Analiza procesării firului de bare de aluminiu
1. CORE Provocări ale procesării firului de bare de aluminiu
Datorită caracteristicilor materialului din aluminiu fiind ușor, ductile, dar scăzut, procesarea firului trebuie să depășească următoarele dificultăți:
Lipirea sculelor și marginea încorporată: chipsurile de aluminiu aderă cu ușurință la suprafața sculei, distrugând precizia firului (RA ＞ 3,2μm), necesitând optimizarea parametrilor de tăiere și acoperirea sculei;
Risc de deformare termică: Conductivitatea termică ridicată duce la transferul rapid de tăiere a căldurii, iar creșterea temperaturii locale poate provoca abatere dimensională (＞ 0. 05mm\/m);
InSuficiență de rezistență a firului: Materialul de aluminiu are o rezistență redusă la randament (de exemplu, 6061- T6 este de aproximativ 276 MPa), necesitând proiectarea procesului pentru a compensa capacitatea de încărcare.
2. Pregătirile cheie înainte de procesare
Selectarea materialelor și pretratarea
Notele de aliaj preferate:
6061- t6: Machinabilitate ridicată, potrivită pentru fire de înaltă precizie (cum ar fi M12 × 1.25, toleranță H7);
5052- H32: Bun anti-sticking, potrivit pentru procesarea simplă a firului la scară largă;
Tratamentul de întărire a suprafeței: pentru fire care necesită o rezistență ridicată la uzură (cum ar fi șuruburile de suspensie auto), se poate efectua mai întâi anodizarea dură (grosimea filmului 20-25 μm).
Selectarea instrumentelor și echipamentelor
Materialul instrumentului: carbură acoperită (acoperire TIALN sau DLC) sau diamant policristalin (PCD) este preferat, iar durata de viață a serviciului este crescută de 3-5 ori;
Parametri geometrici cu tăietor de fir:
Unghiul de rake: 12 grade -15 grad (reducerea rezistenței la tăiere);
Unghiul din spate: 6 grade -8 grad (evitați frecarea cu piesa de lucru);
Equipment requirements: CNC lathe (speed>2 0 00 rpm) sau o mașină de frezare specială a firului (repetare precizie ± 0,005mm).
3. Explicație detaliată a tehnologiei de procesare a firului mainstream
1.
Scenarii aplicabile: Fire externe de precizie cu diametre> 6 mm (cum ar fi elemente de fixare aerospațială);
Flux de proces:
Întoarcerea aspră a cercului exterior (lăsând o indemnizație de 0. 2-0. 3 mm);
Transformarea fină la dimensiunea nominală (toleranța IT7);
Rotirea firului (tăiere stratificată, adâncime de tăiere cu o singură parte mai mică sau egală cu 0. 1 mm);
Recomandări de parametri:
Viteză de tăiere (vc): 150-250 m\/min (tăiere uscată) sau 80-150 m\/min (tăiere umedă);
Rata de alimentare (f): pas de pas × viteză (cum ar fi m10 × 1,5 fir, alimentare=1. 5 mm\/r).
2. Formarea extrudării (rularea firului)
Avantaje de bază: Îmbunătățiți rezistența oboselii firului cu 30% -50% prin întărirea muncii la rece (de exemplu, 6061 Fire extrudate rezistență la tracțiune de până la 380 MPa);
Puncte cheie ale procesului:
Diametrul tijei de aluminiu trebuie să se potrivească cu exactitate cu diametrul mijlociu al firului (de exemplu, diametrul tijei preformate cu fir M8 ≈ 7,9 mm);
Controlul presiunii mucegaiului: 200-400 MPA (prea scăzut va duce la formarea incompletă, prea mare va provoca fisuri de suprafață);
Materiale aplicabile: 6082- t6, 7075- o și alte aliaje de aluminiu cu plasticitate înaltă.
3. Tapping
Specificații de procesare a firului intern:
Diametrul pre-găuri (d)=diametru major al firului (d)-pas (p) × 1.0826 (cum ar fi M6 × 1 pre-găuri ≈ 4,92mm);
Spiral Groove Tap (Helix Unghiul de 35 de grade -45 grad), îndepărtarea cipului forțat pentru a evita înfundarea găurilor;
Selection Selection: Fluid de tăiere solubil în apă (concentrație 8%-10%), atât cu funcții de lubrifiere, cât și de răcire.
4. Metode de control și testare a calității dimensională precizie Detectarea
GO\/NO-GO GAUGE: verificați rapid potrivirea firului;
Mașină de măsurare cu trei coordonate (CMM): scanare completă a parametrilor (diametrul mijlociu, unghiul dinților, eroarea de pas mai mică sau egală cu ± 0. 01mm).
Surface Integritatea Evaluarea
Interferometru de lumină albă: detectați rugozitatea rădăcinii filetului (RA mai mică sau egală cu 1,6 μm este calificată);
Detectarea defectelor penetrante: verificați microcracks (în special zona de concentrare a stresului a firului extrudat).
5. Probleme și soluții comune în industrie
Problema fenomenului de rădăcină Cauză de cauză
Viteza de tăiere a tăierii tăierii este prea mare sau uzura sculei Reduceți viteza la valoarea recomandată și utilizați instrumentul PCD în schimb
Filetul de suprafață se înnebunește unghiul din spate insuficient sau îndepărtarea slabă a cipurilor Creșteți unghiul din spate la 8 grade și folosiți un pistol de aer de înaltă presiune pentru a sufla jetoane
Pitch Cumulativ Eroare cumulativ Machine-Tool șurubul de șurub Reverse este prea mare compensare de compensare (mai mică sau egală cu 0. 005mm) sau utilizați servo cu buclă închisă
Firul de extrudare fisurarea presiunii inegale a mucegaiului sau impuritățile de material optimizează concentricitatea mucegaiului și adaugă detectarea defectelor cu ultrasunete din aluminiu
6. Cazuri tipice de aplicare
Șurubul cu noduri de direcție auto (fir extern M14 × 1,5)
Proces: 6061- bară T6 → anodizare dură (grosime a filmului 20μm) → modelare de extrudare → test de cuplu (mai mare sau egal cu 120 n · m);
Randament: 99,2% (fluctuațiile parametrilor de tăiere sunt controlate de SPC<5%).
Conector hidraulic de aviație (fir intern G1\/4)
Proces: 7075- T7351 BAR → Pre-forare → Tapping Spiral Groove → Inspecție completă cu trei coordonate;
Indicatori cheie: lungimea de implicare a firului mai mare sau egală cu 1,5 ori diametrul, testul de presiune> 35 MPa.
concluzie
Procesarea firului cu bare de aluminiu necesită proprietăți complete ale materialelor, parametrii procesului și cerințele aplicației terminale. Turnarea de precizie și extrudarea la rece sunt direcțiile tehnice actuale. Pentru piese cu valoare adăugată ridicată (cum ar fi elementele de fixare aerospațiale), se recomandă utilizarea procesului PCD Instrument + Micro-lubrifiere (MQL), ținând cont de eficiența și calitatea suprafeței. Întreprinderile ar trebui să stabilească o bază de date de proces (cum ar fi modelul forței de tăiere, curba de viață a sculei) și să realizeze controlul complet al ciclului de viață al procesului de procesare prin mijloace digitale.
