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アルミ合金の加工が変形した原因は何ですか

2020-08-25 09:48:14

アルミ合金はよく使われる金具であり、重要な工業原料でもあり、工業の各分野で広く使われている。うちの金物の多くもアルミ合金でできています。しかし済南アルミ合金の加工を行う場合、アルミ合金の硬度が小さく、熱膨張係数が大きいため、薄壁類の部品加工過程において、変形が発生しやすい。


铝合金产品

        刃物の性能を改善すること及びあらかじめ時効処理を採用して材料の内応力を除去する以外に、加工技術の角度からも、材料の加工変形をできるだけ減らすことができる。

        加工の残量が大きいアルミ合金の部品に対して、良い放熱条件を創造し、熱変形を減らすため、できるだけ熱が集中しすぎないようにしなければならなく、対称加工である。

        例えば、ある筆90 mm厚のアルミニウムパネル、60 mm厚さにそのフライス盤が必要で、南京ばいい面直後、南京をひっくり返した半面、面は一回ごとの加工のサイズで、最後まで連続加工残量が大きく、集中の問題にカロリーになる、このフライス盤良いアルミニウムパネル平面度5ミリしかない。両面繰り返し給刀の対称加工方法を採用すれば、各面に少なくとも2回に分けて加工し、最後の寸法に達するまで、放熱に有利であり、平面度は0.3mmに制御できる。

一、層別数回加工法

        アルミ板材類の部品に複数のキャビティがある場合には,1つのキャビティを1つのキャビティに順次加工する方法を採用すれば,キャビティ壁が力の不均一さにより変形しやすくなる。解決策は,すべての型腔を同時に加工する,すなわち,一次加工ではなく,複数の階層に分けて,必要な寸法に階層ごとに加工する,階層的な複数回加工法である。すると部品の力が均一になり、変形の確率が低くなる。

二、切削用量を適切に選択する

        適切な切削用量を選択することは、切削過程における切削力と切削熱を有効に減らすことができる。機械加工過程において、切削用量の偏りは一回の切削力の大きさを招き、部品の変形を招きやすく、旋盤の主軸剛性と工具の耐久性にも影響を及ぼす。

切削用量の諸要素の中で,切削力に及ぼす影響が背食い刀量である。本来の意味ではバックナイフの量を減らすことは部品が変形しないことを保証することに有利であるが、同時にまた加工の効率を下げることができる。デジタル制御加工の高速フライス盤はこの問題を解決できて、ただ背喫刀の量を減らす同時に、相応に供給量を増大して、旋盤の回転速度を高めるだけで、切削力を下げて、また加工の効率を保証できる。

三、刃物の切削能力を改善する

        工具の材料、幾何パラメーターは切削力、切削熱に重要な影響があり、正確に工具を選択し、部品の加工変形を減らすことに重要である。

1、刃物の幾何パラメーターを合理的に選択する

        前角:刃の強度を保持する条件で、前角は適切に大きく選択され、一方で鋭い刃口を研ぐことができ、また切削変形を減少させ、排屑を順調にさせ、更に切削力と切削温度を下げることができる。マイナス前角包丁の使用は控える。

後角:後角の大きさは後刀面の磨耗及び加工表面の品質に直接的な影響を与える。切削厚は後角選択の重要な条件である。粗フライスの場合、供給量が大きい、切削負荷が重い、発熱量が大きいため、カッターの放熱条件が良いため、後角は小さい方を選ぶべきである。精銑の場合は,刃が鋭く,後刃面と加工面との摩擦を軽減し,弾性変形を小さくすることが求められるので,後角は大きい方が望ましい。

らせん角:フライス盤を安定させ、フライス盤の力を下げるため、らせん角はできるだけ大きい方を選びます。

主偏角:主偏角を適当に減少することは放熱条件を改善でき、加工区の平均温度を低下させる。

2、刃物の構造を改善する

        フライス盤の歯数を減らし、屑収容スペースを大きくする。アルミ合金材料の塑性が大きいため、加工中の切削変形が大きく、大きなフケスペースが必要であるため、フケ槽底半径が大きく、フライス盤数が少ないほうがよい。

例えば、Φ20 mm以下のエンドミルを二つの刀歯;Φ30 ~ 60 mmのエンドミルΦ三刀歯がいい、采を避け、切屑渋滞による柔合金製部品の変形。

        精研刀歯:刀歯切削刃部の粗さはRa=0.4umより小さかった。新しい刀を使う前に、細かい油石を刀の歯の前、後ろに軽く研いで、刃の歯を研ぐ時に残る毛刺や軽い鋸の歯の跡を無くす。これにより,切削熱が低減され,切削変形も小さくなる。

刃物の磨損基準を厳格に制御する:刃物が磨損した後、工作物の表面粗さ値が増加し、切削温度が上昇し、工作物の変形が増加する。従って、耐摩耗性の良い刃物材料を選択する以外、刃物の摩耗標準は0.2mmより大きくなければ、屑屑腫が発生しやすい。切削時、ワークの温度が一般100℃を超えないよう、変形を防ぐ。

四、刀の順序にこだわりがある

        粗加工と精加工は異なった走刀手順を採用すべきである。粗加工の要求は最も速い切削速度で、最も短い時間内にブランク表面の余分な材料を切除し、精密加工の要求する幾何輪郭を形成する。したがって,加工効率を強調し,単位時間内の材料の切り出し率を求めるには逆銑を用いるべきである。

        精加工は加工精度と表面品質に対する要求が高く、加工品質を強調し、順銑を使用すべきである。順銑時の刃歯の切削厚は次第にゼロに減少するため、加工硬化現象を大幅に減少し、部品の変形に対してもある程度抑制作用がある。

五、薄肉二次締付

        アルミ合金の薄い壁材を加工する際に、クリップを装着する際の締め付け力も変形の原因の一つであり、加工精度を高めても避けられない。クリップによる工作物の変形を低減するため、仕上げが最終寸法になるまでに、締め付けた部品を緩め、締め付け力を解放して、部品を自由に元に戻し、再び軽く締め付けることができる。

        二次圧縮の作用点は支持面上で、クランプ力は部品の剛性の良い方向に作用するべきであり、クランプ力の大きさは剛が部品を挟んでも緩みが発生しないことを基準とし、操作者の経験と手触りに対して高い要求がある。このように加工された部品は締付変形が小さい。

六、ドリル後銑加工法

        型枠のついた部品を加工する際、フライス盤で直接部品を下に突き刺せば、フライス盤のフライススペースが不足しているため、フライスの排屑不良を招き、部品に大量の切削熱を蓄積し、膨張変形が発生し、さらには、崩刀、断刀などの事故に至る可能性もある。提案は、まず、ドリルのサイズでカッターの穴をあけ、カッターの穴にカッターを入れることで、効率的に解決できる。

        以上のようなアルミ合金の加工方法を通じて、アルミ合金の薄壁類製品の変形問題を解決できる。アルミ合金の完成品の変形は各種の要素の影響を受けるため、私達は加工方法の上でいくらかの改善をすることをすれば、もっと良くアルミ合金の変形する確率を減らすことができる。


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