À quoi faut-il prêter attention dans les pièces en aluminium personnalisées ?

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Il existe de nombreuses raisons à la déformation des pièces en aluminium pendant la période de traitement de l'aluminium CNC, qui est liée aux matériaux, aux formes des pièces, aux conditions de production, etc. Il s'agit principalement des aspects suivants :déformation causée par les contraintes internes de l'ébauche, par l'effort de coupe, la chaleur de coupe, également par l'effort de serrage. Aluminium CNC  le traitement a un grand impact sur le traitement des pièces CNC en aluminium, en particulier lorsqu'il s'agit de pièces en aluminium personnalisées, le processus principal doit être plus sérieusement pris en compte.

Mesures de processus pour réduire la déformation de traitement

1. Réduction des contraintes internes du flan

La contrainte naturelle de l'ébauche peut être partiellement éliminée par un vieillissement naturel ou artificiel et un traitement vibratoire. Le prétraitement est également un processus efficace. Pour le flan de la grosse tête de la grosse tête, en raison de la grande marge, la déformation après traitement est également importante. Si la partie excédentaire de l'ébauche est traitée à l'avance et que la quantité restante de chaque pièce est réduite, non seulement la déformation de traitement du processus suivant peut être réduite, mais également une partie de la contrainte interne peut être libérée après avoir été prétraitée et placé pour une certaine période de temps.

2. Amélioration de la capacité de coupe de l'outil

Le matériau et les paramètres géométriques de l'outil ont une influence importante sur la force de coupe et la chaleur de coupe. La sélection correcte de l'outil est essentielle pour réduire la déformation de la pièce.

2.1 Sélection raisonnable des paramètres de géométrie d'outil

Angle avant :à condition de maintenir la résistance de l'arête de coupe, l'angle avant est sélectionné de manière appropriée. D'une part, l'arête de coupe tranchante peut être meulée et la déformation de coupe peut être réduite pour faciliter l'élimination des copeaux, réduisant ainsi la force de coupe et la température de coupe. N'utilisez jamais de coupe-râteau négatif.

Angle arrière :La taille de l'angle arrière a une influence directe sur l'usure en dépouille et la qualité de la surface usinée. L'épaisseur de coupe est une condition sérieuse pour la sélection de l'angle arrière. Lors de l'ébauche, en raison de la grande vitesse d'avance, de la charge de coupe élevée, de la grande génération de chaleur et des bonnes conditions de dissipation de la chaleur de l'outil, l'angle arrière doit être plus petit. Lors du fraisage de finition, le bord doit être tranchant, le frottement entre le flanc et la surface usinée est réduit et la déformation élastique est réduite. Par conséquent, l'angle de relief doit être sélectionné pour être plus grand.

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

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

2.2 Amélioration de la structure de l'outil

• Réduire le nombre de dents de fraise et augmenter l'espace copeaux. En raison de la grande plasticité du matériau en aluminium, la déformation de coupe pendant le traitement est importante et un grand espace pour l'écaillage est nécessaire. Par conséquent, le rayon inférieur de la rainure à copeaux doit être grand et le nombre de dents de la fraise est petit.
• Utilisez des dents de meulage fines. La valeur de rugosité du tranchant de la fraise est inférieure à Ra =0,4 um. Avant d'utiliser un nouveau couteau, vous devez utiliser une pierre fine pour meuler doucement devant et derrière les dents pour éliminer les bavures et le léger zigzag restant lors de l'affûtage des dents. De cette façon, non seulement la chaleur de coupe peut être réduite, mais aussi la déformation de coupe est relativement faible.
• 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, la déformation de la pièce augmente également. Par conséquent, en plus de la sélection de matériaux d'outils à haute abrasion, la norme d'usure de l'outil ne doit pas être supérieure à 0,2 mm, sinon cela conduira facilement à une arête rapportée. Lors de la coupe, la température de la pièce ne doit pas dépasser 100 °C pour éviter toute déformation.

2.3 Amélioration de la méthode de serrage de la pièce

Pour les pièces en aluminium à paroi mince et peu rigides, les méthodes de serrage suivantes peuvent être utilisées pour réduire la distorsion,

•  Pour les pièces de douille à paroi mince, si le mandrin à centrage automatique à trois griffes ou la pince de serrage est utilisé pour serrer dans la direction radiale, une fois la pièce desserrée après l'usinage, la pièce est inévitablement déformée. À ce stade, une méthode de pressage de la face d'extrémité axiale avec une bonne rigidité doit être utilisée. Pour positionner le trou intérieur de la pièce, un mandrin de filetage fileté est fabriqué et inséré dans le trou intérieur de la pièce, et une plaque de recouvrement est pressée contre la surface d'extrémité puis serrée avec un écrou. Lorsque le cercle extérieur est usiné, la déformation de serrage peut être évitée et une précision d'usinage satisfaisante peut être obtenue.
• Lors du traitement de pièces à parois minces et à plaques minces, il est préférable d'utiliser des ventouses à vide pour obtenir une répartition uniforme de la force de serrage, puis de traiter avec une petite quantité de coupe, ce qui peut bien empêcher la déformation de la pièce.
• De plus, une méthode d'emballage peut également être utilisée. Afin d'augmenter la rigidité du processus de la pièce à paroi mince, le milieu peut être rempli à l'intérieur de la pièce pour réduire la déformation de la pièce pendant le processus de serrage et de coupe. Par exemple, une masse fondue d'urée contenant 3 % à 6 % de nitrate de potassium est versée dans la pièce, et après le traitement, la pièce est immergée dans de l'eau ou de l'alcool, et la charge peut être dissoute et versée.

2.4 Disposition raisonnable des procédures

Lors de la coupe à grande vitesse, en raison des grandes tolérances d'usinage et de la coupe intermittente, le processus de fraisage produit souvent des vibrations qui affectent la précision d'usinage et la rugosité de surface. Par conséquent, le processus d'usinage à grande vitesse à commande numérique peut généralement être divisé en ébauche-semi-finition – ébavurage-finition – finition. Pour les pièces nécessitant une grande précision, il est parfois nécessaire d'effectuer une semi-finition secondaire avant toute finition.

Après l'ébauche, les pièces peuvent être naturellement refroidies, éliminant les contraintes internes causées par l'ébauche et réduisant la distorsion. La marge laissée après l'ébauche doit être supérieure à la quantité de déformation, généralement de 1 à 2 mm. Lors de la finition, la surface finie de la pièce doit maintenir une tolérance d'usinage uniforme, généralement de 0,2 à 0,5 mm, de sorte que l'outil soit dans un état stable pendant le processus d'usinage, ce qui peut réduire considérablement la déformation de coupe et obtenir une bonne qualité de traitement de surface et précision du produit.

Réduire les compétences de traitement de la déformation de traitement

Des parties du matériau en aluminium sont déformées pendant le traitement. En plus des raisons ci-dessus, la méthode de fonctionnement est également très importante dans le fonctionnement réel.

• Pour les pièces avec une grande tolérance d'usinage, afin de leur donner de meilleures conditions de dissipation de la chaleur pendant le traitement, évitez la concentration de chaleur et un traitement symétrique doit être utilisé pendant le traitement. Si une pièce de matériau de 90 mm d'épaisseur doit être usinée à 60 mm, si l'autre côté est fraisé, l'autre côté sera fraisé et la planéité sera de 5 mm une fois. S'il est traité par alimentation répétée, chaque côté sera traité deux fois. La taille finale garantit une planéité de 0,3 mm.
• S'il y a plusieurs cavités sur les pièces de plaque, il n'est pas conseillé d'utiliser une cavité et une méthode de commande de cavité pendant le traitement, ce qui est facile à provoquer une déformation des pièces en raison d'une force inégale. Le traitement multicouche est utilisé, chaque couche est traitée dans toutes les cavités en même temps, puis la couche suivante est traitée pour rendre les pièces uniformément sollicitées, puis réduire la déformation.

• Réduisez la force de coupe et la chaleur de coupe en modifiant la quantité de coupe. Parmi les trois facteurs de quantité de coupe, la quantité de contre-couteau a une grande influence sur la force de coupe. Si la surépaisseur d'usinage est trop importante, la force de coupe d'une passe sera trop importante, ce qui non seulement déformera les pièces, mais affectera également la rigidité de la broche de la machine et réduira la durabilité de l'outil. Si vous réduisez le nombre de couteaux dos à dos, cela réduira considérablement l'efficacité de la production. Cependant, le fraisage à grande vitesse dans l'usinage CNC peut résoudre ce problème. Tout en réduisant la quantité de recul, tant que l'avance est augmentée en conséquence et que la vitesse de la machine-outil est augmentée, la force de coupe peut être réduite et l'efficacité de l'usinage peut être assurée.

• L'ordre du couteau doit également être pris en compte. L'ébauche met l'accent sur l'amélioration de l'efficacité du traitement et la poursuite du taux de résection par unité de temps. Généralement, le fraisage vers le haut peut être utilisé. C'est-à-dire enlever le surplus de matière sur la surface de l'ébauche à la vitesse la plus rapide et dans les plus brefs délais, formant essentiellement le contour géométrique nécessaire à la finition. Le travail de finition met l'accent sur la haute précision et la haute qualité, et il est recommandé d'utiliser le fraisage vers le bas. Étant donné que l'épaisseur de coupe des fraises diminue progressivement du maximum à zéro pendant le fraisage, le degré d'écrouissage est considérablement réduit et le degré de déformation des pièces est atténué.
• Les pièces à paroi mince sont déformées en raison du serrage pendant le traitement, même si la finition est difficile à éviter. Afin de minimiser la déformation de la pièce, la pièce de pressage peut être desserrée avant que la finition ne soit atteinte à la taille finale, de sorte que la pièce puisse être librement restaurée dans sa forme d'origine, puis légèrement pressée, juste pour serrer la pièce.

Selon la sensation, cela peut atteindre les résultats de traitement souhaités. En bref, le point d'application de la force de serrage est de préférence sur la surface d'appui, et la force de serrage doit être appliquée dans le sens de la rigidité de la pièce. En partant du principe que la pièce n'est pas desserrée, la force de serrage est aussi faible que possible.

• Lors du traitement des pièces de cavité, essayez de ne pas laisser la fraise directement dans les pièces comme un foret lors de l'usinage de la cavité, ce qui entraîne un espace insuffisant pour la fraise et l'élimination des copeaux n'est pas lisse, entraînant une surchauffe, expansion et effondrement des pièces, phénomènes défavorables, tels que couteaux et couteaux cassés. Tout d'abord, percez le trou avec une perceuse de la même taille ou plus grande que la fraise, puis fraisez avec une fraise. Alternativement, le logiciel CAM peut être utilisé pour produire un programme de contre-dépouille en spirale.

Le principal facteur affectant la précision d'usinage et la qualité de surface des pièces en aluminium est qu'elles sont sujettes à la déformation lors du traitement de ces pièces, ce qui nécessite que l'opérateur ait une certaine expérience et des compétences opérationnelles.