Nella produzione in serie di parti di dischi di precisione (ad esempio flangia, accoppiatori, tappi di estremità dei cuscinetti),La lunghezza delle parti di lavorazione CNCÈ l'indice principale della tenuta di montaggio e della rigidità del cuscinetto che molti ingegneri hanno trovato, anche se la tolleranza è stata etichettata come 0,02 mm, le consegne effettive appaiono ancora frequentemente "deformazione" o high-up locale, con conseguente scarsa aderenza alla superficie di estremità, che non è semplicemente insufficiente precisione, ma il risultato della deformazione di taglio, dell 'effetto termico e della combinazione di modalità di carico. Questo articolo approfondirà i principi di profilatura dell 'elaborazione della superficie, fornendo parametri tecnici e opzioni di accettazione per l'alluminio, l'acciaio, l'acciaio inossidabile e le parti in plastica di ingegneria, aiutando gli acquisti tecnici e gli sviluppatori a evitare i modelli di guasto comuni.
Frigorifero a parete: perché è difficile trovare pezzi?
Le parti del disco appartengono a tipici corpi rotativi a parete sottile, le cui difficoltà di lavorazione sonoTensione fino al rilascioQuando l'errore di forma è provocato dalla fresatura grossolana o fine, la rimozione del materiale romperà l'equilibrio originale, causando un 'affondamento del centro del pezzo o un bordo rovesciato se la forza di montaggio è troppo grande, la struttura sottile subirà deformazioni elastiche, rimbalzo dopo l'estrazione è spesso fino a 0,05 - 0,1 mm, tolleranze molto più grandi rispetto alle tolleranze convenzionali, inoltre, l'usura dell' utensile e la deformazione termica causata dal calore di taglio si accumulano anche durante la lavorazione a lungo periodo, in modo che il primo pezzo qualificato ha una deviazione di profilo.
Effetti Quantitativi Di Variazione Termica E Di Rilascio Di Stress
Per i dischi in lega di alluminio con un diametro di 200 mm, la differenza di temperatura tra il centro e il bordo di 5 ° C può causare una differenza di espansione termica lineare di circa 12 μ m nella fase di finitura, se il controllo della temperatura del liquido di raffreddamento non è tenuto conto, l'errore del profilo è facile da ingrandire per materiali con bassa conduttività termica come l'acciaio inossidabile 304, l'accumulo di calore è più grave, è necessario un tempo di stabilità di rinvenimento più lungo o un processo di raffreddamento segmentato per controllare la deformazione.
Paragonare il profilo: decidere il lato anteriore del profilo
Il metodo di montaggio determina direttamente la quantità di deformazione del pezzo nel processo di lavorazione delle parti del piatto, che di solito utilizzano mandrini a tre pin, mandrini a membrana speciale (Collet Chuck) o ventose a vuoto, la differenza di materiali diversi per la sensibilità della clip è enorme, la scelta della pinza appropriata è la premessa per controllare la precisione di ± 0,01 mm.
| Modalità di chiusura | Utilizzo di materiali/scenari | Controllo rigidità/distorsione | Efficienza di cambio | Principali limitazioni |
|---|---|---|---|---|
| 3 lamelle di rapa. | Acciaio inossidabile, acciaio inossidabile | Medio (avvolgimento locale facile) | Basso (da correggere) | Le pareti sottili possono essere facilmente tritate. |
| Cappa a lamina (Collet) | Semi di alluminio a parete sottile, superfici ad alta finitura | Alta (360 ° di bloccaggio) | Alta (sostituzione totale dei collari) | Limite di diametro, parete sottile molto leggera può ancora essere miniaturizzato |
| ventose a vuoto. | Foglio di alluminio a parete sottile, materiali compositi | Molto alta (senza stress meccanico) | Alta (assorbimento veloce) | Bisogno di sigillare la superficie, taglio pesante facile da rimuovere. |
| Gli artigli flessibili (Spring clamp) | Piatti di carta, alieni. | Alta (molto alta) | dentro (serve attrezzatura personalizzata) | Costi elevati, con un leggero rischio di graffi sulla superficie |
Ingegneria consiglia:Per i dischi di alluminio con requisiti di elevata finitura Ra 0,4 μ m, è preferibile utilizzare la membrana a mandrino con l'artiglio morbido, che può controllare la deformazione di serraggio entro 0,005 mm; per i dischi in acciaio con un vano interno complesso, è raccomandato un artiglio clip multipunto flessibile, per evitare la depressione centrale causata dalla concentrazione di stress locale.
Strategie e parametri di taglio: la chiave per la separazione meticolosa dei processi
I principi fondamentali del controllo della visibilità sono"Separazione pesante, margine controllabile"Nella lavorazione di grezze, la strategia di fresatura deve essere adottata per ridurre la forza di taglio, lasciando un margine di finitura di 0,1 - 0,2 mm durante la lavorazione, è necessario utilizzare nuovi utensili per evitare l'usura dell 'utensile per causare la deriva dimensionale.
Esempio di parametri di precisione alluminio
- Materiali:6061-T6 lega di alluminio
- Coltello:φ 10 mm fresa continua rivestita con metallo duro
- Velocità:8000 - 10000 rpm (regolabile in base alla potenza della macchina)
- Velocità di ingresso:80 - 120 mm/min (fresatura leggera)
- Taglio profondo:0,05 - 0,1 mm (ultimo spadaccino)
- Raffreddare:Emissione ad alta pressione del liquido di raffreddamento, mantenere il truciolo fuori immediatamente
Attenzione:Per un disco in alluminio con una parete sottile dello spessore di 2 mm, la profondità di fresatura deve essere ridotta a 0,02 - 0,03 mm e l'avanzamento deve essere ridotto opportunamente a 50 - 60 mm/min per evitare l'effetto dell 'utensile che porta ad un' ondulazione superficiale dopo l'elaborazione, è consigliabile un ritorno naturale di temperatura superiore a 30 minuti e quindi eseguire il rilevamento dimensionale.
Percorsi di lavorazione ottimizzati e percorsi da coltello
Il profilo della superficie delle parti del disco è sensibile alla continuità del percorso dell 'utensile e la commutazione improvvisa o l'estrazione del coltello produrranno tracce del coltello che influiscono sulla qualità della superficie.Coltello a spiraleoppurePunto di entrataIn modo da evitare lo shock causato dalla foratura verticale del coltello per dischi di grande diametro, può essere adottata una strategia di "fresatura a divisione", che fresa prima la circonferenza dell 'anello esterno 1/3, quindi fresa il cerchio interno e infine combina per bilanciare la direzione di rilascio di stress termico.
Evitare di deformare la logica del "quadrante"
Se il percorso dell 'utensile porta alla forza di taglio sempre rivolta verso uno stretto, il pezzo è soggetto a depressione; se si allontana dall' asse, è facile produrre un riverbero, l'ingegnere nella programmazione dovrebbe simulare la distribuzione del vettore della forza di taglio, se necessario, utilizzando la distribuzione del vettore.puntino punteggiatoLa direzione della forza di taglio principale è distribuita uniformemente sulla circonferenza nel software CAM abilitando la funzione "fresatura a flusso forzato" e impostando una profondità di taglio minima di 0,05 mm, è possibile sopprimere efficacemente questo tipo di errore di forma.
Ispezione e accettazione: dall 'interferenza CMM all' interferenza ottica
La misurazione del profilo della superficie si basa sul piano di base se il piano di base stesso è in errore, il risultato della misurazione sarà distorto, di solito, rispetto allo standard di accettazione.Riferimento ISO1101 Per la produzione in serie, si consiglia la creazione di un sistema di ispezione multilivello:
- Prima conferma:Scansione a tre coordinate della macchina di misura (CMM) su scala completa che genera dati provenienti da nuvole di punti per calcolare la deviazione massima del profilo.
- Processo di verifica:Utilizza una piattaforma in marmo ad alta precisione + numero-fogli per visualizzare rapidamente pezzi con evidenti deformazioni ed eseguire un 'ispezione periodica di 15 - 30 minuti.
- Controllo completo delle spedizioni:Per i componenti ad alta finitura, un interferometro ottico o un planometro laser rileva i profili macroscopici e le fluttuazioni microscopiche della superficie di Ra 0,4 μ m.
chiave interpretativa:Se i dati CMM mostrano una deviazione di profilo concentrata all 'interno del bordo dell' intervallo di 2 mm, è per lo più una deformazione della pinza o un rimbalzo termico; se distribuita in una sezione intera, i dati di rilevamento sono per lo più percorsi utensile o problemi di rigidità del dispositivo devono essere registrati in un documento tracciabile come base per l'iterazione del processo.
Effetto del contorno sul trattamento della superficie
Molti ingegneri ignorano il contributo della manipolazione superficiale alle dimensioni finali processi come ossidazione anodizzata e placcatura possono cambiare le dimensioni della superficie, ad esempio, lo spessore del film di ossidazione anodizzato convenzionale è di 10 - 15 μ m, con un aumento unilaterale di circa 5 - 8 μ m; lo spessore del film nichelato chimico è di 20 - 30 μ m e l'aumento unilaterale di 10 - 15 μ m.
Risposta ingegneristica:Nella programmazione della lavorazione CNC, è necessario mettere da parte l'margine di trattamento della superficie se il cliente richiede il profilo della superficie finale di 0,02 mm e la successiva placcatura, quindi le dimensioni di lavorazione CNC devono essere impostate secondo (valore target-spessore della membrana × 2) e considerare l'errore di uniformità del rivestimento per le parti speculative ad alta finitura, si consiglia di utilizzare la lucidatura elettrolitica piuttosto che la placcatura per ridurre l'impatto sulla geometria microscopica della superficie e mantenere l'effetto speculare di Ra di 0,2 - 0,4 μ m.
FAQ: Domande frequenti su parti di ricambio
1. Il profilo dietro la lavorazione del disco in alluminio sottile è scarso, come posso regolare il processo?
Le raccomandazioni per controllare la deformazione della clip: utilizzare la cerniera con mandrino o ridurre la forza di bloccaggio; il margine di lavorazione di precisione è ridotto a 0,02 - 0,03 mm; Dopo la lavorazione, posizionare più di 30 minuti e quindi rilevare per eliminare l'effetto della deformazione termica.
2. La superficie dell 'acciaio inossidabile è ondulata a maglia, perché?
Di solito è causato dalla risonanza della frequenza di taglio o da uno squilibrio del mandrino che controlla il bilanciamento del movimento dell 'utensile, riduce la velocità di avanzamento del 10 - 20%, o modifica la velocità del mandrino ad una frequenza critica pur garantendo una rigidità sufficiente.
3. Scarsa consistenza del profilo nella produzione di massa, come migliorarla?
Implementa la prima conferma e il controllo di processo SPC calibrando periodicamente prototipi standard con morsetti di punto zero, monitorando le tendenze di usura dell 'utensile e creando una tabella di compensazione della vita dell' utensile per garantire che ogni progetto fluttui all 'interno del campo di applicazione.
4. Anche i pezzi di plastica possono essere fatti con contorni di superficie di alta precisione?
Può avere un grande coefficiente di deformazione termica della plastica, deve essere lavorato in un ambiente a bassa temperatura, taglio rapido per evitare il surriscaldamento locale con utensili in metallo duro affilato, fresatura ad alta velocità piccola profondità, che può essere efficacemente controllata entro ± 0,02 mm.
5. Come verificare la capacità di rilevamento del profilo del fornitore?
Vengono richiesti rapporti di ispezione delle CMM o degli interferometri ottici per esaminare gli screenshot delle nuvole di punti invece di un singolo valore, richiedendo la logica di selezione del piano di base e l'incertezza di misura per valutare se il sistema di rilevamento supporta lo standard ISO 1101.
Conclusioni e raccomandazioni d'azione
Il controllo del profilo delle parti del disco è il montaggio, il percorso di taglio, la gestione termica e l'ispezione del progetto di sistema selezionando il metodo di montaggio appropriato, ottimizzando i parametri di fresatura, lasciando un margine di trattamento superficiale e implementando il rilevamento a gradi, può ridurre significativamente l'errore di forma e garantire le prestazioni di assemblaggio. Se siete alla ricerca di un partner CNC in grado di risolvere i problemi di deformazione delle pareti sottili, di ispezione CMM e di supporto per la personalizzazione dei lotti da piccoli a grandi volumi, vi invitiamo a presentare disegni e specifiche tecniche, ai quali possiamo offrire i nostri consigli DFM e i nostri preventivi di prova.
