Големите, тънкостенни черупкови части лесно се изкривяват и деформират по време на обработка. В тази статия ще представим случай на радиатор на големи и тънкостенни части, за да обсъдим проблемите в обичайния процес на обработка. Освен това, ние предлагаме и оптимизирано решение за процес и закрепване. Нека да се заемем с това!
Корпусът е с обвивка, изработена от материал AL6061-T6. Ето точните му размери.
Общи размери: 455*261,5*12,5 мм
Дебелина на опорната стена: 2,5 мм
Дебелина на радиатора: 1,5 мм
Разстояние между радиаторите: 4,5 мм
Практика и предизвикателства в различните технологични маршрути
По време на CNC обработка, тези тънкостенни обвивни структури често причиняват редица проблеми, като например изкривяване и деформация. За да преодолеем тези проблеми, ние се опитваме да предложим опции за маршрути на сервалния процес. Въпреки това, все още има някои специфични проблеми за всеки процес. Ето подробности.
Процесен маршрут 1
В процес 1 започваме с обработка на обратната страна (вътрешната страна) на детайла и след това използваме гипс, за да запълним вдлъбнатите места. След това, като използваме обратната страна като референтна, използваме лепило и двустранно залепваща лента, за да фиксираме референтната страна на място, за да обработим предната страна.
Въпреки това, има някои проблеми с този метод. Поради голямата вдлъбната запълнена зона от обратната страна, лепилото и двустранната лента не закрепват достатъчно детайла. Това води до изкривяване в средата на детайла и по-голямо отстраняване на материал в процеса (наречено прерязване). Освен това, липсата на стабилност на детайла води до ниска ефективност на обработка и лоша повърхностна структура на ножа.
Процесен маршрут 2
В процес 2 променяме реда на обработка. Започваме с долната страна (страната, от която се разсейва топлината) и след това използваме гипсова запълваща кухината. След това, като използваме предната страна като ориентир, използваме лепило и двустранно залепваща лента, за да фиксираме ориентировъчната страна, за да можем да обработим обратната страна.
Проблемът с този процес обаче е подобен на този при метод 1, с изключение на това, че проблемът е изместен към обратната страна (вътрешната страна). Отново, когато обратната страна има голяма вдлъбната площ за запълване, използването на лепило и двустранна лента не осигурява висока стабилност на детайла, което води до деформация.
Процесен маршрут 3
В процес 3 обмисляме използването на последователността на обработка от процес 1 или процес 2. След това, във втория процес на закрепване, използваме притискаща плоча, за да задържим детайла чрез натиск по периметъра.
Въпреки това, поради голямата площ на продукта, плочата е в състояние да покрие само периметъра и не може напълно да фиксира централната част на детайла.
От една страна, това води до това, че централната част на детайла все още изглежда изкривена и деформирана, което от своя страна води до прерязване в централната част на продукта. От друга страна, този метод на обработка ще направи тънкостенните CNC корпусни части твърде слаби.
Процесен маршрут 4
В процес 4 първо обработваме обратната страна (вътрешната страна) и след това използваме вакуумен патронник, за да закрепим обработената обратна равнина, за да обработим предната страна.
Въпреки това, в случая на тънкостенната обвивка, има вдлъбнати и изпъкнали структури от обратната страна на детайла, които трябва да избягваме при използване на вакуумно засмукване. Но това ще създаде нов проблем, избягваните зони губят своята всмукателна сила, особено в четирите ъглови области по обиколката на най-големия профил.
Тъй като тези неабсорбиращи зони съответстват на предната страна (обработваната повърхност в тази точка), може да възникне отскачане на режещия инструмент, което да доведе до вибриращ модел на инструмента. Следователно, този метод може да има отрицателно въздействие върху качеството на обработката и повърхностната обработка.
Оптимизирано решение за маршрут на процеса и приспособления
За да решим горепосочените проблеми, предлагаме следните оптимизирани решения за процесите и приспособленията.
Предварителна обработка на проходни отвори за винтове
Първо, подобрихме технологичния процес. С новото решение първо обработваме обратната страна (вътрешната страна) и предварително обработваме отвора за винт в някои области, които в крайна сметка ще бъдат издълбани. Целта на това е да се осигури по-добър метод за фиксиране и позициониране в следващите стъпки на обработка.
Оградете зоната, която ще се обработва
След това използваме обработените равнини от обратната страна (вътрешната страна) като референтен номер за обработка. Едновременно с това закрепваме детайла, като прекарваме винта през отвора от предишния процес и го заключваме към закрепващата плоча. След това оградим зоната, където винтът е заключен, като зоната, която ще се обработва.
Последователна обработка с плоча
По време на процеса на машинна обработка първо обработваме областите, различни от зоната, която ще се обработва. След като тези области са обработени, поставяме плочата върху обработваната област (плочата трябва да бъде покрита с лепило, за да се предотврати смачкване на обработваната повърхност). След това отстраняваме винтовете, използвани в стъпка 2, и продължаваме да обработваме областите, които ще се обработват, докато целият продукт е завършен.
С това оптимизирано решение за процес и закрепване, можем да държим по-добре тънкостенната CNC обвивка и да избегнем проблеми като деформация, изкривяване и прерязване. Монтираните винтове позволяват закрепващата плоча да бъде плътно закрепена към детайла, осигурявайки надеждно позициониране и опора. Освен това, използването на притискаща плоча за прилагане на натиск върху обработваната зона помага за поддържане на стабилността на детайла.
Задълбочен анализ: Как да избегнем изкривяване и деформация?
Постигането на успешна обработка на големи и тънкостенни черупкови конструкции изисква анализ на специфичните проблеми в процеса на обработка. Нека разгледаме по-подробно как тези предизвикателства могат да бъдат ефективно преодолени.
Предварителна обработка на вътрешната страна
В първата стъпка на обработка (обработка на вътрешната страна), материалът е плътно парче с висока якост. Следователно, детайлът не страда от аномалии при обработката, като деформация и изкривяване по време на този процес. Това осигурява стабилност и прецизност при обработката на първата скоба.
Използвайте метода на заключване и натискане
За втората стъпка (обработка на мястото, където се намира радиаторът), използваме метод на затягане чрез заключване и притискане. Това гарантира, че силата на затягане е висока и равномерно разпределена върху опорната равнина. Това затягане прави продукта стабилен и не се деформира по време на целия процес.
Алтернативно решение: Без куха конструкция
Понякога обаче се срещат ситуации, в които не е възможно да се направи отвор за винт без куха структура. Ето алтернативно решение.
Можем предварително да проектираме някои колони по време на обработката на обратната страна и след това да нарежем резбата върху тях. По време на следващия процес на обработка, винтът преминава през обратната страна на приспособлението и заключва детайла, след което извършваме обработката на втората равнина (страната, където се разсейва топлината). По този начин можем да завършим втората стъпка на обработка с един проход, без да се налага да сменяме плочата в средата. Накрая добавяме тройна стъпка на затягане и премахваме технологичните колони, за да завършим процеса.
В заключение, чрез оптимизиране на процеса и решението за закрепване, можем успешно да решим проблема с изкривяването и деформацията на големи, тънки черупкови части по време на CNC обработка. Това не само гарантира качеството и ефективността на обработката, но също така подобрява стабилността и качеството на повърхността на продукта.