Suured ja õhukeseinalised kestaga detailid deformeeruvad töötlemise ajal kergesti. Selles artiklis tutvustame suurte ja õhukeseinaliste detailide jahutusradiaatori korpust, et arutada tavalise töötlemisprotsessi probleeme. Lisaks pakume ka optimeeritud protsessi ja kinnituslahendust. Asume asja kallale!
Korpus on valmistatud AL6061-T6 materjalist. Siin on selle täpsed mõõtmed.
Üldmõõtmed: 455 * 261,5 * 12,5 mm
Tugiseina paksus: 2,5 mm
Jahutusradiaatori paksus: 1,5 mm
Jahutusradiaatori vahe: 4,5 mm
Harjutamine ja väljakutsed erinevates protsesside marsruutides
CNC-töötlemise ajal põhjustavad need õhukeseinalised keststruktuurid sageli mitmesuguseid probleeme, näiteks kõverdumist ja deformatsiooni. Nende probleemide lahendamiseks püüame pakkuda erinevaid protsessimarsruudi võimalusi. Siiski on iga protsessi puhul siiski teatud täpsed probleemid. Siin on üksikasjad.
Protsessi marsruut 1
Protsessis 1 alustame töödeldava detaili tagakülje (sisekülje) töötlemisest ja seejärel täidame õõnsad kohad kipsiga. Seejärel, jättes tagakülje võrdluseks, kinnitame võrdluskülje liimi ja kahepoolse teibiga paika, et saaksime töödelda esikülge.
Sellel meetodil on aga mõningaid probleeme. Kuna tagaküljel on suur õõnsuste ja täidetavate osade ala, ei kinnita liim ja kahepoolne teip töödeldavat detaili piisavalt kindlalt. See põhjustab töödeldava detaili keskel deformatsiooni ja suuremat materjali eemaldamist protsessi käigus (nn ülelõikamine). Lisaks põhjustab töödeldava detaili ebastabiilsus madalat töötlemise efektiivsust ja halba noamustrit.
Protsessi marsruut 2
Teises protsessis muudame töötlemise järjekorda. Alustame alumisest küljest (küljest, kust soojus hajub) ja seejärel täidame õõnsuse krohviga. Seejärel, jättes esikülje võrdluseks, kinnitame võrdluskülje liimi ja kahepoolse teibiga, et saaksime töödelda tagakülge.
Selle protsessi probleem on aga sarnane 1. protsessi marsruudiga, välja arvatud see, et probleem nihkub tagaküljele (siseküljele). Jällegi, kui tagaküljel on suur õõnes täiteala, ei taga liimi ja kahepoolse teibi kasutamine toorikule suurt stabiilsust, mille tulemuseks on deformatsioon.
Protsessi marsruut 3
Protsessis 3 kaalume protsessi 1 või protsessi 2 töötlemisjärjestuse kasutamist. Seejärel teises kinnitusprotsessis kasutage tooriku kinnitamiseks pressplaati, surudes selle perimeetrile alla.
Suure tootepinna tõttu suudab plaat katta ainult perimeetri ja ei suuda töödeldava detaili keskosa täielikult fikseerida.
Ühelt poolt põhjustab see olukorra, kus töödeldava detaili keskosas on endiselt näha kõverdumist ja deformatsiooni, mis omakorda viib toote keskosas ülelõikamiseni. Teisest küljest muudab see töötlemismeetod õhukeseinalised CNC-kestaosad liiga nõrgaks.
Protsessi marsruut 4
Protsessis 4 töötleme kõigepealt tagakülge (sisekülge) ja seejärel kinnitame vaakumpadruni abil töödeldud tagatasapinna, et töödelda esikülge.
Õhukeseinalise kestaosa puhul on aga töödeldava detaili tagaküljel nõgusad ja kumerad struktuurid, mida vaakumimemise kasutamisel tuleb vältida. See aga tekitab uue probleemi – välditud alad kaotavad oma imemisvõime, eriti suurima profiili ümbermõõdu neljas nurgapiirkonnas.
Kuna need mitteimavad alad vastavad esiküljele (sellel hetkel töödeldud pinnale), võib lõikeriista põrgata, mille tulemuseks on vibreeriv tööriista muster. Seetõttu võib see meetod negatiivselt mõjutada töötlemise kvaliteeti ja pinnaviimistlust.
Optimeeritud protsessi marsruut ja kinnituslahendus
Ülaltoodud probleemide lahendamiseks pakume välja järgmised optimeeritud protsessi- ja kinnituslahendused.
Kruvi läbivate aukude eeltöötlus
Esiteks täiustasime protsessi. Uue lahenduse puhul töötleme kõigepealt tagakülge (sisekülge) ja freesime kruvi läbiva augu eelnevalt mõnes kohas, mis lõpuks õõnestatakse. Selle eesmärk on pakkuda paremat kinnitus- ja positsioneerimismeetodit järgnevates töötlemisetappides.
Ringita töödeldav ala
Järgmisena kasutame töötlemise võrdluspunktina tagaküljel (siseküljel) töödeldud tasapindu. Samal ajal kinnitame tooriku, lükates kruvi läbi eelmisest protsessist pärit ülemise augu ja lukustades selle kinnitusplaadi külge. Seejärel ringistame ala, kus kruvi on lukustatud, töödeldava alana.
Järjestikune töötlemine plaadiga
Töötlemisprotsessi käigus töötleme esmalt ülejäänud alad peale töödeldava ala. Kui need alad on töödeldud, asetame plaadi töödeldud alale (plaat tuleb katta liimiga, et vältida töödeldud pinna purunemist). Seejärel eemaldame 2. etapis kasutatud kruvid ja jätkame töödeldavate alade töötlemist, kuni kogu toode on valmis.
Selle optimeeritud protsessi ja kinnituslahendusega saame õhukeseinalist CNC-kesta detaili paremini paigal hoida ja vältida selliseid probleeme nagu kõverdumine, moonutused ja ülelõikamine. Paigaldatud kruvid võimaldavad kinnitusplaadi tihedat kinnitamist töödeldava detaili külge, pakkudes usaldusväärset positsioneerimist ja tuge. Lisaks aitab töödeldud alale surve avaldamiseks pressplaadi kasutamine töödeldavat detaili stabiilsena hoida.
Põhjalik analüüs: kuidas vältida moonutusi ja deformatsiooni?
Suurte ja õhukeseinaliste kestkonstruktsioonide edukaks töötlemiseks on vaja analüüsida töötlemisprotsessi konkreetseid probleeme. Vaatame lähemalt, kuidas neid väljakutseid tõhusalt ületada.
Sisemise külje eeltöötlus
Esimeses töötlemisetapis (sisekülje töötlemine) on materjal tahke ja suure tugevusega materjalitükk. Seetõttu ei esine toorikul selle protsessi käigus töötlemise anomaaliaid, nagu deformatsioon ja moonutused. See tagab esimese klambri töötlemisel stabiilsuse ja täpsuse.
Kasutage lukustamise ja pressimise meetodit
Teises etapis (jahutusradiaatori asukoha töötlemine) kasutame lukustus- ja pressimismeetodit. See tagab, et kinnitusjõud on kõrge ja ühtlaselt jaotunud tugipinnale. See kinnitus muudab toote stabiilseks ja ei deformeeru kogu protsessi vältel.
Alternatiivne lahendus: ilma õõneskonstruktsioonita
Siiski kohtame vahel olukordi, kus kruviava pole võimalik teha ilma õõneskonstruktsioonita. Siin on alternatiivne lahendus.
Tagumise külje töötlemise ajal saame mõned sambad eelnevalt kujundada ja seejärel neile keermestada. Järgmise töötlemisprotsessi käigus laseme kruvil läbida kinnitusdetaili tagakülje ja lukustame töödeldava detaili ning seejärel teostame teise tasapinna (külje, kus soojus hajub) töötlemise. Sel viisil saame teise töötlemisetapi lõpule viia ühe läbimisega, ilma et peaksime keskel olevat plaati vahetama. Lõpuks lisame kolmekordse kinnitusastme ja eemaldame protsessisambad, et protsess lõpule viia.
Kokkuvõtteks võib öelda, et protsessi ja kinnituslahenduse optimeerimise abil saame edukalt lahendada suurte ja õhukeste kestadega detailide väändumise ja deformatsiooni probleemi CNC-töötlemise ajal. See mitte ainult ei taga töötlemise kvaliteeti ja efektiivsust, vaid parandab ka toote stabiilsust ja pinnakvaliteeti.