CNC 가공에서 알루미늄 부품 변형을 피하기 위한 팁

알루미늄 합금은 현재 많은 분야에서 사용되고 있으며 CNC 가공 산업의 필수 원료입니다. 그러나 다른 금속에 비해 경도가 낮고 열팽창 값이 커서 알루미늄 합금 정밀 부품의 가공을 제품 변형에 취약하게 만듭니다. 알루미늄 합금 정밀 부품의 변형에는 재료, 생산 조건, 부품 형상 및 절삭유 성능과 관련된 여러 가지 이유가 있습니다. 따라서 가공 변형을 줄이기 위해 알루미늄 합금 정밀 부품 가공 제조업체는 변형을 줄이는 목적을 달성하기 위해 다양한 조치를 취하고 공정을 개선할 수 있습니다. 다음은 CNC 가공에서 알루미늄 합금 부품의 변형을 줄일 수 있는 몇 가지 방법입니다.

알루미늄 거친 부품의 내부 응력 감소

거친 부품의 내부 응력은 자연적 또는 인공적 노화 및 진동 처리에 의해 부분적으로 제거될 수 있습니다. 전처리도 효과적인 과정입니다. 더 큰 거친 알루미늄 부품의 경우 가공 후 변형도 큽니다. 블랭크 부분에서 여분의 알루미늄 재료를 절단하면 정밀한 공차를 얻을 수 있고 변형을 개선할 수 있습니다. 일정시간 머물다보면 내부의 압력도 일부 풀리게 됩니다.

절단 도구의 절단 능력 향상

절삭 공구의 재료 및 기하학적 매개변수는 절삭력과 열에 중요한 영향을 미칩니다. 부품의 가공 변형을 줄이기 위해서는 올바른 절삭 공구 선택이 매우 중요합니다.

도구 성능에 영향을 미치는 기하학적 매개변수:

앞면 각도:

블레이드의 강도를 유지하려면 전면 각도를 올바르게 구성해야 합니다. 그렇지 않으면 날카로운 모서리가 마모됩니다. 모서리의 강도를 유지하는 조건에서 경사각은 적절하게 커야 합니다. 한편으로는 날카로운 모서리를 연마할 수 있습니다. 반면에 절삭 변형을 줄이고 칩을 부드럽게 제거한 다음 절삭력과 절삭 온도를 낮출 수 있습니다. 네거티브 경사각 도구는 사용하지 않는 것이 좋습니다.

뒤로 각도:

백 앵글의 크기는 측면 마모 및 가공 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 절단 두께는 후방 각도를 구성할 때 고려해야 할 중요한 매개변수입니다. 황삭 밀링에서 큰 이송 속도, 무거운 절삭 부하 및 높은 열 출력으로 인해 공구는 좋은 방열 조건이 필요하므로 더 작은 릴리프 각도를 선택해야 합니다. 미세 밀링에서는 측면과 가공면 사이의 마찰을 줄이고 탄성 변형을 줄이기 위해 날카로운 모서리가 필요합니다. 따라서 더 큰 릴리프 각도를 선택해야 합니다.

나선 각도:

밀링을 매끄럽게 하고 밀링 포스를 줄이기 위해서는 헬릭스 각도가 최대한 커야 합니다.

입력 각도:

절입각을 적절하게 줄이면 방열 조건을 개선하고 처리 영역의 평균 온도를 낮출 수 있습니다.

절삭 도구의 구조 개선

커터 이빨의 수를 줄이고 칩 공간을 늘립니다.

알루미늄 소재의 큰 가소성과 가공 중 큰 절삭 변형으로 인해 더 큰 칩 공간이 필요합니다. 따라서 칩 플루트 바닥의 반경은 더 커야하고 밀링 커터 톱니 수는 더 작아야합니다.

탱크 바닥의 반경은 더 커야하고 밀링 커터 톱니 수는 줄여야합니다. 예를 들어 20mm 이하의 밀링 커터에는 2개의 절삭날을 사용하고 30~60mm의 밀링 커터에는 3개의 절삭날을 사용하여 칩 막힘으로 인한 알루미늄 합금 박판 부품의 변형을 방지합니다. 피>

정밀 연삭 커터 이빨

절삭날의 거칠기는 Ra =0.4um 미만입니다. 새 절단 도구를 사용하기 전에 절단 톱니의 앞면과 뒷면을 미세 피치로 부드럽게 문질러 절단 톱니를 연마할 때 남아 있는 버와 미세한 톱니 자국을 제거하십시오. 이러한 방식으로 절단 열을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 절단 변형이 상대적으로 작습니다.

도구 마모 표준을 엄격하게 제어합니다.

공구가 마모 된 후 공작물의 표면 거칠기가 증가하고 절삭 온도가 상승하며 공작물의 변형이 증가합니다. 따라서 내마모성이 좋은 도구 재료를 선택하는 것 외에도 도구의 마모 표준은 0.2mm보다 크지 않아야합니다. 그렇지 않으면 칩 모서리가 생성되기 쉽습니다. CNC 밀링 또는 CNC 터닝으로 절단할 때 가공된 공작물의 온도는 변형을 방지하기 위해 100°C를 초과하지 않아야 합니다.

공작물의 클램핑 방법을 개선하십시오.

강성이 낮은 얇은 알루미늄 가공물의 경우 다음과 같은 클램핑 방법을 사용하여 변형을 줄일 수 있습니다.

얇은 벽 CNC 머시닝 부싱 부품의 경우 3조 셀프 센터링 척 또는 스프링 척을 사용하여 반경 방향에서 클램핑하면 가공 후 해제되면 공작물이 불가피하게 변형됩니다. 이 때 축방향 단면을 강성이 좋은 압착 방법을 사용하여야 한다. 부품의 내부 구멍의 위치에 따라 부품의 내부 구멍을 찾기 위해 나사식 맨드릴이 만들어집니다. 부품의 내부 구멍에 삽입하십시오. 커버 플레이트는 단면을 압축하는 데 사용되며 너트는 뒤로 조이는 데 사용됩니다. 외부 원을 가공할 때 클램핑 변형을 피할 수 있고 만족스러운 가공 정도를 얻을 수 있습니다.

또한 충전 방법을 사용할 수도 있습니다. 벽이 얇은 공작물의 공정 강성을 향상시키기 위해 공작물에 매체를 채워 클램핑 및 절단 중 공작물의 변형을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 3~6%의 질산칼륨이 함유된 요소 용융물을 작업물에 붓습니다. 가공 후 공작물을 물이나 알코올에 담그고 필러를 녹여 부어줍니다.

생산 공정을 합리적으로 조정

고속절삭은 가공여유가 크고 간헐적인 절삭으로 인해 밀링시 진동이 자주 발생하여 가공정도와 표면조도에 영향을 준다. 따라서 CNC 고속 절단 기술은 일반적으로 황삭, 반가공, 모서리 청소 및 마무리로 나눌 수 있습니다. 높은 정밀도가 요구되는 부품의 경우 2차 반마감 작업을 먼저 수행한 다음 마무리 작업을 수행해야 하는 경우가 있습니다. 거친 가공 후 부품을 자연적으로 냉각하여 내부 응력을 제거하고 변형을 줄일 수 있습니다.

황삭 가공 후 남은 여백은 일반적으로 1-2mm인 변형보다 커야 합니다. 마무리하는 동안 부품의 표면은 균일해야 합니다. 일반적으로 0.2-0.5mm는 마무리 공정 중에 공구를 안정된 상태로 유지하는 가장 좋은 방법으로 절삭 변형을 크게 줄이고 우수한 표면 처리 품질을 얻으며 제품 정확도를 보장할 수 있습니다.

위의 이유 외에도 실제 작동에서 작동 방법도 매우 중요하며 올바른 작동 방법은 알루미늄 합금 부품의 굽힘을 크게 줄일 수도 있습니다.

대칭 가공

가공 여유가 큰 알루미늄 부품의 경우 열 분산을 개선하고 열 변형을 줄이기 위해 과도한 열 집중을 피해야 합니다. 대칭 가공은 가공 중 부품 주변에 과도한 열 축적을 방지할 수 있습니다. 따라서 열 변형 가능성이 줄어듭니다.

적절한 절단 매개변수 선택

적절한 절단 매개변수를 선택하면 절단 열과 힘이 감소합니다. 정상 값보다 높은 절삭 매개변수는 알루미늄 CNC 가공 중에 과도한 절삭력을 유발할 수 있습니다. 발열량이 많아 부품 변형이 일어나기 쉽습니다. 또한 공구 수명은 스핀들의 강성을 저하시키므로 수명이 단축됩니다.

절삭 매개변수의 모든 요소 중에서 절삭 부하에 가장 큰 영향을 미치는 것은 백 절삭 깊이의 수입니다. 그러나 절삭 공구의 수를 줄이면 부품이 변형되지 않도록 하는 데 도움이 되지만 가공 효율성도 떨어집니다. CNC 가공의 고속 밀링은 이 문제를 해결할 수 있습니다. 절삭 후 깊이를 줄이고 이송 속도를 높이며 기계 속도를 높이면 가공이 절삭 부하를 줄이고 가공 효율성을 보장할 수 있습니다.

계층화된 기술로 가공

알루미늄 합금 부품에 여러 개의 캐비티가 있는 경우 고르지 않은 힘으로 인해 하나의 캐비티와 하나의 캐비티를 순차적으로 가공하는 방법은 가공에 적합하지 않아 부품의 힘이 고르지 않고 변형되기 쉽습니다. 밀링은 다양한 레이어 처리 방법으로 수행되며 각 레이어는 동시에 모든 캐비티에 처리되고 다음 레이어는 부품에 균일한 응력을 가하고 변형을 줄이기 위해 처리됩니다. 한 번에 부품을 처리하는 것과 비교하여 이 옵션은 부품 변형의 위험이 적습니다. 초기 상황은 알루미늄 CNC 가공 시 가해지는 힘이 더 균일하다는 것이었습니다.

드릴링 및 밀링

캐비티가 있는 가공 부품에는 고유한 문제가 있습니다. 밀링 커터를 부품에 직접 적용하면 밀링 커터의 칩 공간이 부족하여 절삭이 매끄럽지 않습니다. 이로 인해 다량의 절삭열이 축적되고 부품이 팽창 및 변형되며 부품이나 공구가 파손될 수 있습니다.

이 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 드릴한 다음 밀링하는 것입니다. 여기에는 먼저 밀링 커터보다 작은 도구로 구멍을 뚫은 다음 밀링 커터를 구멍에 넣어 밀링을 시작하는 작업이 포함됩니다.

절단 도구의 순서에 주의 산책로 .

황삭은 가공 효율의 향상과 단위 시간당 절삭 속도의 추구를 강조합니다. 일반적으로 역 밀링을 사용할 수 있습니다. 즉, 블랭크 표면의 잉여재를 가장 빠른 속도로, 가장 짧은 시간에 제거하여 마무리에 필요한 기하학적 윤곽이 기본적으로 형성됩니다. 정밀가공은 고정밀도와 고품질을 중시하며 전면 밀링을 권장합니다. 절삭 톱니의 절삭 두께가 최대값에서 0으로 점차 감소하기 때문에 공작물의 경화 정도가 크게 감소하고 부품의 변형 정도도 감소합니다.

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