Veliki, tankostenski deli lupine se med obdelavo zlahka ukrivijo in deformirajo. V tem članku bomo predstavili primer hladilnega telesa velikih in tankostenskih delov, da bi razpravljali o težavah v običajnem procesu obdelave. Poleg tega ponujamo tudi optimizirano rešitev za postopek in vpenjanje. Pa se lotimo dela!
Ohišje je izdelano iz lupine iz materiala AL6061-T6. Tukaj so njegove natančne dimenzije.
Celotna dimenzija: 455 * 261,5 * 12,5 mm
Debelina podporne stene: 2,5 mm
Debelina hladilnega telesa: 1,5 mm
Razmik hladilnega telesa: 4,5 mm
Praksa in izzivi v različnih procesnih poteh
Med CNC obdelavo te tankostenske lupinske strukture pogosto povzročajo vrsto težav, kot sta upogibanje in deformacija. Da bi premagali te težave, poskušamo ponuditi možnosti serval procesnih poti. Vendar pa še vedno obstajajo nekatere specifične težave za vsak proces. Tukaj so podrobnosti.
Procesna pot 1
V 1. postopku začnemo z obdelavo hrbtne (notranje) strani obdelovanca in nato z mavcem zapolnimo vdolbine. Nato hrbtno stran uporabimo kot referenco in z lepilom in dvostranskim lepilnim trakom pritrdimo referenčno stran, da lahko obdelamo sprednjo stran.
Vendar pa pri tej metodi obstajajo nekatere težave. Zaradi velike votline, zapolnjene z zadaj na hrbtni strani, lepilo in dvostranski lepilni trak ne pritrdita obdelovanca dovolj. To vodi do upogibanja na sredini obdelovanca in večjega odstranjevanja materiala med postopkom (imenovanega prekomerno rezanje). Poleg tega pomanjkanje stabilnosti obdelovanca vodi tudi do nizke učinkovitosti obdelave in slabega vzorca površine noža.
Procesna pot 2
V 2. postopku spremenimo vrstni red obdelave. Začnemo s spodnjo stranjo (stranjo, kjer se toplota odvaja) in nato z ometom zapolnimo votlino. Nato sprednjo stran uporabimo kot referenco in jo z lepilom in dvostranskim lepilnim trakom pritrdimo na referenčno stran, da lahko obdelamo še hrbtno stran.
Vendar je težava pri tem postopku podobna kot pri postopku 1, le da se težava premakne na hrbtno stran (notranjo stran). Ko ima hrbtna stran veliko votlo območje zasipa, uporaba lepila in dvostranskega lepilnega traku ne zagotavlja visoke stabilnosti obdelovanca, kar povzroči upogibanje.
Procesna pot 3
V 3. postopku razmislimo o uporabi zaporedja obdelave iz 1. ali 2. postopka. Nato v drugem postopku pritrditve uporabimo pritisno ploščo za držanje obdelovanca s pritiskom na obod.
Vendar pa zaradi velike površine izdelka plošča lahko pokrije le obodno območje in ne more v celoti pritrditi osrednjega območja obdelovanca.
Po eni strani to povzroči, da je središčno območje obdelovanca še vedno vidno zaradi upogibanja in deformacije, kar posledično vodi do prekomernega rezanja v središčnem območju izdelka. Po drugi strani pa bo ta metoda obdelave tankostenske CNC lupinske dele naredila prešibke.
Procesna pot 4
V 4. postopku najprej obdelamo hrbtno stran (notranjo stran) in nato z vakuumsko vpenjalno glavo pritrdimo obdelano hrbtno ravnino, da obdelamo sprednjo stran.
Vendar pa so pri tankostenskem lupinastem delu na hrbtni strani obdelovanca konkavne in konveksne strukture, ki se jim moramo pri uporabi vakuumskega sesanja izogniti. To pa bo ustvarilo novo težavo, saj izognjena območja izgubijo svojo sesalno moč, zlasti na štirih vogalnih območjih na obodu največjega profila.
Ker ta neabsorbirana območja ustrezajo sprednji strani (obdelani površini na tej točki), lahko pride do odboja rezalnega orodja, kar povzroči vibrirajoči vzorec orodja. Zato lahko ta metoda negativno vpliva na kakovost obdelave in površinsko obdelavo.
Optimizirana rešitev za procesno pot in vpenjalo
Za rešitev zgornjih težav predlagamo naslednje optimizirane rešitve za procese in vpenjalne elemente.
Predhodna obdelava skoznjih lukenj za vijake
Najprej smo izboljšali postopek. Z novo rešitvijo najprej obdelamo hrbtno stran (notranjo stran) in na nekaterih območjih, ki bodo sčasoma izdolbena, predhodno obdelamo skoznjo luknjo za vijak. Namen tega je zagotoviti boljši način pritrditve in pozicioniranja v naslednjih korakih obdelave.
Obkrožite območje, ki ga želite obdelati
Nato uporabimo obdelane ravnine na hrbtni strani (notranji strani) kot referenco za obdelavo. Hkrati obdelovanec pritrdimo tako, da vijak napeljemo skozi preluknjano luknjo iz prejšnjega postopka in ga pritrdimo na vpenjalno ploščo. Nato območje, kjer je vijak pritrjen, obkrožimo kot območje, ki ga bomo obdelovali.
Zaporedna obdelava s ploščo
Med postopkom obdelave najprej obdelamo površine, ki niso del obdelave. Ko so te površine obdelane, nanje namestimo ploščo (ploščo je treba premazati z lepilom, da preprečimo zmečkanje obdelane površine). Nato odstranimo vijake, uporabljene v 2. koraku, in nadaljujemo z obdelavo delov, ki jih želimo obdelati, dokler celoten izdelek ni končan.
S to optimizirano rešitvijo za postopek in vpenjanje lahko bolje držimo tankostenski CNC obdelovanec in se izognemo težavam, kot so upogibanje, deformacija in prekomerno rezanje. Vgrajeni vijaki omogočajo tesno pritrditev vpenjalne plošče na obdelovanec, kar zagotavlja zanesljivo pozicioniranje in oporo. Poleg tega uporaba pritisne plošče za izvajanje pritiska na obdelano območje pomaga ohranjati stabilnost obdelovanca.
Poglobljena analiza: Kako se izogniti upogibanju in deformaciji?
Za uspešno obdelavo velikih in tankostenskih lupinastih struktur je potrebna analiza specifičnih težav v procesu obdelave. Oglejmo si podrobneje, kako je mogoče te izzive učinkovito premagati.
Predobdelava notranje strani
V prvem koraku obdelave (obdelava notranje strani) je material trden kos materiala z visoko trdnostjo. Zato obdelovanec med tem postopkom ne trpi zaradi anomalij obdelave, kot sta deformacija in upogibanje. To zagotavlja stabilnost in natančnost pri obdelavi prvega vpenjala.
Uporabite metodo zaklepanja in pritiskanja
Za drugi korak (obdelava na mestu, kjer se nahaja hladilno telo) uporabljamo metodo vpenjanja z zaklepanjem in stiskanjem. To zagotavlja, da je vpenjalna sila visoka in enakomerno porazdeljena na nosilni referenčni ravnini. Zaradi tega vpenjanja je izdelek stabilen in se med celotnim postopkom ne upogiba.
Alternativna rešitev: Brez votle strukture
Vendar pa se včasih srečamo s situacijami, ko ni mogoče izdelati skoznje luknje za vijak brez votle strukture. Tukaj je alternativna rešitev.
Med obdelavo hrbtne strani lahko predhodno oblikujemo nekaj stebrov in nato nanje narežemo navoj. Med naslednjim postopkom obdelave vijak preide skozi hrbtno stran vpenjalnega elementa in zaklene obdelovanec, nato pa izvedemo obdelavo druge ravnine (strani, kjer se toplota odvaja). Na ta način lahko drugi korak obdelave zaključimo v enem prehodu, ne da bi morali zamenjati ploščo na sredini. Na koncu dodamo še trojni korak vpenjanja in odstranimo procesne stebre, da zaključimo postopek.
Skratka, z optimizacijo procesa in rešitve za vpenjanje lahko uspešno rešimo problem upogibanja in deformacije velikih, tankih delov lupine med CNC obdelavo. To ne le zagotavlja kakovost in učinkovitost obdelave, temveč tudi izboljša stabilnost in kakovost površine izdelka.