Duże, cienkościenne części skorupowe łatwo ulegają wypaczeniu i deformacji podczas obróbki. W tym artykule przedstawimy obudowę radiatora dużych i cienkościennych części, aby omówić problemy występujące w zwykłym procesie obróbki. Ponadto zapewniamy zoptymalizowane rozwiązania w zakresie procesów i osprzętu. Przejdźmy do tego!
Obudowa dotyczy części skorupowej wykonanej z materiału AL6061-T6. Oto jego dokładne wymiary.
Całkowity wymiar: 455*261,5*12,5 mm
Grubość ścianki nośnej: 2,5 mm
Grubość radiatora: 1,5 mm
Rozstaw radiatorów: 4,5 mm
Praktyka i wyzwania w różnych trasach procesów
Podczas obróbki CNC te cienkościenne struktury skorupowe często powodują szereg problemów, takich jak wypaczenia i deformacje. Aby przezwyciężyć te problemy, staramy się oferować opcje tras procesów serval. Jednak nadal istnieją pewne dokładne problemy dla każdego procesu. Oto szczegóły.
Proces Ścieżka 1
W procesie 1 zaczynamy od obróbki tylnej strony (wewnętrznej) przedmiotu obrabianego, a następnie za pomocą gipsu wypełniamy wydrążone obszary. Następnie, zostawiając odwrotną stronę jako odniesienie, za pomocą kleju i taśmy dwustronnej mocujemy stronę odniesienia w celu obróbki przedniej strony.
Jednak z tą metodą wiążą się pewne problemy. Ze względu na dużą, wydrążoną powierzchnię zasypki na odwrotnej stronie, klej i taśma dwustronna nie zapewniają wystarczającego zabezpieczenia obrabianego przedmiotu. Prowadzi to do wypaczenia w środku przedmiotu obrabianego i większego usuwania materiału w procesie (tzw. nadcięcia). Ponadto brak stabilności przedmiotu obrabianego prowadzi również do niskiej wydajności obróbki i złego wzoru noża na powierzchni.
Ścieżka procesu 2
W procesie 2 zmieniamy kolejność obróbki. Zaczynamy od spodniej strony (strony, przez którą odprowadzane jest ciepło), a następnie wykonujemy zasypkę gipsową pustej przestrzeni. Następnie, zostawiając stronę przednią jako odniesienie, za pomocą kleju i taśmy dwustronnej mocujemy stronę referencyjną tak, abyśmy mogli obrobić stronę odwrotną.
Jednak problem z tym procesem jest podobny jak w przypadku ścieżki procesu 1, z tą różnicą, że problem jest przesunięty na odwrotną stronę (stronę wewnętrzną). Ponownie, gdy odwrotna strona ma dużą, wydrążoną powierzchnię zasypki, użycie kleju i taśmy dwustronnej nie zapewnia dużej stabilności przedmiotu obrabianego, co powoduje wypaczenia.
Ścieżka procesu 3
W procesie 3 rozważamy zastosowanie sekwencji obróbki z procesu 1 lub procesu 2. Następnie w drugim procesie mocowania użyj płyty dociskowej, aby przytrzymać obrabiany przedmiot, dociskając go po obwodzie.
Jednak ze względu na dużą powierzchnię produktu płyta dociskowa może 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 wykazuje wypaczenia i odkształcenia, co z kolei prowadzi do wcięcia w środkowej części produktu. Z drugiej strony ta metoda obróbki sprawi, że cienkościenne części skorupy CNC będą zbyt słabe.
Ścieżka procesu 4
W procesie 4 najpierw obrabiamy stronę odwrotną (stronę wewnętrzną), a następnie za pomocą uchwytu próżniowego mocujemy obrobioną płaszczyznę odwrotną w celu obróbki strony przedniej.
Jednakże w przypadku cienkościennej części łupinowej na odwrotnej stronie przedmiotu obrabianego występują struktury wklęsłe i wypukłe, których należy unikać stosując odsysanie próżniowe. Ale to stworzy nowy problem, omijane obszary tracą moc ssania, szczególnie w czterech obszarach narożnych na obwodzie największego profilu.
Ponieważ te niewchłonięte obszary odpowiadają stronie przedniej (w tym miejscu powierzchni obrobionej), może wystąpić odbicie narzędzia skrawającego, co skutkuje drganiami narzędzia. Dlatego metoda ta może mieć negatywny wpływ na jakość obróbki i wykończenie powierzchni.
Zoptymalizowana trasa procesu i rozwiązanie w zakresie mocowania
Aby rozwiązać powyższe problemy, proponujemy następujące zoptymalizowane rozwiązania procesowe i osprzętowe.
Wstępna obróbka otworów przelotowych na śruby
Po pierwsze, ulepszyliśmy ścieżkę procesu. W nowym rozwiązaniu najpierw obrabiamy odwrotną stronę (wewnętrzną) i wstępnie obrabiamy otwór przelotowy na śrubę w niektórych obszarach, które ostatecznie zostaną wydrążone. Ma to na celu zapewnienie lepszej metody mocowania i pozycjonowania w kolejnych etapach obróbki.
Zakreśl obszar do obróbki
Następnie używamy obrobionych płaszczyzn na odwrotnej stronie (strona wewnętrzna) jako odniesienia do obróbki. Jednocześnie zabezpieczamy obrabiany przedmiot poprzez przełożenie śruby przez otwór z poprzedniego procesu i zablokowanie jej w płycie mocującej. Następnie zakreśl obszar, w którym śruba jest zablokowana, jako obszar do obróbki.
Obróbka sekwencyjna z płytą dociskową
W procesie obróbki w pierwszej kolejności poddajemy obróbce obszary inne niż przeznaczone do obróbki. Po obrobieniu tych obszarów kładziemy płytę dociskową na obrobionym obszarze (płytę należy posmarować klejem, aby zapobiec zmiażdżeniu obrobionej powierzchni). Następnie usuwamy śruby użyte w kroku 2 i kontynuujemy obróbkę obszarów, które mają zostać poddane obróbce, aż do ukończenia całego produktu.
Dzięki temu zoptymalizowanemu rozwiązaniu w zakresie procesu i mocowania możemy lepiej utrzymać cienkościenną część skorupy CNC i uniknąć problemów, takich jak wypaczenie, zniekształcenie i nadcięcie. Zamontowane śruby umożliwiają ścisłe przymocowanie płyty mocującej do przedmiotu obrabianego, zapewniając niezawodne pozycjonowanie i podparcie. Dodatkowo zastosowanie płyty dociskowej w celu wywarcia nacisku na obrabiany obszar pomaga utrzymać stabilność przedmiotu obrabianego.
Dogłębna analiza: jak uniknąć wypaczeń i deformacji?
Osiągnięcie pomyślnej obróbki dużych i cienkościennych konstrukcji powłokowych wymaga analizy specyficznych problemów występujących w procesie obróbki. Przyjrzyjmy się bliżej, jak można skutecznie pokonać te wyzwania.
Wstępna obróbka strony wewnętrznej
W pierwszym etapie obróbki (obróbka strony wewnętrznej) materiał jest solidnym kawałkiem materiału o dużej wytrzymałości. Dzięki temu obrabiany przedmiot nie ulega w trakcie tego procesu anomaliom obróbczym, takim jak odkształcenia i wypaczenia. Zapewnia to stabilność i precyzję podczas obróbki pierwszego zacisku.
Skorzystaj z metody blokowania i dociskania
W drugim etapie (obróbka w miejscu umiejscowienia radiatora) stosujemy metodę mocowania blokującego i dociskowego. Dzięki temu siła mocowania jest duża i równomiernie rozłożona na płaszczyźnie odniesienia podparcia. Zaciśnięcie to sprawia, że produkt jest stabilny i nie wypacza 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 w środku konstrukcji. Oto alternatywne rozwiązanie.
Niektóre filary możemy wstępnie zaprojektować już w trakcie obróbki odwrotnej strony i następnie w nie gwintować. Podczas kolejnego procesu obróbki, przechodzimy śrubę przez tylną stronę uchwytu i blokujemy obrabiany przedmiot, a następnie wykonujemy obróbkę drugiej płaszczyzny (strony, po której odprowadzane jest ciepło). W ten sposób możemy wykonać drugi etap obróbki w jednym przejściu, bez konieczności wymiany blachy w środku. Na koniec dodajemy potrójny etap mocowania i usuwamy filary procesowe, aby zakończyć proces.
Podsumowując, optymalizując rozwiązanie procesu i mocowania, możemy skutecznie rozwiązać problem wypaczeń i deformacji dużych, cienkich części skorupowych podczas obróbki CNC. Zapewnia to nie tylko jakość i wydajność obróbki, ale także poprawia stabilność i jakość powierzchni produktu.