Mesures technologiques et compétences opérationnelles pour réduire la déformation des pièces en aluminium

L'aluminium est le matériau métallique le plus utilisé et le plus largement utilisé dans les métaux non ferreux, et sa gamme d'applications ne cesse de s'étendre. Il existe de nombreux types de produits en aluminium fabriqués avec des matériaux en aluminium. Selon les statistiques, il existe plus de 700 000 types de produits en aluminium. De l'industrie de la construction et de la décoration à l'industrie du transport, l'aérospatiale et d'autres industries ont des besoins différents. Aujourd'hui, nous allons vous présenter comment éviter la déformation des produits en aluminium.

Les avantages et les caractéristiques de l'aluminium sont les suivants :

1. Faible densité. La densité de l'aluminium est d'environ 2,7 g/cm3. Sa densité n'est que de 1/3 de celle du fer ou du cuivre.
2. Haute plasticité. L'aluminium a une bonne ductilité et peut être transformé en divers articles par pressage, étirage et autres moyens de traitement sous pression.
3. Résistance à la corrosion. L'aluminium est un métal à forte électricité négative. Dans des conditions naturelles ou d'oxydation anodique, un film d'oxyde protecteur se formera sur la surface, qui a une bien meilleure résistance à la corrosion que l'acier.
4. Facile à renforcer. La résistance de l'aluminium pur n'est pas élevée, mais elle peut être améliorée par anodisation.
5. Traitement de surface facile. Le traitement de surface peut encore améliorer ou modifier les propriétés de surface de l'aluminium. Le processus d'anodisation de l'aluminium est assez mature et stable, et a été largement utilisé dans le traitement des produits en aluminium.
6. Bonne conductivité et récupération facile.

Mesures technologiques pour réduire la déformation d'usinage

1. Réduire le stress interne de la culture de la laine

Le vieillissement naturel ou artificiel et le traitement vibratoire permettent d'éliminer partiellement les contraintes internes de l'ébauche. Le prétraitement est également un processus efficace. En ce qui concerne le flan à grosse tête et grandes oreilles, la déformation après traitement est également importante en raison de la grande marge. Si les parties excédentaires de l'ébauche sont traitées à l'avance et que l'excédent de chaque pièce est réduit, non seulement la déformation de traitement du processus suivant peut être réduite, mais également la contrainte interne peut être relâchée après avoir été traitée à l'avance et placée pendant un certain temps. période de temps.

2. Améliorer la capacité de coupe de l'outil

Le matériau et les paramètres géométriques de l'outil ont un impact important sur la force de coupe et la chaleur de coupe. La sélection correcte de l'outil est très importante pour réduire la déformation d'usinage de la pièce.

(1) Sélectionnez raisonnablement les paramètres géométriques de l'outil.

① Angle de coupe :à condition de maintenir la résistance de l'arête de coupe, l'angle de coupe peut être sélectionné de manière appropriée pour être plus grand. D'une part, il peut meuler une arête vive et, d'autre part, il peut réduire la déformation de coupe, rendre l'élimination des copeaux lisse, puis réduire la force de coupe et la température de coupe. N'utilisez jamais d'outils à angle de coupe négatif.

② Angle de dépouille :la taille de l'angle de dépouille a un impact direct sur l'usure de la surface de dépouille et la qualité de la surface usinée. L'épaisseur de coupe est une condition importante pour le choix de l'angle de dépouille. Pendant le fraisage d'ébauche, en raison d'une grande vitesse d'avance, d'une charge de coupe élevée et d'une grande génération de chaleur, il est nécessaire que l'état de dissipation thermique de l'outil soit bon. Par conséquent, l'angle de dégagement doit être plus petit. Lors du fraisage de finition, l'arête doit être vive pour réduire le frottement entre le flanc et la surface d'usinage et réduire la déformation élastique. Par conséquent, l'angle de dégagement doit être plus grand.

③ Angle d'hélice :afin de rendre le fraisage lisse et de réduire la force de fraisage, l'angle d'hélice doit être sélectionné aussi grand que possible.

④ Angle de déviation principal :réduire correctement l'angle de déviation principal peut améliorer les conditions de dissipation de la chaleur et réduire la température moyenne de la zone de traitement.

(2) Améliorer la structure de l'outil.

① Réduisez le nombre de dents de la fraise et augmentez l'espace copeaux. En raison de la grande plasticité des pièces en aluminium et de la grande déformation de coupe lors de l'usinage, un grand espace de maintien des copeaux est nécessaire, de sorte que le rayon du fond de la rainure de maintien des copeaux doit être grand et le nombre de dents de fraise doit être petit.

② Terminez le meulage des dents de la fraise. La valeur de rugosité du tranchant de la dent de coupe doit être inférieure à RA =0,4 um. Avant d'utiliser un nouveau couteau, meulez doucement l'avant et l'arrière des dents du couteau avec une pierre à huile fine pour éliminer les bavures et les légères dentelures laissées lors du meulage des dents du couteau. De cette façon, non seulement la chaleur de coupe mais aussi la déformation de coupe peuvent être réduites.

③ Contrôlez strictement la norme d'usure de l'outil. Après l'usure de l'outil, la rugosité de la surface de la pièce augmente, la température de coupe augmente et la déformation de la pièce augmente. Par conséquent, en plus de sélectionner des matériaux d'outils avec une bonne résistance à l'usure, la norme d'usure de l'outil ne doit pas être supérieure à 0,2 mm, sinon il est facile de générer une accumulation de copeaux. Pendant la coupe, la température de la pièce ne doit pas dépasser 100 ℃ pour éviter la déformation.

3. Améliorer la méthode de serrage des pièces

Pour les pièces en aluminium à parois minces et peu rigides, les méthodes de serrage suivantes peuvent être adoptées pour réduire la déformation :

① Pour les pièces de douille à paroi mince, si le mandrin à centrage automatique à trois griffes ou le mandrin à ressort est utilisé pour les serrer dans la direction radiale, la pièce sera déformée une fois qu'elle sera desserrée après le traitement. À ce stade, la méthode de pressage de la face d'extrémité axiale avec une meilleure rigidité doit être utilisée. Localisez avec le trou intérieur de la pièce, fabriquez vous-même une broche filetée et placez-la dans le trou intérieur de la pièce. Utilisez une plaque de couverture pour appuyer sur la face d'extrémité, puis serrez l'écrou. La déformation de serrage peut être évitée lors de l'usinage du cercle extérieur, afin d'obtenir une précision d'usinage satisfaisante.

② Lors du traitement de pièces à paroi mince à paroi mince, il est préférable de sélectionner des ventouses à vide pour obtenir une force de serrage uniformément répartie, puis de les traiter avec une petite quantité de coupe pour éviter la déformation de la pièce.

Alternativement, la méthode d'emballage peut être utilisée. Afin d'augmenter la rigidité du processus des pièces à paroi mince, des fluides peuvent être remplis dans les pièces pour réduire la déformation des pièces lors du serrage et de la coupe. Par exemple, l'urée fondue contenant 3 % à 6 % de nitrate de potassium est versée dans la pièce et, après traitement, la pièce est immergée dans de l'eau ou de l'alcool et la charge peut être dissoute et versée.

4. Organiser raisonnablement les procédures

Dans la coupe à grande vitesse, en raison de la grande surépaisseur d'usinage et de la coupe intermittente, le processus de fraisage produit souvent des vibrations, ce qui affecte la précision d'usinage et la rugosité de surface. Par conséquent, le processus d'usinage à grande vitesse CN peut généralement être divisé en :usinage grossier semi-finition nettoyage des coins finition et autres processus. Pour les pièces nécessitant une grande précision, il est parfois nécessaire d'effectuer une semi-finition secondaire puis un usinage de finition. Après le dégrossissage, les pièces peuvent être refroidies naturellement pour éliminer les contraintes internes générées par le dégrossissage et réduire la déformation. La tolérance laissée après l'usinage grossier doit être supérieure à la déformation, généralement 1-2 mm. Pendant la finition, une tolérance d'usinage uniforme doit être conservée sur la surface finie des pièces, généralement de 0,2 à 0,5 mm, afin de maintenir l'outil dans un état stable pendant le processus d'usinage, de réduire considérablement la déformation de coupe, d'obtenir une bonne qualité de traitement de surface et d'assurer l'exactitude des produits.

Compétences opérationnelles pour réduire la déformation d'usinage

En plus des raisons ci-dessus, la méthode de fonctionnement est également très importante dans le fonctionnement réel.

1. Pour les pièces avec une grande tolérance d'usinage, afin de fournir de meilleures conditions de dissipation de la chaleur et d'éviter la concentration de chaleur lors de l'usinage, un usinage symétrique doit être adopté.
2. S'il y a plusieurs cavités sur la pièce de plaque, la méthode de traitement séquentiel d'une cavité et d'une cavité ne doit pas être adoptée pendant le traitement, ce qui est facile à provoquer une contrainte inégale de la pièce et une déformation. Le traitement multicouche est adopté et chaque couche est traitée dans toutes les cavités en même temps que possible, puis la couche suivante est traitée, de sorte que les pièces soient uniformément sollicitées et que la déformation soit réduite.
3. La force de coupe et la chaleur de coupe peuvent être réduites en modifiant les paramètres de coupe. Parmi les trois éléments des paramètres de coupe, le contre-dépouille a une grande influence sur la force de coupe. Si la surépaisseur d'usinage est trop grande et que la force de coupe de l'outil est trop grande, cela déformera non seulement les pièces, mais affectera également la rigidité de la broche de la machine-outil et réduira la durabilité de l'outil. Si vous réduisez le nombre de contre-couteaux, l'efficacité de la production sera considérablement réduite. Cependant, le fraisage à grande vitesse peut résoudre ce problème dans l'usinage CN. Tout en réduisant le contre-dépouille, tant que l'avance est augmentée en conséquence et que la vitesse de rotation de la machine-outil est augmentée, la force de coupe peut être réduite et l'efficacité de l'usinage peut être assurée.
4. Faites attention à l'ordre de coupe. L'usinage d'ébauche met l'accent sur l'amélioration de l'efficacité de l'usinage et la poursuite de la vitesse de coupe par unité de temps. Généralement, le fraisage inverse peut être utilisé. C'est-à-dire que le matériau en excès sur la surface de l'ébauche est coupé à la vitesse la plus rapide et dans les plus brefs délais pour former essentiellement le profil géométrique requis pour la finition. Alors que la finition met l'accent sur la haute précision et la haute qualité, il convient d'adopter le fraisage en avant. Étant donné que l'épaisseur de coupe des dents de la fraise diminue progressivement du maximum à zéro pendant le fraisage, le degré d'écrouissage est considérablement réduit et le degré de déformation des pièces est réduit.
5. Il est difficile d'éviter la déformation des pièces à parois minces due au serrage pendant l'usinage, même lors de la finition. Afin de réduire au minimum la déformation de la pièce, avant que l'usinage de finition n'atteigne la taille finale, desserrez la partie de pressage pour que la pièce revienne librement à l'état d'origine, puis appuyez légèrement dessus, sous réserve que la pièce soit serrée ( complètement à la main), afin d'obtenir l'effet de traitement idéal. En bref, le point d'action de la force de serrage doit être sur la surface d'appui. La force de serrage doit agir sur la direction avec une bonne rigidité de la pièce. En partant du principe que la pièce n'est pas desserrée, plus la force de serrage est faible, mieux c'est.
6. Lors du traitement de pièces avec des cavités, essayez de ne pas laisser la fraise plonger directement dans les pièces comme un foret lors du traitement des cavités, ce qui entraînerait un espace de copeaux insuffisant pour la fraise, une évacuation irrégulière des copeaux, une surchauffe, une dilatation des pièces , bris d'outil et autres phénomènes indésirables. Percez d'abord le trou de la fraise avec un foret de la même taille ou plus grand que la fraise, puis fraisez avec une fraise. Alternativement, le programme de coupe en spirale peut être produit avec un logiciel CAM.