알루미늄 CNC 가공에서 부품 변형을 방지하는 7가지 방법

알루미늄은 중요한 산업 원료입니다. 그러나 상대적으로 경도가 낮고 열팽창 계수가 크기 때문에 박판 및 박판 부품으로 가공할 때 쉽게 변형될 수 있습니다. 공구 성능을 향상시키고 재료의 내부 응력을 미리 제거하는 것 외에도 재료의 변형을 최대한 줄이기 위해 취할 수 있는 몇 가지 단계가 있습니다.

1. 대칭 가공

가공 여유가 큰 알루미늄 부품의 경우 더 나은 방열을 생성하고 열 변형을 줄이기 위해 과도한 열 집중을 피할 필요가 있습니다. 이를 달성하기 위해 취할 수 있는 방법을 대칭 처리라고 합니다.

예를 들어, 90mm 두께의 알루미늄 판을 60mm 두께로 밀링해야 한다고 상상해 보십시오. 밀링면이 즉시 다른면으로 넘어가면 각 표면이 최종 크기로 가공되기 때문에 연속 가공 여유가 커져 열 집중 문제가 발생하고 합금 판의 평탄도가 5mm에 도달합니다.

그러나 양면 대칭 가공 방법을 반복적으로 사용하면 최종 크기에 도달할 때까지 각 면을 최소 2회 이상 가공할 수 있어 방열성이 좋고 평탄도를 0.3mm로 조절할 수 있습니다.

2. 계층화된 다중 가공

알루미늄 합금 판 부품에 여러 개의 캐비티가 있는 경우 고르지 않은 힘으로 인해 캐비티 벽이 비틀리기 쉽습니다. 이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 모든 캐비티를 동시에 처리하는 다층 처리 방식을 취하는 것입니다.

그러나 한 번에 부품을 모두 완성하는 것이 아니라 부품을 여러 레이어로 나누어 레이어별로 원하는 크기로 가공할 수 있습니다. 부품에 가해지는 힘이 더 균일해지고 변형 가능성이 줄어듭니다.

3. 적절한 절단 매개변수 선택

적절한 절단 매개변수를 선택하면 절단력과 그에 따른 절단 열을 줄일 수 있습니다. 기계 가공 과정에서 절삭 매개변수가 정상보다 크면 절삭력이 과도해져서 부품 변형이 쉽게 발생하고 스핀들의 강성과 공구 내구성에 영향을 줄 수 있습니다.

절삭 매개변수의 모든 요소 중에서 절삭 부하에 가장 큰 영향을 미치는 것은 백 절삭 깊이의 양입니다. 그러나 절삭 공구의 수를 줄이는 것은 부품이 변형되지 않도록 하는 데 유리하지만 동시에 처리 효율성도 감소합니다.

수치 제어 가공의 고속 밀링은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 백절삭 깊이를 줄이고 이송을 증가시키며 기계의 속도를 향상시킴으로써 가공은 절삭력을 감소시키고 가공 효율을 보장할 수 있습니다.

4. 절삭 공구의 능력 최적화

절삭 공구의 재료 및 기하학적 매개변수는 절삭력과 절삭열에 중요한 영향을 미칩니다. 따라서 절삭 공구와 매개변수의 올바른 선택은 부품의 가공 왜곡을 줄이는 데 매우 중요합니다.

성능에 영향을 줄 수 있는 도구의 기하학적 매개변수:

전면 각도

티 블레이드 강도를 유지하려면 전면 각도를 적절하게 구성해야 합니다. 그렇지 않으면 날카로운 모서리가 마모됩니다. 전면 각도를 올바르게 설정하면 절삭 변형을 줄이고 부드러운 칩 제거를 보장하며 절삭 부하와 절삭 온도를 줄일 수 있습니다. 네거티브 전면 각도 도구를 사용하지 마십시오.

후방 각도

후방각의 크기는 측면 마모와 가공 표면 품질에 직접적인 영향을 미치며 절단 두께는 후방각을 구성할 때 고려해야 할 중요한 매개변수입니다. 황삭 밀링 시 큰 이송 속도, 무거운 절삭 부하 및 큰 열은 공구가 열 발산을 고려해야 함을 의미합니다. 따라서 후방 각도는 더 작아야 합니다. 그러나 정밀 밀링에서는 측면과 가공 표면 사이의 마찰을 줄이고 탄성 변형을 줄이기 위해 날카로운 모서리가 필요합니다. 이 경우 뒤쪽 모서리가 더 커야 합니다.

나선 각도

밀링을 안정적으로 만들고 밀링 힘을 줄이려면 나선 각도가 최대한 커야 합니다.

주 편향각

주 편향각을 적절히 줄이면 방열을 개선하고 처리 영역의 평균 온도를 낮출 수 있습니다.

절삭 공구의 물리적 상태 개선

밀링 커터 날의 수를 줄이면 용량이 증가할 수 있으며 이는 알루미늄 합금을 가공할 때 유용할 수 있습니다. 알루미늄 합금의 특성 때문에 절삭 변형이 크고 칩 공간에 대한 대용량이 필요합니다.

탱크 바닥의 반경은 더 커야 하고 밀링 커터 톱니의 수는 낮아야 합니다. 예를 들어, 20mm 미만의 밀링 커터에는 2개의 커터 이빨을 사용하고 30~60mm의 밀링 커터에는 3개의 커터 이빨을 사용하여 칩의 막힘으로 인한 얇은 알루미늄 합금 부품의 변형을 방지합니다.

정밀 연삭 커터 이빨

커터 이빨의 절삭날 거칠기는 Ra=0.4um 이하여야 합니다. 새 칼을 사용하기 전에 가는 오일 스톤을 사용하여 치아의 앞뒤 가장자리를 부드럽게 연마하여 버와 약간의 지그재그 패턴을 제거하십시오. 이런 식으로 절단 열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 절단 변형도 최소화할 수 있습니다.

도구 마모를 엄격하게 제어

공구가 마모되면 공작물 표면 거칠기가 증가하고 절삭 온도가 상승하고 공작물 변형이 증가합니다. 따라서 내마모성이 좋은 도구 재료를 선택하는 것 외에도 도구 마모 표준은 0.2mm보다 커서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 구성 결절이 발생할 수 있습니다. 절단시 가공물의 온도는 변형을 방지하기 위해 100도를 초과해서는 안됩니다.

5. 다양한 접근 방식

황삭과 정삭에는 다른 접근 방식이 필요합니다. 황삭 가공은 가장 빠른 절삭 속도로 최단 시간에 블랭크 표면에 초과 재료를 절삭하여 마무리에 필요한 기하학적 윤곽을 형성해야 합니다. 여기서 강조점은 처리 효율성과 재료 제거 속도입니다.

반면 정삭 가공은 더 높은 가공 정확도와 표면 품질이 필요합니다. 밀링 품질에 중점을 두어야 합니다. 커터 톱니의 절삭 두께가 최대에서 0으로 감소함에 따라 가공 경화 현상이 크게 감소하고 부품의 변형을 어느 정도 억제 할 수 있습니다.

6. 얇은 부품의 2배 압축

두께가 얇은 알루미늄 합금 부품을 가공할 때 형체력으로 인해 변형이 발생할 수 있습니다. 클램핑으로 인한 공작물의 변형을 줄이려면 최종 치수를 완성하기 전에 눌린 부분을 풀고 압력을 해제하고 두 번째 압력을 가하기 전에 부품을 원래 모양으로 복원해야 합니다.

두 번째 누르는 작용점은 지지면에서 가장 좋으며, 조임력은 강성이 가장 큰 방향이어야 합니다. 모든 것이 정확하면 압축력이 느슨해지지 않고 공작물을 고정할 수 있어야 합니다. 이 방법은 숙련된 작업자가 필요하지만 가공된 부품의 변형을 최소화할 수 있습니다.

7. 드릴링 및 밀링

캐비티가 있는 부품을 가공하는 것은 자체 문제가 있습니다. 밀링 커터를 부품에 직접 적용하면 밀링 커터의 파편 공간이 부족하여 절단이 매끄럽지 않습니다. 이로 인해 많은 양의 절단 열이 축적되고 부품이 팽창 및 변형되며 부품이나 칼날이 파손될 수 있습니다.

이 문제를 처리하는 가장 좋은 방법은 미리 드릴링한 다음 밀링하는 것입니다. 여기에는 먼저 밀링 커터보다 작지 않은 도구로 구멍을 뚫은 다음 밀링 커터를 구멍에 넣어 밀링을 시작하는 작업이 포함됩니다.

우리가 제공하는 정보가 도움이 되기를 바랍니다. 3ERP는 CNC 기계 알루미늄뿐만 아니라 프로토타이핑 및 생산을 위한 기타 금속 및 플라스틱 재료에 대한 풍부한 경험을 보유하고 있습니다. 추가 제조 제안이 필요한 경우 언제든지 당사 팀에 문의하십시오.