Осигуряването на плоскост на отливките, изработени с CNC машини, е критичен аспект в производствения процес, особено за доставчик като нас, специализиран вCNC обработка на отливки под налягане. Плоскостта пряко влияе върху функционалността, монтажа и цялостното качество на крайния продукт. В този блог ще проучим различни стратегии и съображения за постигане на висока равнинност в CNC-машинни отливки.
Разбиране на значението на плоскостта
Плоскостта се определя като състояние на повърхност, която има всички елементи в една равнина. В контекста на отливките под налягане, той осигурява правилно свързване с други компоненти, намалява концентрациите на напрежение и подобрява цялостната производителност на продукта. Например, в автомобилните приложения, плоските отливки са от решаващо значение за компонентите на двигателя, частите на трансмисията и елементите на шасито. Всяко отклонение от необходимата плоскост може да доведе до течове, неправилно центроване и преждевременно износване, което в крайна сметка засяга надеждността и безопасността на автомобила.
Фактори, влияещи върху плоскостта при CNC обработка на отливки под налягане
Свойства на материала
Изборът на материал за отливки под налягане значително влияе върху плоскостта. Различните метали и сплави имат различни коефициенти на топлинно разширение, което може да причини изкривяване по време на процеса на обработка. Например, алуминиевите сплави обикновено се използват при леене под налягане поради тяхното леко тегло и добри механични свойства. Въпреки това, те имат относително висок коефициент на термично разширение, което означава, че са по-податливи на изкривяване, когато са изложени на топлина, генерирана по време на обработката. За да се смекчи това, от съществено значение е да се изберат материали с подходящи свойства и да се контролират параметрите на обработка, за да се сведе до минимум генерирането на топлина.
Процес на леене
Самият процес на леене под налягане може да доведе до остатъчни напрежения и неравномерно разпределение на материала в отливките. Тези фактори могат да доведат до изкривяване по време на обработката. Например, ако формата за леене под налягане не е правилно проектирана или поддържана, това може да доведе до неравномерни скорости на охлаждане, което на свой ред причинява вътрешни напрежения в отливката. За да се реши това, е важно да се оптимизира процесът на леене под налягане, включително дизайна на формата, избора на параметрите на леене и топлинната обработка на отливките.
Параметри на обработка
Параметрите на обработка, като скорост на рязане, скорост на подаване и дълбочина на рязане, имат пряко влияние върху плоскостта на отливките под налягане. Високите скорости на рязане и скорости на подаване могат да генерират прекомерна топлина и вибрации, които могат да причинят деформация на отливката. От друга страна, ниските скорости на рязане и скорости на подаване могат да доведат до лошо покритие на повърхността и по-дълго време за обработка. Следователно е изключително важно да се изберат подходящите параметри на обработка въз основа на материала, геометрията на отливката и необходимия толеранс на плоскост.
Стратегии за осигуряване на плоскост
Прецизен избор на инструмент
Изборът на режещи инструменти е от решаващо значение за постигане на висока плоскост при CNC обработка на отливки под налягане. Висококачествените инструменти с остри режещи ръбове и подходящи геометрии могат да сведат до минимум силите на рязане и генерирането на топлина, намалявайки риска от изкривяване. Например, твърдосплавните инструменти обикновено се използват за обработка на отливки под налягане поради тяхната висока твърдост и устойчивост на износване. Освен това използването на специализирани инструменти, като челни фрези с променливи ъгли на спиралата, може да помогне за намаляване на вибрациите и подобряване на повърхностното покритие.
Твърдо закрепване
Правилното закрепване е от съществено значение за сигурното задържане на отливката по време на машинната обработка и за предотвратяването й от движение или вибриране. Твърдото приспособление може да помогне за равномерното разпределяне на силите на рязане по отливката, намалявайки риска от изкривяване. При проектирането на приспособлението е важно да се вземе предвид геометрията на отливката, местоположението на машинните операции и необходимия толеранс на плоскост. Например, използването на множество точки на затягане и опорни подложки може да помогне да се гарантира, че отливката се държи здраво на място, без да причинява прекомерна деформация.
Оптимизиране на последователността на обработка
Последователността на машинните операции също може да повлияе на плоскостта на отливките. Обикновено се препоръчва първо да се извършат операции по груба обработка, за да се отстрани по-голямата част от материала и да се облекчат остатъчните напрежения в отливката. Това може да помогне за намаляване на риска от изкривяване по време на следващите довършителни операции. Освен това е важно да се балансират машинните операции от двете страни на отливката, за да се сведе до минимум неравномерното разпределение на силите на рязане.
Инспекция в процеса
Редовната инспекция в процеса е от съществено значение за наблюдение на плоскостта на отливките по време на машинната обработка и за извършване на всички необходими корекции на параметрите на обработка. Това може да помогне да се гарантира, че крайният продукт отговаря на необходимия толеранс на плоскост. Техники за безконтактно измерване, като лазерно сканиране и оптична профилометрия, обикновено се използват за инспекция в процеса поради тяхната висока точност и скорост. Тези техники могат да предоставят подробна информация за топографията на повърхността на отливката, позволявайки обратна връзка в реално време и регулиране на процеса на обработка.
Термична обработка
Термичната обработка може да се използва за облекчаване на остатъчните напрежения в отливките и за подобряване на техните механични свойства. Отгряването, например, е обичаен процес на термична обработка, който включва нагряване на отливката до определена температура и след това бавно охлаждане до стайна температура. Това може да помогне за намаляване на вътрешните напрежения в отливката и за подобряване на нейната плоскост. Въпреки това е важно внимателно да се контролира процесът на термична обработка, за да се избегне прегряване или недостатъчно нагряване на отливката, което може да доведе до други проблеми, като растеж на зърната и загуба на механични свойства.
Казуси от практиката
За да илюстрираме ефективността на обсъдените по-горе стратегии, нека разгледаме няколко казуса.
Казус 1: Блок на автомобилния двигател
Доставчик на блокове за автомобилни двигатели имаше проблеми с плоскостта на техните отливки, изработени с ЦПУ. Двигателните блокове са направени от алуминиева сплав и имат сложна геометрия. След анализ на проблема беше установено, че основната причина за отклонението от равнинността са високите скорости на рязане и скорости на подаване, използвани по време на обработката, които генерират прекомерна топлина и вибрации. За да се справи с това, доставчикът коригира параметрите на обработка, като намали скоростта на рязане и скоростта на подаване и увеличи дълбочината на рязане. Освен това те използват твърдосплавни инструменти с остри режещи ръбове и твърдо приспособление, за да държат сигурно отливката по време на обработка. В резултат плоскостта на блоковете на двигателя се подобри значително и степента на отхвърляне беше намалена от 10% на по-малко от 1%.
Казус 2: Електронен корпус
Производител на електронни кутии беше изправен пред предизвикателства с плоскостта на своите CNC машинни отливки. Корпусите бяха изработени от магнезиева сплав и с тънки стени. Основният проблем бяха остатъчните напрежения, въведени по време на процеса на леене под налягане, което доведе до изкривяване на корпусите по време на машинната обработка. За да реши този проблем, производителят внедри процес на термична обработка за облекчаване на остатъчните напрежения в отливките. Те също така оптимизираха последователността на обработка, като първо извършиха операции по груба обработка, за да отстранят по-голямата част от материала, и след това довършителни операции, за да постигнат необходимата плоскост. След тези подобрения плоскостта на електронните корпуси отговаря на необходимия толеранс и качеството на крайния продукт е значително подобрено.
Заключение
Осигуряването на плоскост на отливките, изработени с ЦПУ, е сложна, но постижима цел. Чрез разбиране на факторите, влияещи върху плоскостта, прилагане на подходящи стратегии и използване на съвременни технологии и техники, ние можем да произвеждаме висококачествени отливки, които отговарят на най-взискателните изисквания. Като аCNC обработка на отливки под наляганедоставчик, ние се ангажираме да предоставяме на нашите клиенти възможно най-добрите продукти и услуги. Ако имате нужда от CNC машинни отливки илиCNC обработващ център Ковани частииCNC машинно обработени части, не се колебайте да се свържете с нас за консултация и да обсъдим вашите специфични нужди.
Референции
- Смит, Дж. (2018). Наръчник за обработка с ЦПУ. Макгроу-Хил.
- Джоунс, А. (2019). Технология за леене под налягане: Принципи и приложения. Уайли.
- Браун, Р. (2020). Прецизна машинна обработка за висококачествени компоненти. Elsevier.
