Великі тонкостінні оболонкові деталі легко деформуються та деформуються під час обробки. У цій статті ми розглянемо випадок використання радіатора для великих тонкостінних деталей, щоб обговорити проблеми, пов'язані з регулярним процесом обробки. Крім того, ми також пропонуємо оптимізоване рішення для процесу та кріплення. Давайте розберемося!
Корпус стосується оболонки, виготовленої з матеріалу AL6061-T6. Ось її точні розміри.
Загальні розміри: 455*261,5*12,5 мм
Товщина стінки опори: 2,5 мм
Товщина радіатора: 1,5 мм
Відстань між радіаторами: 4,5 мм
Практика та труднощі в різних процесах
Під час обробки на верстатах з ЧПК ці тонкостінні оболонкові конструкції часто спричиняють низку проблем, таких як деформація та викривлення. Щоб подолати ці проблеми, ми намагаємося запропонувати варіанти маршрутів обробки сервалу. Однак, для кожного процесу все ще існують певні проблеми. Ось деталі.
Маршрут процесу 1
У процесі 1 ми починаємо з обробки зворотного боку (внутрішнього боку) заготовки, а потім використовуємо гіпс для заповнення порожнистих ділянок. Далі, взявши зворотний бік за еталон, ми використовуємо клей та двосторонній скотч, щоб закріпити еталонний бік на місці, щоб обробити лицьовий бік.
Однак, цей метод має деякі проблеми. Через велику заповнену область із заглибленнями на зворотному боці, клей та двосторонній скотч недостатньо закріплюють заготовку. Це призводить до деформації посередині заготовки та більшого видалення матеріалу в процесі (що називається перерізанням). Крім того, відсутність стабільності заготовки також призводить до низької ефективності обробки та поганого малюнка поверхні ножа.
Маршрут процесу 2
У процесі 2 ми змінюємо порядок обробки. Ми починаємо з нижньої сторони (сторони, де розсіюється тепло), а потім використовуємо штукатурну заливку порожнини. Далі, взявши лицьову сторону за орієнтир, ми використовуємо клей та двосторонній скотч, щоб закріпити опорну сторону, щоб ми могли обробити зворотну сторону.
Однак проблема цього процесу подібна до процесу №1, за винятком того, що проблема зміщена на зворотний бік (внутрішній бік). Знову ж таки, коли зворотний бік має велику заглиблену область заповнення, використання клею та двостороннього скотчу не забезпечує високої стійкості заготовки, що призводить до деформації.
Маршрут процесу 3
У процесі 3 ми розглядаємо використання послідовності обробки процесу 1 або процесу 2. Потім у другому процесі кріплення використовуємо прес-пластину для утримання заготовки, натискаючи по периметру.
Однак, через велику площу виробу, плита може покривати лише периметр і не може повністю зафіксувати центральну область заготовки.
З одного боку, це призводить до того, що центральна область заготовки все ще виглядає деформованою та викривленою, що, своєю чергою, призводить до надмірного різання в центральній області виробу. З іншого боку, цей метод обробки зробить тонкостінні корпусні деталі з ЧПК занадто слабкими.
Маршрут процесу 4
У процесі 4 ми спочатку обробляємо зворотну сторону (внутрішню сторону), а потім використовуємо вакуумний патрон для кріплення обробленої зворотної площини для обробки лицьової сторони.
Однак, у випадку тонкостінної оболонки, на зворотному боці заготовки є увігнуті та опуклі структури, яких потрібно уникати під час використання вакуумного відсмоктування. Але це створить нову проблему: уникнуті ділянки втрачають свою всмоктувальну силу, особливо в чотирьох кутових областях по колу найбільшого профілю.
Оскільки ці не поглинаючі ділянки відповідають передній стороні (обробленій поверхні в цій точці), може виникнути відскок ріжучого інструменту, що призведе до вібраційного малюнку інструменту. Таким чином, цей метод може негативно вплинути на якість обробки та обробку поверхні.
Оптимізоване рішення для маршруту процесу та кріплення
Для вирішення вищезазначених проблем ми пропонуємо наступні оптимізовані рішення щодо процесу та кріплення.
Попередня обробка наскрізних отворів для гвинтів
По-перше, ми вдосконалили технологічний процес. Завдяки новому рішенню ми спочатку обробляємо зворотну (внутрішню) сторону та попередньо обробляємо наскрізний отвір для гвинта в деяких ділянках, які згодом будуть видовбані. Мета цього — забезпечити кращий метод фіксації та позиціонування на наступних етапах обробки.
Обведіть область, яку потрібно обробити
Далі ми використовуємо оброблені площини на зворотному боці (внутрішньому боці) як орієнтир для обробки. Одночасно ми закріплюємо заготовку, пропускаючи гвинт через накладний отвір з попереднього процесу та фіксуючи його на пластині кріплення. Потім обводимо область, де зафіксовано гвинт, як область, що підлягає обробці.
Послідовна обробка за допомогою плити
Під час процесу обробки ми спочатку обробляємо ділянки, окрім тієї, що підлягає обробці. Після обробки цих ділянок ми розміщуємо плиту на обробленій ділянці (плиту потрібно покрити клеєм, щоб запобігти зминання обробленої поверхні). Потім ми видаляємо гвинти, використані на кроці 2, і продовжуємо обробку ділянок, що підлягають обробці, доки весь виріб не буде готовий.
Завдяки цьому оптимізованому рішенню щодо процесу та кріплення, ми можемо краще утримувати тонкостінну деталь з ЧПК-оболонки та уникати таких проблем, як деформація, перекручування та надмірне різання. Встановлені гвинти дозволяють щільно прикріпити кріпильну пластину до заготовки, забезпечуючи надійне позиціонування та підтримку. Крім того, використання прес-пластини для притискання до оброблюваної ділянки допомагає утримувати заготовку стабільною.
Поглиблений аналіз: як уникнути деформації та викривлення?
Досягнення успішної обробки великих і тонкостінних оболоночних конструкцій вимагає аналізу конкретних проблем у процесі обробки. Давайте детальніше розглянемо, як ці труднощі можна ефективно подолати.
Попередня обробка внутрішньої сторони
На першому етапі обробки (обробка внутрішньої сторони) матеріал являє собою суцільний шматок матеріалу з високою міцністю. Тому заготовка не страждає від аномалій обробки, таких як деформація та викривлення під час цього процесу. Це забезпечує стабільність і точність під час обробки першого затискача.
Використовуйте метод блокування та натискання
Для другого етапу (обробка місця розташування радіатора) ми використовуємо метод затискання із фіксацією та пресуванням. Це забезпечує високу та рівномірно розподілену силу затискання на опорній площині. Таке затискання робить виріб стабільним та не деформується протягом усього процесу.
Альтернативне рішення: Без порожнистої конструкції
Однак, іноді трапляються ситуації, коли неможливо зробити наскрізний отвір для гвинта без порожнистої конструкції. Ось альтернативне рішення.
Ми можемо попередньо спроектувати деякі стійки під час обробки зворотного боку, а потім нарізати на них різьбу. Під час наступного процесу обробки гвинт проходить через зворотний бік пристосування та фіксує заготовку, а потім виконується обробка другої площини (сторони, де розсіюється тепло). Таким чином, ми можемо виконати другий етап обробки за один прохід, не змінюючи пластину посередині. Нарешті, ми додаємо потрійний етап затискання та видаляємо технологічні стійки, щоб завершити процес.
На завершення, оптимізуючи процес та рішення для кріплення, ми можемо успішно вирішити проблему деформації та викривлення великих, тонких деталей оболонки під час обробки на верстатах з ЧПК. Це не тільки забезпечує якість та ефективність обробки, але й покращує стабільність та якість поверхні виробу.