چرا لوله های آلومینیومی در ماشینکاری تغییر شکل می دهند؟
لوله‌های آلومینیومی دیوار نازک- و قطعات حفره توخالی وزن سبک را با ساختار فشرده ترکیب می‌کنند که آنها را برای محصولات هوافضا، خودرو و صنعتی جذاب می‌کند. با این حال، در حین ماشینکاری، دیوار استحکام کمی دارد، حذف مواد نسبت به بخش باقی مانده می تواند زیاد باشد و گرمای تولید شده توسط برش باعث انبساط حرارتی می شود. نتیجه اغلب خم شدن، بیضی بودن، علائم ارتعاش و از دست دادن دقت ابعادی است. بنابراین کنترل تغییر شکل به معنای کنترل همزمان نیروی گیره، نیروی برش و گرما است.
استراتژی بستن
بستن محوری اولین خط دفاعی است. نگه داشتن لوله از انتهای آن به جای فشردن دیواره، نیرو را در امتداد محور توزیع می کند و از فروپاشی شعاعی که سه -چک فکی می توانند در بخش های نازک ایجاد کنند، جلوگیری می کند. در جاهایی که بستن شعاعی اجتناب ناپذیر است، فک های نرم یا آستین شکاف دار سطح تماس را افزایش می دهند به طوری که نیروی گیره به طور یکنواخت در اطراف پخش می شود. این رویکرد همچنین تمرکز سه-چک خود مرکز فک-را بهبود می‌بخشد. افزودن دنده‌های فرآیندی یا زبانه‌های قربانی در نقاط گیره، نیرو را روی موادی متمرکز می‌کند که می‌توانند بعداً حذف شوند و از سطح نهایی محافظت می‌کنند.
کنترل سیال و حرارت برش
آلومینیوم به سرعت گرما را هدایت می کند، اما دیوارهای نازک نمی توانند آن را با سرعت کافی در هنگام برش های سنگین از بین ببرند. غرق کردن ناحیه برش با مایع برش محلول{1}}گرما را از بین می برد، لبه ابزار را روغن کاری می کند و از رشد قطعه کار و سپس انقباض آن در هنگام سرد شدن جلوگیری می کند، که یکی از دلایل رایج رانش ابعادی است. بر روی دیوارهای نازک باید از برش های قطع شده و نرخ تغذیه بالا اجتناب کرد و عمق برش باید به گونه ای باشد که دیوار در اثر فشار ابزار به بیرون رانده نشود.
پارامترهای ابزار و فرآیند
ابزارهای تیز با زوایای چنگک مثبت و فلوت های صیقلی، نیروی برش را کاهش می دهند و از جوش خوردن آلومینیوم به لبه ابزار جلوگیری می کنند. برای حفاری و چرخاندن لوله‌های دیوار نازک-، عمق برش کوچک با سرعت دوک بالاتر و تغذیه متوسط، نیروی برش را پایین نگه می‌دارد. تکیه گاه داخلی، مانند سنبه یا آربور در حال گسترش که در سوراخ قرار داده شده است، دیوار را در حین ماشینکاری پشتیبان می کند و پچ پچ را از بین می برد. برای فرزکاری مقاطع نازک، فرز صعودی با درگیری شعاعی سبک ترجیح داده می شود.
کاهش استرس و وضعیت مواد
تنش پسماند در لوله خام یک علت پنهان مکرر تغییر شکل است. لوله‌های اکسترود شده و کشیده می‌توانند حاوی تنش داخلی باشند که با برداشتن مواد به‌طور ناهموار آزاد می‌شود. در مواردی که دقت بسیار مهم است، لوله ها باید قبل از ماشینکاری صاف شده و تنش از بین برود و مواد باید به طور متقارن از سطح مقطع جدا شوند. برای لوله های بلند، پشتیبانی از انتهای آزاد با یک استراحت ثابت یا دم از افتادگی و شلاق در طول چرخش جلوگیری می کند.
بازرسی و دوباره کاری
پس از ماشینکاری، گردی، ضخامت و صافی دیواره را با میکرومترها، گیج‌های سوراخ و راسته‌ها بررسی کنید و آنها را با تلورانس‌های کششی مقایسه کنید. اگر تغییر شکل تشخیص داده شود، علت معمولاً با بررسی الگو مشخص می‌شود: بیضی ثابت نشان‌دهنده فشار گیره است، خم شدن نشان‌دهنده تنش باقی‌مانده است، و علائم پچ پچ نشان‌دهنده پشتیبانی ناکافی یا پارامترهای برش تهاجمی است.
سوالات متداول
س: بهترین راه برای نگه داشتن لوله آلومینیومی نازک در ماشین تراش چیست؟
پاسخ: از آرواره های نرم، آستین شکاف دار یا سنبه ای که در سوراخ فرو رفته است استفاده کنید تا نیروی گیره در یک منطقه بزرگ توزیع شود. از بستن مستقیم دیواره نازک با فک های سخت خودداری کنید.
س: چرا لوله آلومینیومی من پس از ماشینکاری خم می شود؟
پاسخ: علل معمول استرس پسماند در لوله خام، حذف ناهموار مواد یا تجمع گرما است. ابتدا تنش زدایی لوله، ماشینکاری متقارن و استفاده از مایع خنک کننده کافی باعث کاهش خمش می شود.
س: آیا هنگام ماشینکاری لوله های آلومینیومی باید از خنک کننده استفاده کنم؟
ج: بله. خنک کننده از انبساط حرارتی جلوگیری می کند، سطح را بهبود می بخشد و از چسبیدن تراشه های آلومینیومی به ابزار جلوگیری می کند. خنک کننده مه یا سیل هر دو به خوبی روی آلومینیوم کار می کنند.
س: آیا می‌توان لوله‌های دیوار نازک-را بدون پشتیبانی داخلی ماشین کاری کرد؟
پاسخ: لوله‌های دیوارهای{0}}کوتاه و ضخیم می‌توانند باشند، اما لوله‌های دیوار نازک{1} دراز معمولاً برای جلوگیری از انحراف و ارتعاش به سنبه، انبساط یا استراحت ثابت نیاز دارند.
س: چه هندسه ابزاری برای آلومینیوم توصیه می شود؟
A: ابزارهایی با لبه های تیز، زوایای چنگک مثبت بالا و سطوح صیقلی. درج های کاربید پوشش داده شده برای آلومینیوم انتخاب استاندارد برای کارهای تولیدی هستند.