Hogyan lehet megakadályozni a vetemedést és deformációt nagy és vékony falú héjalkatrészekben CNC megmunkálás során?

A nagy, vékony falú héjalkatrészek könnyen vetemednek és deformálódnak a megmunkálás során. Ebben a cikkben bemutatunk egy hűtőbordás esetet, amely nagy és vékony falú alkatrészeket tartalmaz, hogy megvitassuk a hagyományos megmunkálási folyamat problémáit. Ezenkívül egy optimalizált folyamatot és befogási megoldást is kínálunk. Lássuk is!

1. oldal

A tok egy AL6061-T6 anyagból készült héjalkatrészről szól. Íme a pontos méretei.
Teljes méret: 455 * 261,5 * 12,5 mm
Támasztófal vastagsága: 2,5 mm
Hűtőborda vastagsága: 1,5 mm
Hűtőborda távolság: 4,5 mm

Gyakorlat és kihívások a különböző folyamatútvonalakon
CNC megmunkálás során ezek a vékony falú héjszerkezetek gyakran számos problémát okoznak, például vetemedést és deformációt. Ezen problémák kiküszöbölésére igyekszünk szervális folyamatútvonal-opciókat kínálni. Azonban minden folyamatnál vannak pontos problémák. Íme a részletek.

1. folyamatútvonal
Az 1. folyamatban a munkadarab hátoldalának (belső oldalának) megmunkálásával kezdjük, majd gipsszel kitöltjük a kimélyített részeket. Ezután, a hátoldalt referenciaként használva, ragasztóval és kétoldalas ragasztószalaggal rögzítjük a referenciaoldalt az elülső oldal megmunkálásához.

Ennek a módszernek azonban vannak problémái. A hátoldalon lévő nagy kitöltött üreges terület miatt a ragasztó és a kétoldalas ragasztószalag nem rögzíti kellőképpen a munkadarabot. Ez a munkadarab közepén vetemedéshez és a folyamat során nagyobb anyagleválasztáshoz vezet (úgynevezett túlvágás). Ezenkívül a munkadarab stabilitásának hiánya alacsony megmunkálási hatékonyságot és rossz felületi késmintát eredményez.

2. folyamatútvonal
A 2. folyamatban megváltoztatjuk a megmunkálás sorrendjét. Az alsó oldallal kezdjük (a hőelvezetési oldallal), majd vakolattal töltjük ki az üreges területet. Ezután, az elülső oldalt referenciaként használva, ragasztóval és kétoldalas ragasztószalaggal rögzítjük a referencia oldalt, hogy a hátoldallal is megmunkálhassuk.

Azonban ennek az eljárásnak a problémája hasonló az 1. eljárásútvonalhoz, azzal a különbséggel, hogy a probléma a hátoldalra (belső oldalra) helyeződik át. Ismét, amikor a hátoldalon nagy az üreges visszatöltési terület, a ragasztó és a kétoldalas ragasztószalag használata nem biztosít nagy stabilitást a munkadarabnak, ami vetemedést eredményez.

3. folyamatútvonal
A 3. folyamatban az 1. vagy a 2. folyamat megmunkálási sorrendjét vesszük figyelembe. Ezután a második rögzítési folyamatban egy nyomólap segítségével rögzítjük a munkadarabot a kerület mentén lenyomva.

A nagy termékfelület miatt azonban a lap csak a kerületet képes lefedni, a munkadarab középső részét nem tudja teljesen rögzíteni.

Egyrészt ez azt eredményezi, hogy a munkadarab középső részén továbbra is látszanak a vetemedés és a deformáció nyomai, ami viszont a termék középső részének túlzott megmunkálásához vezet. Másrészt ez a megmunkálási módszer a vékony falú CNC héjalkatrészeket túl gyengévé teszi.

4. folyamatútvonal
A 4. folyamatban először a hátoldalt (belső oldalt) munkáljuk meg, majd vákuumtokmánnyal rögzítjük a megmunkált hátoldali gyalut az elülső oldal megmunkálásához.

A vékony falú héjalkatrész esetében azonban a munkadarab hátoldalán homorú és domború képződmények találhatók, amelyeket vákuumszívás használatakor el kell kerülnünk. Ez azonban egy új problémát okoz, a kerülendő területek elveszítik szívóerejüket, különösen a legnagyobb profil kerületén lévő négy sarokterületen.

Mivel ezek a nem elnyelő területek az elülső oldalnak (a megmunkált felületnek) felelnek meg, a forgácsolószerszám visszapattanhat, ami rezgő szerszámmintát eredményez. Ezért ez a módszer negatívan befolyásolhatja a megmunkálás minőségét és a felületminőséget.

2. oldal

Optimalizált folyamatútvonal és rögzítési megoldás
A fenti problémák megoldására a következő optimalizált folyamat- és rögzítőelem-megoldásokat javasoljuk.

3. oldal

Csavaros átmenő furatok előmegmunkálása
Először is, fejlesztettük a folyamatirányt. Az új megoldással először a hátoldalt (belső oldalt) dolgozzuk meg, és a csavar átmenőfuratát előmegmunkáljuk bizonyos területeken, amelyeket végül kiürítünk. Ennek célja, hogy jobb rögzítési és pozicionálási módszert biztosítsunk a későbbi megmunkálási lépésekben.

4. oldal

Karikázd be a megmunkálandó területet
Ezután a hátoldalon (belső oldalon) lévő megmunkált síkokat használjuk megmunkálási referenciaként. Ezzel egyidejűleg rögzítjük a munkadarabot úgy, hogy a csavart átvezetjük az előző folyamatból származó felső furaton, és a rögzítőlemezhez rögzítjük. Ezután bekarikázzuk azt a területet, ahol a csavar rögzítve van, mint megmunkálandó területet.

5. oldal

Szekvenciális megmunkálás nyomólappal
A megmunkálási folyamat során először a megmunkálandó felületen kívüli területeket munkáljuk meg. Miután ezeket a területeket megmunkáltuk, a nyomólapot a megmunkált felületre helyezzük (a nyomólapot ragasztóval kell bevonni, hogy elkerüljük a megmunkált felület összenyomódását). Ezután eltávolítjuk a 2. lépésben használt csavarokat, és folytatjuk a megmunkálandó területek megmunkálását, amíg a teljes termék el nem készül.
Ezzel az optimalizált eljárással és rögzítési megoldással jobban tudjuk tartani a vékony falú CNC héjalkatrészt, és elkerülhetjük az olyan problémákat, mint a vetemedés, a torzulás és a túlzott megmunkálás. A rögzített csavarok lehetővé teszik a rögzítőlemez szoros rögzítését a munkadarabhoz, megbízható pozicionálást és tartást biztosítva. Ezenkívül a megmunkált területre nyomást kifejtő nyomólap használata segít a munkadarab stabilitásában.

Mélyreható elemzés: Hogyan kerüljük el a vetemedést és a deformációt?
A nagy és vékony falú héjszerkezetek sikeres megmunkálásához elemezni kell a megmunkálási folyamat konkrét problémáit. Vizsgáljuk meg közelebbről, hogyan lehet ezeket a kihívásokat hatékonyan leküzdeni.

Belső oldal előmegmunkálása
Az első megmunkálási lépésben (a belső oldal megmunkálása) az anyag egy tömör, nagy szilárdságú anyagdarab. Ezért a munkadarab a folyamat során nem szenved megmunkálási rendellenességektől, például deformációtól és vetemedéstől. Ez biztosítja a stabilitást és a pontosságot az első befogó megmunkálásakor.

Használja a reteszelés és préselés módszerét
A második lépésben (a hűtőborda helyén történő megmunkálás) reteszelő és préselő rögzítési módszert alkalmazunk. Ez biztosítja, hogy a szorítóerő nagy legyen és egyenletesen oszlik el a tartó referenciasíkon. Ez a rögzítés stabillá teszi a terméket, és a teljes folyamat során nem vetemedik.

Alternatív megoldás: Üreges szerkezet nélkül
Azonban előfordulnak olyan helyzetek, amikor üreges szerkezet nélkül nem lehet átmenő furatot készíteni a csavaron. Íme egy alternatív megoldás.

A hátoldal megmunkálása során előre megtervezhetünk néhány pillért, majd rajtuk menetet vághatunk. A következő megmunkálási folyamat során a csavart átvezetjük a készülék hátoldalán, rögzítjük a munkadarabot, majd elvégezzük a második sík (a hőelvezetési oldal) megmunkálását. Így a második megmunkálási lépést egyetlen menetben elvégezhetjük anélkül, hogy a középső lemezt ki kellene cserélni. Végül egy háromszoros befogási lépést adunk hozzá, és eltávolítjuk a folyamatpilléreket a folyamat befejezéséhez.

Összefoglalva, a folyamat és a befogási megoldás optimalizálásával sikeresen megoldhatjuk a nagy, vékony héjú alkatrészek vetemedésének és deformációjának problémáját CNC megmunkálás során. Ez nemcsak a megmunkálás minőségét és hatékonyságát biztosítja, hanem javítja a termék stabilitását és felületi minőségét is.


Hagyja üzenetét

Hagyja üzenetét