Suured õhukeseseinalised kestaosad on töötlemisel kergesti kõverduvad ja deformeeruvad. Selles artiklis tutvustame suurte ja õhukeseseinaliste osade jahutusradiaatori korpust, et arutada tavapärase töötlusprotsessi probleeme. Lisaks pakume optimeeritud protsessi- ja kinnituslahendust. Asume asja juurde!
Korpus on AL6061-T6 materjalist valmistatud kestaosa kohta. Siin on selle täpsed mõõtmed.
Üldmõõt: 455 * 261,5 * 12,5 mm
Tugiseina paksus: 2,5 mm
Jahutusradiaatori paksus: 1,5 mm
Jahutusradiaatorite vahe: 4,5 mm
Praktika ja väljakutsed erinevatel protsessimarsruutidel
CNC-töötlemise ajal põhjustavad need õhukeseseinalised kestastruktuurid sageli mitmesuguseid probleeme, nagu kõverdumine ja deformatsioon. Nendest probleemidest ülesaamiseks proovime pakkuda serveliprotsessi marsruudi valikuid. Siiski on iga protsessi puhul veel mõned täpsed probleemid. Siin on üksikasjad.
Protsessi marsruut 1
Protsessis 1 alustame töödeldava detaili tagumise külje (sisemise) töötlemisega ja seejärel kasutame õõnesalade täitmiseks krohvi. Järgmiseks, jättes tagaküljele võrdlusaluse, kasutame liimi ja kahepoolset teipi, et kinnitada võrdluskülg paigale, et töödelda esikülge.
Siiski on selle meetodiga mõned probleemid. Kuna tagaküljel on suur õõnes tagasitäidetud ala, ei kinnita liim ja kahepoolne teip töödeldavat detaili piisavalt. See toob kaasa kõverdumise töödeldava detaili keskel ja suurema materjali eemaldamise protsessi käigus (nimetatakse ülelõikamiseks). Lisaks põhjustab tooriku stabiilsuse puudumine ka madalat töötlemise efektiivsust ja kehva pinna noa mustrit.
Protsessi marsruut 2
2. protsessis muudame töötlemise järjekorda. Alustame alumisest küljest (soojuse hajutamise külg) ja seejärel kasutame õõnsa koha kipsist tagasitäitmist. Järgmiseks, jättes esikülje võrdlusaluseks, kasutame liimi ja kahepoolset teipi, et kinnitada võrdluskülg, et saaksime töödelda tagumist külge.
Selle protsessi probleem on aga sarnane protsessi marsruudiga 1, välja arvatud see, et probleem on nihkunud tagaküljele (siseküljele). Jällegi, kui tagaküljel on suur õõnes täiteala, ei taga liimi ja kahepoolse teibi kasutamine toorikule suurt stabiilsust, mille tulemuseks on kõverus.
Protsessi marsruut 3
Protsessis 3 kaalume protsessi 1 või protsessi 2 töötlemisjärjestuse kasutamist. Seejärel kasutage teises kinnitusprotsessis töödeldava detaili hoidmiseks pressplaati, vajutades selle perimeetrit alla.
Kuid suure tootepinna tõttu suudab plaat katta ainult perimeetri ala ega suuda töödeldava detaili keskosa täielikult fikseerida.
Ühest küljest toob see kaasa selle, et töödeldava detaili keskosa jääb kõverdumise ja deformatsiooni tõttu endiselt välja, mis omakorda põhjustab toote keskosa ülelõikamist. Teisest küljest muudab see töötlemismeetod õhukese seinaga CNC-kesta osad liiga nõrgaks.
Protsessi marsruut 4
Protsessis 4 töötleme esmalt tagakülje (sisekülje) ja seejärel kasutame vaakumpadrunit, et kinnitada töödeldud tagurpidi tasapind, et töödelda esikülg.
Õhukeseseinalise kestaosa puhul on aga tooriku tagaküljel nõgusad ja kumerad struktuurid, mida peame vaakumimu kasutamisel vältima. Kuid see tekitab uue probleemi, välditud alad kaotavad oma imemisvõimsuse, eriti neljas nurgapiirkonnas suurima profiili ümbermõõdul.
Kuna need mitteneelduvad alad vastavad esiküljele (sellel hetkel töödeldud pinnale), võib lõikeriistal tekkida põrge, mille tulemuseks on vibreeriv tööriistamuster. Seetõttu võib sellel meetodil olla negatiivne mõju töötluse kvaliteedile ja pinnaviimistlusele.
Optimeeritud protsessi marsruut ja kinnituslahendus
Ülaltoodud probleemide lahendamiseks pakume välja järgmised optimeeritud protsessi- ja kinnituslahendused.
Eeltöötlemine Kruvi läbivad augud
Esiteks parandasime protsessi marsruuti. Uue lahendusega töötleme esmalt tagakülje (sisemise külje) ja eeltöötleme kruvi läbiva augu mõnes osas, mis lõpuks õõnestatakse. Selle eesmärk on pakkuda järgnevates töötlusetappides paremat fikseerimis- ja positsioneerimismeetodit.
Tõstke ümber töödeldav ala
Järgmisena kasutame töötlemise viitena tagurpidi (sisekülje) töödeldud tasapindu. Samal ajal kinnitame töödeldava detaili, viies kruvi läbi eelmise protsessi ülemise augu ja lukustades selle kinnitusplaadi külge. Seejärel tehke töödeldavaks alaks ring ümber ala, kus kruvi on lukustatud.
Järjestikune töötlemine plaadiga
Töötlemisprotsessi käigus töötleme esmalt peale töödeldava ala muud alad. Kui need alad on töödeldud, asetame plaadi töödeldud alale (plaat tuleb katta liimiga, et vältida töödeldava pinna muljumist). Seejärel eemaldame 2. etapis kasutatud kruvid ja jätkame töödeldavate alade töötlemist, kuni kogu toode on valmis.
Selle optimeeritud protsessi- ja kinnituslahendusega suudame õhukese seinaga CNC-kestaosa paremini hoida ja vältida selliseid probleeme nagu kõverdumine, moonutamine ja ülelõikamine. Paigaldatud kruvid võimaldavad kinnitusplaadi tihedalt töödeldava detaili külge kinnitada, tagades usaldusväärse positsioneerimise ja toe. Lisaks aitab pressplaadi kasutamine töödeldavale alale surve avaldamiseks hoida töödeldavat detaili stabiilsena.
Põhjalik analüüs: kuidas vältida väänamist ja deformatsiooni?
Suurte ja õhukeseseinaliste kestastruktuuride edukaks töötlemiseks on vaja analüüsida töötlusprotsessi spetsiifilisi probleeme. Vaatame lähemalt, kuidas neid väljakutseid tõhusalt ületada.
Sisekülg eeltöötlus
Esimeses töötlemisetapis (sisekülje töötlemine) on materjal tugeva tugevusega materjalitükk. Seetõttu ei kannata toorik selle protsessi käigus töötlemisanomaaliate, nagu deformatsioon ja kõverdumine, all. See tagab stabiilsuse ja täpsuse esimese klambri töötlemisel.
Kasutage lukustamise ja vajutamise meetodit
Teise etapi jaoks (töötlemine, kus jahutusradiaator asub) kasutame lukustus- ja pressimismeetodit. See tagab, et kinnitusjõud on suur ja ühtlaselt jaotunud tugitasandil. See kinnitus muudab toote stabiilseks ega kõverdu kogu protsessi jooksul.
Alternatiivne lahendus: ilma õõnsa konstruktsioonita
Küll aga kohtame vahel olukordi, kus ilma õõneskonstruktsioonita pole võimalik teha kruvi läbivat auku. Siin on alternatiivne lahendus.
Tagakülje töötlemise ja seejärel koputamise käigus saame mõned sambad eelprojekteerida. Järgmise töötlusprotsessi ajal laseme kruvil läbida kinnituse tagakülje ja lukustada tooriku ning seejärel töödelda teist tasapinda (soojuse hajutamise pool). Nii saame teise töötlusetapi läbida ühe käiguga, ilma et peaksime keskel plaati vahetama. Lõpuks lisame kolmekordse kinnitusetapi ja eemaldame protsessi lõpuleviimiseks protsessi tugipostid.
Kokkuvõtteks, optimeerides protsessi ja kinnituslahendust, saame edukalt lahendada suurte õhukeste kestade osade väänamise ja deformatsiooni CNC-töötluse ajal. See mitte ainult ei taga töötlemise kvaliteeti ja tõhusust, vaid parandab ka toote stabiilsust ja pinnakvaliteeti.