Prečo sa hliníkové rúry deformujú pri obrábaní
Tenkostenné{0}}hliníkové rúrky a diely s dutou dutinou spájajú nízku hmotnosť s kompaktnou konštrukciou, vďaka čomu sú atraktívne pre letecký, automobilový a priemyselný priemysel. Počas obrábania má však stena nízku tuhosť, úber materiálu môže byť vzhľadom na zostávajúcu časť veľký a teplo vznikajúce pri rezaní spôsobuje tepelnú rozťažnosť. Výsledkom je často ohýbanie, oválnosť, stopy po vibráciách a strata rozmerovej presnosti. Riadiť deformáciu teda znamená súčasne ovládať upínaciu silu, reznú silu a teplo.
Stratégia upínania
Axiálne upínanie je prvou obrannou líniou. Držanie rúrky za jej konce namiesto stláčania steny rozdeľuje silu pozdĺž osi a zabraňuje radiálnemu zrúteniu, ktoré môžu spôsobiť tri-čeľusťové skľučovadlá na tenkých častiach. Tam, kde sa nedá vyhnúť radiálnemu upnutiu, zväčšia mäkké čeľuste alebo štrbinová objímka kontaktnú plochu tak, aby sa upínacia sila rozložila rovnomerne po obvode. Tento prístup tiež zlepšuje sústrednosť troch-samocentrovacích skľučovadiel s čeľusťami-. Pridanie procesných rebier alebo obetných jazýčkov na upínacích bodoch koncentruje silu na materiál, ktorý možno neskôr odstrániť, čím sa chráni hotový povrch.
Riadenie reznej kvapaliny a tepla
Hliník vedie teplo rýchlo, ale tenké steny ho pri ťažkých rezoch nedokážu dostatočne rýchlo rozptýliť. Zaplavenie reznej zóny vo vode-rozpustnou reznou kvapalinou odstraňuje teplo, maže ostrie nástroja a zabraňuje tomu, aby obrobok rástol a potom sa pri ochladzovaní zmršťoval, čo je častou príčinou rozmerového posunu. Na tenkých stenách by ste sa mali vyhnúť prerušovaným rezom a vysokým rýchlostiam posuvu a hĺbka rezu by mala byť odstupňovaná tak, aby stena nebola tlačená smerom von tlakom nástroja.
Nástroje a procesné parametre
Ostré nástroje s pozitívnym uhlom čela a leštenými drážkami znižujú reznú silu a zabraňujú privareniu hliníka k ostriu nástroja. Na vyvrtávanie a sústruženie tenkostenných-rúr, malé hĺbky rezu s vyššími rýchlosťami vretena a miernymi posuvmi udržujú reznú silu nízku. Vnútorná podpora, ako je tŕň alebo rozperný tŕň vložený do otvoru, podopiera stenu počas obrábania a eliminuje chvenie. Na frézovanie tenkých častí sa uprednostňuje stúpavé frézovanie s ľahkým radiálnym záberom.
Úľava od stresu a stav materiálu
Zvyškové napätie v surovej rúre je častou skrytou príčinou deformácie. Extrudované a ťahané rúrky môžu obsahovať vnútorné napätie, ktoré sa pri odstraňovaní materiálu uvoľňuje nerovnomerne. Ak je presnosť kritická, rúry by sa mali pred obrábaním narovnať a uvoľniť z nich napätie a materiál by sa mal z prierezu odoberať symetricky. Pri dlhých rúrach podopretie voľného konca pevnou opierkou alebo koníkom zabraňuje prehýbaniu a bičovaniu počas otáčania.
Kontrola a prepracovanie
Po opracovaní skontrolujte kruhovitosť, hrúbku steny a priamosť pomocou mikrometrov, dieromerov a pravítka a porovnajte ich s toleranciami výkresu. Ak sa zistí deformácia, príčina sa zvyčajne identifikuje preskúmaním vzoru: konzistentná oválnosť naznačuje upínací tlak, prehnutie naznačuje zvyškové napätie a stopy chvenia naznačujú nedostatočnú podporu alebo agresívne rezné parametre.
FAQ
Otázka: Aký je najlepší spôsob, ako držať tenkú hliníkovú rúrku v sústruhu?
Odpoveď: Použite mäkké čeľuste, delenú objímku alebo tŕň vložený do otvoru tak, aby sa upínacia sila rozložila na veľkú plochu. Vyhnite sa upnutiu priamo na tenkú stenu tvrdými čeľusťami.
Otázka: Prečo sa moja hliníková rúrka po obrábaní ohýba?
Odpoveď: Zvyčajnými príčinami sú zvyškové napätie v surovej rúre, nerovnomerný odber materiálu alebo hromadenie tepla. Ohýbanie zníži najskôr odľahčením rúrky, symetrickým obrábaním a použitím primeranej chladiacej kvapaliny.
Otázka: Mal by som použiť chladiacu kvapalinu pri obrábaní hliníkových rúr?
A: Áno. Chladiaca kvapalina zabraňuje tepelnej rozťažnosti, zlepšuje povrchovú úpravu a zabraňuje prilepeniu hliníkových triesok na nástroj. Hmlové alebo záplavové chladivo fungujú dobre na hliník.
Otázka: Dajú sa tenkostenné-rúry opracovať bez vnútornej podpory?
Odpoveď: Krátke, hrubé-časti steny môžu byť, ale dlhé tenkostenné-rúrky zvyčajne potrebujú tŕň, rozťahovací tŕň alebo pevnú podperu, aby sa zabránilo vychýleniu a vibráciám.
Otázka: Aká geometria nástroja sa odporúča pre hliník?
A: Nástroje s ostrými hranami, vysokými kladnými uhlami čela a leštenými povrchmi. Potiahnuté karbidové doštičky určené pre hliník sú štandardnou voľbou pre výrobné práce.