Szczegółowa analiza: Jak uniknąć odkształceń i deformacji?
Osiągnięcie udanej obróbki dużych i cienkościennych struktur powłokowych wymaga analizy konkretnych problemów w procesie obróbki. Przyjrzyjmy się bliżej, w jaki sposób można skutecznie pokonać te wyzwania.
Wstępna obróbka wewnętrznej strony
W pierwszym etapie obróbki (obróbka wewnętrznej strony) materiał jest solidnym kawałkiem materiału o wysokiej wytrzymałości. Dlatego obrabiany przedmiot nie cierpi na anomalie obróbki, takie jak odkształcenia i wypaczenia podczas tego procesu. Zapewnia to stabilność i precyzję podczas obróbki pierwszego zacisku.
Użyj metody blokowania i dociskania
W drugim etapie (obróbka, w której znajduje się radiator) stosujemy metodę zaciskania z blokowaniem i dociskaniem. Zapewnia to, że siła zaciskania jest wysoka i równomiernie rozłożona na nośnej płaszczyźnie odniesienia. To zaciskanie sprawia, że produkt jest stabilny i nie odkształca się podczas całego procesu.
Rozwiązanie alternatywne: bez pustej struktury
Czasami jednak spotykamy się z sytuacjami, w których nie jest możliwe wykonanie otworu przelotowego na śrubę bez pustej struktury. Oto alternatywne rozwiązanie.
Możemy wstępnie zaprojektować niektóre filary podczas obróbki odwrotnej strony, a następnie je gwintować. Podczas następnego procesu obróbki, śruba przechodzi przez odwrotną stronę uchwytu i blokuje obrabiany przedmiot, a następnie wykonujemy obróbkę drugiej płaszczyzny (strony, gdzie ciepło jest rozpraszane). W ten sposób możemy ukończyć drugi etap obróbki w jednym przejściu bez konieczności zmiany płyty w środku. Na koniec dodajemy potrójny etap zaciskania i usuwamy filary procesu, aby zakończyć proces.
Podsumowując, optymalizując proces i rozwiązanie osprzętu, możemy skutecznie rozwiązać problem odkształcania i deformacji dużych, cienkich części powłoki podczas obróbki CNC. To nie tylko zapewnia jakość obróbki i wydajność, ale także poprawia stabilność i jakość powierzchni produktu.