Entendendo e Superando a Deformação da Peça em Centros de Usinagem

Para usinagem mecânica, o conceito de similaridade é fatal. Se um produto que parece semelhante é usado em combinação com outros produtos, os defeitos continuarão a se ampliar, causando a falha da qualidade de processamento da fábrica em atender aos requisitos de manufatura de precisão de alto nível. Todos sabemos que o problema de deformação da peça em centros de usinagem é mais difícil de resolver, então devemos primeiro analisar as razões para a deformação, e depois tomar contramedidas.

1. O material e a estrutura da peça afetam a deformação

A quantidade de deformação é proporcional à complexidade da forma, proporção e espessura da parede, e proporcional à rigidez e estabilidade do material. Portanto, a influência desses fatores na deformação da peça é reduzida o máximo possível ao projetar peças. Especialmente na estrutura de peças grandes, a estrutura deve ser razoável. Antes do processamento, é necessário controlar estritamente defeitos como dureza e porosidade do branco para garantir a qualidade do branco e reduzir a deformação da peça.

2. Deformação causada pela fixação da peça

O ponto de fixação correto precisa ser selecionado para o uso do dispositivo de fixação, e a força de fixação apropriada é selecionada de acordo com a posição do ponto de fixação.

Faça o ponto de fixação e o ponto de apoio o mais consistentes possível, para que a força de fixação atue no apoio, o ponto de fixação deve ser o mais próximo possível da superfície de processamento, e a posição selecionada não é fácil de causar deformação de fixação.

Quando há forças de fixação em várias direções na peça, a ordem das forças de fixação deve ser considerada.

A força de fixação deve ser aplicada primeiro para fazer a peça e o apoio entrarem em contato, e não é fácil ser muito grande, e a força de fixação principal que equilibra a força de corte deve ser aplicada depois.

Aumentar a área de contato entre a peça e o dispositivo de fixação ou usar a força de fixação axial.

Aumentar a rigidez das peças é uma maneira eficaz de resolver a deformação de fixação, mas devido às características da forma e estrutura das peças de parede fina, ela tem uma rigidez menor. Dessa forma, sob a ação da força de fixação, a deformação ocorrerá.

Aumentar a área de contato entre a peça e o dispositivo de fixação pode efetivamente reduzir a deformação da peça durante a fixação.

Por exemplo, ao fresar peças de parede fina, um grande número de placas de pressão elásticas são usadas para aumentar a área de força das partes de contato; ao tornear o diâmetro interno e o círculo externo da manga de parede fina, seja um anel de transição dividido simples ou um mandril elástico, garras de arco completo, etc., são usados para aumentar a área de contato quando a peça é fixada. Este método é propício para suportar a força de fixação, evitando assim a deformação das peças.

Adotar força de fixação axial, também é amplamente usado na produção.

O design e fabricação de dispositivos de fixação especiais podem fazer a força de fixação atuar na face de extremidade, o que pode resolver a deformação de flexão da peça devido à parede fina e pouca rigidez da peça.

3. A deformação causada pelo processamento da peça

Devido à força de corte durante o processo de corte, a peça produz deformação elástica na direção da força, que é o que frequentemente chamamos de fenômeno de ceder a faca. Medidas correspondentes devem ser tomadas na ferramenta para lidar com este tipo de deformação. A ferramenta deve ser afiada durante o acabamento. Por um lado, pode reduzir a resistência causada pelo atrito entre a ferramenta e a peça, e por outro lado, pode melhorar a capacidade de dissipação de calor da ferramenta ao cortar a peça, reduzindo assim a peça. A tensão interna residual.

Por exemplo, ao fresar grandes planos de peças de parede fina, o fresamento de aresta única é usado.

Os parâmetros da ferramenta escolhem um ângulo de entrada maior e um ângulo de ataque maior, o objetivo é reduzir a resistência de corte. Como este tipo de ferramenta corta levemente e reduz a deformação de peças de parede fina, é amplamente usado na produção. No torneamento de peças de parede fina, um ângulo de ferramenta razoável é muito importante para a força de corte durante o torneamento, a deformação térmica gerada durante o torneamento, e a qualidade microscópica da superfície da peça. O tamanho do ângulo de ataque da ferramenta determina a deformação de corte e a nitidez do ângulo de ataque da ferramenta. Ângulos de ataque grandes reduzem a deformação de corte e atrito, mas ângulos de ataque muito grandes reduzirão o ângulo de cunha da ferramenta, enfraquecerão a resistência da ferramenta, má dissipação de calor da ferramenta, e acelerarão o desgaste.

Geralmente, ao tornear peças de parede fina de materiais de aço, use ferramentas de alta velocidade com ângulo de ataque de 6°～30°, e ferramenta de metal duro com ângulo de ataque de 5°～20°. O ângulo de folga da ferramenta é grande, o atrito é pequeno, e a força de corte é correspondentemente reduzida, mas ângulo de folga muito grande também enfraquecerá a resistência da ferramenta. Ao tornear peças de parede fina, use ferramentas de torneamento de aço rápido, o ângulo de folga da ferramenta é 6°～12°, com ferramentas de metal duro, o ângulo de folga é 4°～12°, e o maior ângulo de folga é usado para torneamento fino. Ao tomar o menor ângulo de folga. Ao tornear os círculos internos e externos de peças de parede fina, tomar um grande ângulo de entrada e escolher a ferramenta correta é uma condição necessária para lidar com a deformação da peça.

O calor gerado pelo atrito entre a ferramenta e a peça também deformará a peça durante o processamento, então o corte de alta velocidade é frequentemente selecionado.

Na usinagem de alta velocidade, como os cavacos são removidos em um tempo relativamente curto, a maior parte do calor de corte é levada pelos cavacos, reduzindo a deformação térmica da peça; em segundo lugar, na usinagem de alta velocidade, o amolecimento do material da camada de corte também é reduzido. Pode reduzir a deformação do processamento de peças e ajudar a garantir a precisão do tamanho e forma das peças. Além disso, o fluido de corte é usado principalmente para reduzir o atrito durante o processo de corte e baixar a temperatura de corte. O uso racional do fluido de corte desempenha um papel importante na melhoria da durabilidade da ferramenta, qualidade da superfície processada e precisão do processamento. Portanto, para evitar que as peças se deformem, fluido de corte suficiente deve ser usado racionalmente.

O uso de quantidade de corte razoável no processamento é um fator chave para garantir a precisão das peças.

Ao processar peças de parede fina com requisitos de alta precisão, o processamento simétrico é geralmente adotado para equilibrar as tensões geradas nos dois lados opostos a um estado estável, e a peça é lisa após o processamento. No entanto, quando uma grande quantidade de faca é tomada em um certo processo, a peça será deformada devido à perda de equilíbrio entre tensão de tração e tensão de compressão.

A deformação de peças de parede fina durante o torneamento é multifacetada. A força de fixação ao fixar a peça, a força de corte ao cortar a peça, e a deformação elástica e plástica gerada quando a peça impede o corte da ferramenta, aumentam a temperatura da zona de corte e produzem deformação térmica. Portanto, quando estamos desbastando, a quantidade de retorno e avanço pode ser maior; para acabamento, a quantidade de faca é geralmente 0,2～0,5mm, e a quantidade de avanço é geralmente 0,1～0,2mm/r, ou até menor, a velocidade de corte é 6～120m/min, e a velocidade de corte é o mais alta possível no torneamento de acabamento, mas não é fácil ser muito alta. Escolha uma quantidade de corte razoável, para alcançar o propósito de reduzir a deformação da peça.

4. Tensão e deformação após o processamento

Após o processamento, a própria peça tem tensão interna. Estas distribuições de tensão interna estão em um estado relativamente equilibrado. A forma da peça é relativamente estável. No entanto, a tensão interna muda após remover alguns materiais e tratamento térmico. Neste momento, a peça precisa atingir o equilíbrio de força novamente, então a forma mudou.

Para resolver este tipo de deformação, o tratamento térmico pode ser usado para empilhar a peça a ser endireitada a uma certa altura, usar um certo ferramental para compactá-la em um estado reto, e então colocar o ferramental e a peça no forno de aquecimento juntos. Escolha de acordo com os diferentes materiais das peças. Diferente temperatura de aquecimento e tempo de aquecimento.

Após endireitamento a quente, a organização interna da peça é estável. Neste momento, a peça não apenas tem uma retidão mais alta, mas também o fenômeno de endurecimento por trabalho é eliminado, o que é mais conveniente para posterior acabamento das peças. Fundições devem ser tratamento de envelhecimento, tente eliminar tensão residual interna, e use o método de deformar e depois processar, ou seja, processamento bruto-envelhecimento-reprocessamento.

Para peças grandes, é necessário usar processamento de perfil, ou seja, prever a deformação da peça após a montagem, e reservar a deformação na direção oposta durante a usinagem, o que pode efetivamente prevenir a deformação das peças após a montagem.

Em resumo, para peças facilmente deformáveis, contramedidas correspondentes devem ser adotadas no branco e na tecnologia de processamento. É necessário analisar diferentes situações e encontrar uma rota de processo adequada. Claro, o método acima apenas reduz ainda mais a deformação da peça. Se você quiser obter uma peça mais precisa, ainda precisa continuar aprendendo, discussão e pesquisa.