航空機構造では、自重を減らすために、アルミニウム合金材料で作られた多くの薄壁部品が使用されているが、アルミニウム合金部品の熱膨張係数は比較的大きく、また、加工時には薄壁アルミニウム合金が変形しやすく、特にフリーフォージングブランクを使用すると処理作業負荷が大きくなり、その変形問題がより深刻である。 アルミ合金加工の変形理由と解決方法を分析し、スタッフを支援することを期待しています。
1. 加工変形の理由
材料、部品の形状、生産条件に関連するアルミ合金加工の変形には多くの理由があります。主に、ブランクの内部応力による変形、切断力と切断熱による変形、締め付け力による変形など、主に以下の側面があります。
2. 加工の変形を減らすための処理措置
(1) ブランクの内部応力を軽減します。自然または人工的な老化および振動処理は部分的にブランクの内部圧力を除去できる。前処理も効果的なプロセス方法です。太った頭部と大きな耳を持つブランクの場合、大きなマージンのために、加工後の変形も大きい。ブランクの余分な部分が前処理され、各部のマージンが減少した場合、後続工程の加工変形を軽減できるだけでなく、内部応力の一部を一定期間前処理した後に解放することができます。
(2) 工具の切削能力を向上させる。工具の材料と幾何学的パラメータは、切断力と切断熱に重要な影響を与えます。工具の正しい選択は、部品の変形を減らすために非常に重要です。
(1) ツールのジオメトリ パラメータを合理的に選択します。レーキ角度:最先端の強度を維持する条件の下で、より大きな熊手角度を選択します。一方で、鋭いエッジを研削することができ、一方で、切断変形とスムーズなチップ除去を減らし、切断力と切削温度を低減することができます。負の熊手角度ツールは使用しないでください。
リリーフ角度:リリーフ角度の大きさは、側面の表面の摩耗と加工された表面の品質に直接影響を与えます。切断厚さは、リリーフ角度を選択するための重要な条件です。粗い粉砕の間、大きい供給速度、重い切断負荷、および大きい熱発生のために、工具の良好な放熱条件が要求される。したがって、リリーフ角度は小さく選択する必要があります。製粉を仕上げる際には、切刃が鋭く、側面面と加工面との摩擦を低減し、弾性変形を低減する必要があります。したがって、リリーフ角度は大きく選択する必要があります。
らせん角度:粉砕を滑らかにして、フライスフォースを減らすために、らせん角度はできるだけ大きく選択する必要があります。
入力角度: 適切に入力角度を小さくすると、放熱条件を改善し、処理領域の平均温度を下げます。
(2)工具構造を改善する。切削カッターの歯数を減らし、チップスペースを増やします。アルミニウム合金材料は、加工時の大きな切断変形、およびチップ保持スペースが大きいので、チップポケットの底面半径は大きく、切削カッターの歯の数は小さくする必要があります。例えば、φ20mm以下の切削カッターは2本の歯を使います。φ30-φ60mmのフライスカッターは、チップの詰まりによる薄壁アルミニウム合金部品の変形を避けるために、3本の歯を使用する方が良い。
細かい研削歯:歯の刃先の粗さの値はRa=0.4umより小さくする必要があります。新しいナイフを使用する前に、歯を研ぐときに残りのバリとわずかな鋸歯を排除するために、細かいオイルストーンで歯の前部と後ろを軽く粉砕する必要があります。このようにして、切断熱を低減できるだけでなく、切断変形も比較的小さい。
工具の摩耗基準を厳密に制御する:工具が摩耗した後、ワークの表面粗さ値が増加し、切断温度が上昇し、ワークの変形が増加します。したがって、優れた耐摩耗性を持つツール材料の選択に加えて、ツール摩耗標準は0.2mm以上であってはならず、そうでなければ、構築されたエッジを生成することは容易です。切断時には、変形を防ぐために、ワークの温度が一般的に100°Cを超えないようにしてください。
(3)ワークのクランプ方法を改善する。剛性の悪い薄壁アルミニウム合金のワークには、次のクランプ方法を使用して変形を減らすことができます。
薄肉のブッシュ部品の場合、3顎の自己センタリングチャックまたはスプリングチャックを使用して半径方向からクランプすると、処理後に解放されると、ワークピースは必然的に変形します。このとき、より剛性のある軸端面を押す方法が用いられるべきである。パーツの内側の穴を使用して、自作のねじ入れされたマンドレルを作成し、それをパーツの内側の穴にスリーブし、カバープレートを使用して端面を押し、ナットで締めます。外輪を加工する際、クランプ変形を回避でき、満足な加工精度が得られます。
薄肉および薄板加工品を加工する場合は、真空吸引カップを使用して均等に分散されたクランプ力を得てから、加工物の変形を防ぐことができる、より小さな切断量で処理します。
また、梱包方法も使用できます。薄肉加工品の加工剛性を高めるために、加工物の内側に媒体を充填して、クランプや切断時のワークの変形を低減することができます。例えば、3%~6%の硝酸カリウムを含む尿素溶融物をワークピースに注ぎ、加工後、ワークを水またはアルコールに浸してフィラーを溶解し、注ぎます。
(4) 手続きを合理的に手配する。高速切断では、加工許容量が大きく、断続的な切断が原因で、切削加工により振動が発生し、加工精度や表面粗さに影響を与えることがよくあります。したがって、CNC高速切断プロセスは、一般的に、ラフ加工セミフィニッシュの半仕上げのクリアコーナー加工とその他のプロセスに分けることができます。高精度の要件を持つ部品の場合、二次仕上げを行ってから仕上げが必要な場合があります。粗加工後は、加工工程の荒れによる内部応力を解消し、変形を低減するために、自然に冷却することができます。粗加工後に残されたマージンは変形量より大きく、一般的には1~2mmである必要があります。仕上げの間、成形品の仕上げ面は、一般的に0.2-0.5mmが適切であり、工具が加工工程中に安定した状態にあるため、切断変形を大幅に低減し、良好な表面加工品質を得ることができる。製品の正確性を確認します。
アルミニウム合金の切断は比較的まれであり、切断には特殊なアルミニウム合金製粉カッターが必要です。アルミニウム合金を切断する場合炭化ドリルビットを使用するには、変形やその他の障害を避けるために、切断パラメータと加工技術に注意を払う必要があります。ノーブルは異なっていることを思い出させる炭化ドリルビット異なる材料の切断に使用されているので、間違った選択しないように注意してください炭化ドリルビットアルミニウム合金を選択する場合炭化ドリルビット.
