Le meilleur processus pour les pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de haute précision

Le procédé de fonctionnement concerne spécifiquement un procédé d'usinage à commande numérique de pièces de cylindre en aluminium, en particulier un procédé de traitement de pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de précision.

Figure 1-11 Pièces de cylindre en aluminium à paroi mince

En coutume Services d'usinage CNC, Schéma technologique CNC pour les pièces de cylindre en aluminium : à l'heure actuelle, des tours ordinaires ou des machines-outils CNC sont généralement utilisés pour le traitement de pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de précision, et des fixations à usage général et des fixations spéciales sont utilisées pour le serrage radial. Sous l'action combinée de la force et de la chaleur de coupe, il est très facile de se déformer et il ne peut pas répondre aux exigences de précision de taille et de forme des pièces.

Ce procédé de fonctionnement fournit un procédé de traitement pour des pièces de cylindre en aluminium, qui résout le problème de déformation lors du traitement de pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de précision.

Découpage ou formage d'ébauches de pièces de tubes en aluminium

Les pièces du tube en aluminium sont traitées par un matériau de tube. Si la structure des pièces n'est pas adaptée au traitement avec des matériaux de tuyaux, afin d'éviter le gaspillage de matériaux, des ébauches de coulée peuvent être utilisées pour des pièces qui n'ont pas besoin de résister à une surcharge élevée et qui n'ont pas d'exigences particulières en matière de propriétés mécaniques complètes ; si les pièces doivent résister à une certaine surcharge élevée, il existe des exigences correspondantes en matière de propriétés mécaniques complètes, dans le but de réduire les coûts, le matriçage peut être envisagé pour former l'ébauche, mais les exigences techniques de production d'ébauches correspondantes doivent être proposées conformément à les exigences de conception du produit.

Le diamètre extérieur des pièces de tube en aluminium grossièrement tournées et toute la longueur de la pièce à usiner

Tout d'abord, placez le tube en aluminium de spécification standard des pièces de tube en aluminium dans le support de carrelage à expansion sur toute la longueur, utilisez les doubles dessus supérieurs avant et arrière et ébauchez le diamètre extérieur et toute la longueur de la pièce sur le tour. Un tour horizontal est utilisé pour l'usinage grossier. Étant donné que la matière première est un matériau tubulaire à paroi mince, un support de dalle à expansion sur toute la longueur peut être utilisé pour l'insérer dans la pièce à usiner, comme le montre la figure 1-12. La tuile d'expansion est fabriquée en acier à ressort à haute résistance 65Mn et la dureté après traitement thermique peut atteindre 50 ~ 55HRC.

Il y a un espace de 0.2 à 0.3 mm dans le trou intérieur de la partie cylindre. La lame sélectionnée pour l'ébauche est une lame indexable TCMT160404-PR et l'arc du nez de l'outil est de R0.4 mm. La surépaisseur d'usinage pour l'usinage grossier est de 3 à 4 mm dans le sens du diamètre et de 3 à 4 mm dans la face d'extrémité. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=180~250 m/min, quantité d'avance f=0.2~0.3 mm/r, coupe arrière ap=1.5~2 mm.

Figure 1-12 Diagramme schématique du diamètre extérieur et de la fixation des carreaux d'expansion sur toute la longueur des pièces de cylindre en aluminium grossièrement tournées

Tournage grossier du trou intérieur des pièces du cylindre en aluminium

Placez le dispositif d'outillage du dispositif de trou intérieur des pièces de canon en aluminium à rotation grossière et fine dans le dispositif de trou intérieur des pièces de canon en aluminium à tournage grossier et fin, et utilisez le dispositif de fixation du trou intérieur des pièces de canon en aluminium à tournage grossier et fin sur le tour pour serrer le canon en aluminium à tournage grossier. Le chemin de fixation du trou intérieur de la pièce, le trou intérieur de la pièce du cylindre en aluminium est ébauché. Le dispositif de fixation à trou intérieur pour pièces de cylindre en aluminium à tournage grossier et fin comprend la bride 1, le manchon de positionnement 2, le corps de serrage 3, la vis 4, la goupille de traction 5, le noyau coulissant 6, le bloc de positionnement 7, le manchon conique 8 et le sabot de serrage 9, la plaque à bride 1. .

Le manchon de positionnement 2 et le corps de serrage 3 sont fixés et connectés séquentiellement dans leur ensemble, le noyau coulissant 6 est situé dans le trou central du manchon de positionnement 2, l'extrémité avant du manchon de positionnement 2 est reliée par filetage au bloc de positionnement 7. , et le trou intérieur de l'extrémité avant du corps de serrage 3 est fixé avec un manchon conique 8. Le sabot de serrage 9 est disposé dans le manchon conique et son extrémité arrière est reliée de manière fixe au noyau coulissant 6 par l'intermédiaire de la goupille de traction 5. La goupille de traction peut se déplacer d'avant en arrière dans le trou limite du manchon de positionnement, et la surface du cône extérieur du sabot de serrage 9 est reliée au manchon conique 8 pour correspondre au cône intérieur (voir Figure 1-13).

Figure 1-13 Schéma de principe du dispositif de fixation à trou intérieur pour le serrage de pièces de cylindre en aluminium à tournage grossier et fin

1—Bride 2—Manchon de positionnement 3—Corps de serrage 4—Vis 5—Goupille de traction 6—Noyau coulissant 7—Bloc de positionnement 8—Manchon conique 9—Sabot de serrage

Le processus de trou intérieur des pièces de tubes en aluminium à tournage grossier adopte un tour horizontal. Étant donné que la pièce à usiner est un matériau de tube à paroi mince, le serrage normal provoquera une déformation de la pièce, la taille est hors tolérance et la coaxialité ne peut pas être garantie, c'est pourquoi un tube en aluminium à tournage grossier est utilisé. Le dispositif de fixation du trou intérieur de la pièce, comme illustré sur la figure 1-14, est utilisé sur la machine-outil pour serrer le dispositif de fixation du trou intérieur des pièces de tube en aluminium à tournage grossier et fin, et le collier de serrage du trou intérieur des pièces de tube en aluminium à tournage grossier. est traité d’une manière spécifique.

La pince du trou intérieur des pièces du tube en aluminium du tournage grossier est en acier à outils au carbone de haute qualité T8A, et la dureté après trempe peut atteindre 55HRC. L'épaisseur de paroi du trou intérieur de serrage des pièces de tube en aluminium atteint 18 mm, ce qui peut garantir ses exigences de résistance. Le montage du trou intérieur des pièces de tubes en aluminium à tournage grossier est traité à plusieurs reprises par tournage grossier, trempe, tournage de finition, meulage et autres processus. Il peut garantir la précision après des serrages et démontages répétés et répondre aux exigences de production et de traitement. La structure de mise en œuvre spécifique est illustrée à la Figure 1-15.

Figure 1-14 Diagramme schématique de la structure de fixation du trou intérieur des pièces de tube en aluminium dégrossies

1—Couvercle d'extrémité gauche du cylindre de tournage grossier 2—Corps de serrage du trou intérieur de tournage grossier 3—Couvercle d'extrémité droite du cylindre de tournage grossier 4—Pièce à usiner

Figure 1-15 Diagramme schématique de la structure de mise en œuvre spécifique du tournage grossier et fin du trou intérieur des pièces de cylindre en aluminium

1—Bride 2—Manchon de positionnement 3—Corps de serrage 4—Vis 5—Goupille de traction 6—Noyau coulissant 7—Bloc de positionnement 8—Douille conique 9—Couvercle d'extrémité gauche 10—Corps de pince 11—Couvercle d'extrémité droite 12—Pièce à usiner 13—Pince watt

Le sabot de serrage présente une structure de surface conique externe, qui correspond à la surface conique interne du manchon conique, et un bouchon pour empêcher la goupille de traction de sortir est installé sur le corps de serrage. L'extrémité avant du sabot de serrage est uniformément répartie avec une pluralité d'espaces le long de la circonférence, ce qui est pratique pour la déformation élastique du sabot de serrage afin de serrer la pièce. Le cylindre d'huile de broche de la machine-outil entraîne le noyau coulissant à glisser dans le manchon de positionnement, et le cylindre d'huile de broche entraîne le noyau coulissant à tirer la goupille de traction avec la surface inclinée du sabot de serrage pour qu'elle glisse mutuellement avec la surface inclinée de le manchon conique dans le corps du luminaire, et la pièce est serrée radialement.

La pièce à usiner est placée dans la pince à trou intérieur de la pièce de cylindre en aluminium grossièrement tournée, et après que les deux extrémités ont été pressées axialement par les embouts, l'ensemble est placé dans le trou intérieur de la pince à trou intérieur de l'aluminium grossièrement tourné. partie du cylindre et serrée. La surépaisseur d'usinage dans ce processus est de 2 à 3 mm dans le sens du diamètre et la face d'extrémité du trou intérieur est de 1 à 2 mm. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=180~250 m/min, quantité d'avance f=0.2~0.3 mm/r, quantité de coupe arrière ap=1.5~2 mm.

Traitement de stabilité

Le traitement de stabilisation est généralement un cycle froid et thermique ou un vieillissement par choc froid et thermique. Le processus et les paramètres de traitement de stabilité sont généralement les suivants : tout d'abord refroidir, la température est de -100 °C et conserver pendant 2 h ; refroidi par air et revenu à température ambiante, puis conservé pendant plus de 3 heures, puis vieillissant thermiquement, la température est de 185 à 195 °C et la conservation de la chaleur est de 2 à 3 heures ; Une fois le four refroidi à 80°C, il peut être refroidi à l'air. Les temps de cycle, les positions de processus et les paramètres de traitement du traitement de stabilité doivent être déterminés en fonction de la structure et des exigences techniques des pièces.

Processus de finition de forme

À l'aide de la pince élastique pour airbag pour le tournage de précision de pièces de tubes en aluminium (voir Figure 1-16), la pièce est montée sur la table de positionnement du corps de serrage et sur la surface de positionnement de la bague de retenue de positionnement pour réaliser le positionnement de la pièce. En gonflant l'airbag 4 placé sur le corps de serrage, la pièce est serrée, puis la forme de la pièce cylindrique en aluminium est terminée.

Figure 1-16 Diagramme schématique de la structure de la fixation élastique de l'airbag pour les pièces de tube en aluminium tournées avec précision

1—Bride 2—Vis 3—Corps de serrage 4—Airbag 5—Pièce à usiner 6—Soupape de sécurité 7—Valve à dégagement rapide 8—Bague d'arrêt de positionnement 9—Joint de tuyau rapide

Après le traitement de stabilité, le processus de finition est effectué. Puisque ce processus est un processus de finition, la taille du produit fini est la taille du produit fini et la référence est fixe. L'équipement de haute précision, stable et suffisamment refroidissant doit être utilisé pour terminer le traitement. La conception des luminaires doit envisager d’améliorer les exigences de précision dimensionnelle du positionnement. Pendant le processus d'usinage, la cohérence d'usinage des dimensions de positionnement de référence des pièces doit être assurée pour garantir que les pièces et les pièces de positionnement du montage obtiennent le meilleur ajustement lors de la finition. C'est pourquoi la pince élastique pour airbag pour pièces de cylindre en aluminium tournées avec précision est spécialement conçue.

Afin de résoudre le problème du serrage et de la déformation d'un grand nombre de pièces à paroi mince en métaux non ferreux de haute précision, cette méthode de fonctionnement fournit une pince élastique pour airbag pour la finition des pièces de cylindre en aluminium. La structure de mise en œuvre spécifique est illustrée à la Figure 1-17.

Figure 1-17 Diagramme schématique de la structure de mise en œuvre spécifique du diamètre extérieur et de la longueur totale des pièces finies du cylindre en aluminium

1—Plaque à bride 2—Vis 3—Corps de serrage 4—Airbag 5—Pièce à usiner 6—Soupape de sécurité 7—Valve à dégagement rapide 8—Bague de retenue de positionnement 9—Joint de tuyau à changement rapide

Le corps de pince 3 est fixé sur la bride de la machine-outil 1 par des vis 2, l'airbag 4 est emmanché sur le corps de pince 3, les joints de tuyau de raccordement de l'airbag 4 sont placés dans les trous de positionnement correspondants du corps de pince, et la bague d'arrêt de positionnement 8 est installée sur le corps de pince. Plus précisément, l'airbag est limité en position. La soupape de sécurité 6 et la soupape à dégagement rapide 7 sont installées dans les trous de positionnement correspondants sur le corps de serrage 3 et reliées au joint de tuyau correspondant de l'airbag. Le joint de tuyau à changement rapide 9 avec une valve unidirectionnelle vient de Passer à travers les trous de positionnement de l'anneau de déflecteur de positionnement 8 et de se connecter aux joints de tuyau de l'airbag 4, vérifier chaque joint et effectuer un test d'étanchéité à l'air.

Lorsque l'airbag n'est pas gonflé, la pièce 5 est installée sur la table de positionnement du corps de serrage 3 et la surface de positionnement de l'anneau d'arrêt de positionnement 8 pour réaliser le positionnement de la pièce à paroi mince. 4. Gonflez, réglez la pression d'air de l'airbag 4 à travers la soupape de sécurité. Lorsque la pression de gonflage est supérieure à la pression réglée de la soupape de sécurité, la soupape de sécurité commence à fonctionner et l'airbag est gonflé. Sous l'action de la force élastique de l'airbag, la pièce est serrée pour atteindre La pièce 5 est serrée pour commencer le traitement. Détectez la pièce 5, ajustez la pression de l'airbag, tirez la poignée de la valve à dégagement rapide 7 une fois la pièce traitée et dégonflez l'airbag 4. Une fois les exigences de conception satisfaites, retirez la pièce 5 et le traitement est complété.

L'airbag gonflable lui-même est élastique et la force de serrage de l'airbag agit uniformément sur les pièces du tube en aluminium à paroi mince. La taille de la force élastique de l'airbag peut être réglée par la soupape de sécurité, et la taille de la force de tension de l'airbag peut être ajustée en fonction de l'épaisseur de la paroi et de la résistance des pièces de tube en aluminium à paroi mince. Le dispositif de fixation est pratique pour charger et décharger des pièces et peut garantir les exigences de précision de traitement des pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de précision. La surépaisseur d'usinage est de 0.5 à 1 mm dans le sens du diamètre et la surépaisseur d'usinage pour la face d'extrémité du diamètre extérieur est de 0.2 à 0.5 mm. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=300~380 m/min, quantité d'avance f=0.05~0.1 mm/r, quantité de coupe arrière ap=0.05~0.15 mm.

Finir le processus du trou intérieur

La pièce à usiner est chargée dans le dispositif de fixation du trou intérieur des pièces de cylindre en aluminium de finition au moyen d'un positionnement du cercle extérieur de référence et d'un pressage axial du filetage, puis serrée par le sabot de serrage 9 (voir Figure 1-13) du dispositif de fixation du trou intérieur du brut. et des pièces de cylindre en aluminium à tournage fin. Serrez une extrémité du gabarit de trou intérieur pour les parties du corps en aluminium du tournage fin, et l'autre extrémité utilise la virole 3 du cadre central intégré (voir Figure 1-18) pour buter contre le corps 2 du gabarit de trou intérieur du Tournez finement les pièces du corps en aluminium (voir Figure 1-19) sur le cône extérieur pour terminer le serrage. L'outil de réduction des vibrations est appelé à traiter le trou intérieur de la pièce du cylindre en aluminium et la surépaisseur d'usinage est de 0.5 à 1 mm dans le sens du diamètre. Les paramètres de coupe sont : vitesse de coupe vc=300~380 m/min, vitesse d'avance f=0.05~0.1 mm/r, quantité de couteau à alimentation arrière ap=0.05~0.15 mm.

Étant donné que ce processus est un processus de finition, des machines-outils CNC ou des équipements de centre de tournage avec une haute précision, un état stable et un refroidissement suffisant doivent être utilisés pour terminer la finition. Avant que chaque équipe commence à traiter des pièces, il est nécessaire de préchauffer l'équipement, de le laisser inactif pendant plus de 0.5 heure, puis de commencer le traitement après avoir atteint le meilleur état stable de l'équipement. Selon les exigences de précision du traitement des pièces, le faux-rond radial et le jeu axial de l'arbre principal de l'équipement doivent être vérifiés avant le traitement pour répondre aux exigences de traitement.

Figure 1-18 Diagramme schématique de la structure du cadre central intégral supportant le dispositif de fixation du trou intérieur du tournage grossier et fin pièces en aluminium

1-Roulement 2-Base 3-Anneau

Figure 1-19 Diagramme schématique de la structure de fixation à trou intérieur de pièces simples en aluminium finement tournées

1-Couvercle d'extrémité gauche 2-Corps principal 3-Couvercle d'extrémité droite

Exigences de tolérance de garantie de conception d’outillage

Concevoir un outillage spécial pour le montage du trou intérieur des pièces de tubes en aluminium tournant avec précision afin de garantir la qualité du traitement. La conception de l'outillage doit prendre en compte un positionnement fiable, et la méthode de serrage doit éviter la déformation par force des pièces et adopter la méthode de positionnement du cercle extérieur de référence et de compression axiale du filetage. La partie de positionnement du luminaire et le cercle extérieur de référence de la pièce sont ajustés avec jeu, et la taille du jeu doit répondre aux exigences de tolérance de position.

Pendant le processus d'usinage, le serrage de la pièce doit garantir que le positionnement de la pièce et du montage, la planéité et le parallélisme de la surface de pressage sont en bon état, et chaque surface doit être nettoyée pour garantir qu'aucun copeau n'est piégé. Le positionnement de chaque composant du luminaire doit garantir la tolérance géométrique de la pièce. L'état de pressage est ajusté de manière appropriée en fonction de la taille de la force de coupe, et le serrage de la pièce ne peut pas être trop serré pour éviter la déformation de la force de serrage après le traitement.

Importance des luminaires

Le sabot de serrage 13 (voir Figure 1-15) du dispositif de fixation à trou intérieur pour les pièces de fût en aluminium brutes et de finition serre une extrémité du dispositif de fixation à trou intérieur pour la finition des pièces de fût en aluminium, et l'autre extrémité utilise un type intégral qui supporte le trou intérieur. fixation pour pièces de baril en aluminium brutes et de finition La virole du cadre central 3 (voir Figure 1-18) vient en butée contre la surface conique du corps de fixation à trou intérieur 2 (voir Figure 1-19) de la pièce de cylindre en aluminium tournée avec précision pour compléter le serrage, et l'outil d'amortissement des vibrations est appelé pour ajuster la précision de l'aluminium à paroi mince. Les pièces du canon sont traitées pour la finition du trou intérieur.

Comme le montrent les figures 1 à 18, le cadre stable intégral comprend un roulement 1, une base 2 et une virole 3. La virole est reliée de manière rotative au trou intérieur de la base à travers le roulement, et le trou intérieur de la virole a un surface conique intérieure, qui correspond à la surface conique du corps principal de fixation du trou intérieur 2 (voir Figure 1-19) de la pièce cylindrique en aluminium tournant avec précision.

La figure 1-20 est un diagramme schématique de la structure de mise en œuvre spécifique du diamètre extérieur et de toute la longueur de la pièce de cylindre en aluminium dégrossie.

Figure 1-20 Diagramme schématique de la structure de mise en œuvre spécifique du diamètre extérieur et de la longueur totale de la pièce de cylindre en aluminium dégrossie

1—Support d'expansion pour carrelage sur toute la longueur 2—Pièce à usiner 3—Dessus rotatif

Comme le montre la figure 1-21, l'outil d'amortissement des vibrations comprend une tête de machine 1, un corps d'outil 2, une bille 3, un déflecteur 4, un disque ressort 5, un siège d'outil ouvert 6 et une vis de réglage 7.

Figure 1-21 Diagramme schématique de la structure du dispositif d'outil de réduction des vibrations

1—tête de machine 2 un couteau spécifique 3 une bille 4 un déflecteur 5 un ressort à disque 6—siège de couteau ouvert 7—vis de réglage

 Utilisation raisonnable des outils

Le corps du couteau 2 de l'outil amortisseur de vibrations est en acier rapide W18Cr4V, avec une dureté de trempe de 58 ~ 62HRC. Le corps du couteau adopte un tube creux. La structure du tube creux a une bonne résistance à la flexion et à la déformation en torsion pendant le processus de coupe, et une épaisseur de paroi de 20 mm. L'outil est rectifié après trempe sur la circonférence extérieure de l'outil, et la tolérance est contrôlée à moins de 0.03 mm ; le trou intérieur est alésé avant la trempe et la tolérance dimensionnelle est contrôlée à moins de 0.05 mm.

Le trou intérieur de l'outil est équipé de la capacité d'éliminer les vibrations et de résister à la déformation. Le disque ressort 5 et la bille 3 qui élimine les vibrations de différentes fréquences sont séparés par un déflecteur 4 ; la vis de réglage 7 est installée à une extrémité du corps de coupe pour ajuster la longueur et la force élastique du ressort à disque afin de s'adapter aux différents matériaux et coupes. pièce à travailler de la taille de la force. Le corps d'outil est intégralement fixé sur le porte-outil ouvert 6 pour fixation sur la table à outils de la machine-outil CNC. La tête de machine 1 est étroitement adaptée à l'autre extrémité du corps de coupe à travers la rainure dentelée en forme de V et est pressée avec des vis pour être fermement fixée. Un tube de refroidissement est installé dans le corps de l'outil, et le fluide de coupe à haute pression est versé dans la pointe de l'outil de coupe à travers le trou de refroidissement pour refroidir l'outil et la pièce, et les ressorts à disques et les billes sont décalés.

Pour la finition, l'arc de nez d'outil R0.2 mm est généralement utilisé. Les outils d'usinage pour les pièces clés doivent être raisonnablement disposés, et la coupe étagée avec plusieurs outils doit être adoptée, et l'ébauche et la finition doivent être séparées. Autrement dit, l'outil utilisé lors de la dernière passe doit être utilisé séparément des outils utilisés lors des étapes précédentes pour garantir la qualité finale de l'usinage.

La surépaisseur d'usinage est de 0.5 à 1 mm dans le sens du diamètre, la face d'extrémité du trou intérieur est de 0.2 à 0.5 mm, le nombre de tables de coupe est : vitesse de coupe vc = 300 à 380 m/min, vitesse d'avance f = 0.05 à 0.1 mm. /r

Contrôle final

La détection des dimensions générales doit utiliser autant que possible des outils de mesure généraux. Pour la détection de la précision et des dimensions clés, des outils de mesure spéciaux, tels que des instruments de mesure à trois coordonnées, des instruments de mesure pneumatiques ou des comparateurs, peuvent être utilisés.

Pour la détection de tolérance géométrique avec des exigences de haute précision, afin de refléter objectivement l'état réel du traitement des pièces, la mesure sur machine est autorisée, c'est-à-dire que les pièces d'outillage et de serrage utilisées pour le traitement sont utilisées sur l'équipement de traitement d'origine pour acceptation. .

Effets bénéfiques : dans le projet d'usinage CNC, cette méthode de fonctionnement garantit la précision d'usinage des pièces de tube en aluminium à paroi mince de précision. Au cours de différentes étapes de traitement, en utilisant divers dispositifs, le positionnement et le serrage des pièces de tube en aluminium à paroi mince de précision sont réalisés, ce qui résout le problème. Le problème de la déformation des pièces de cylindre en aluminium à paroi mince de précision sous l'action de la force de serrage dans la production de produits. Il peut traiter des cylindres en aluminium d'une épaisseur de paroi de 3 à 6 mm, la tolérance dimensionnelle est inférieure à 0.05 mm et les tolérances de forme et de position peuvent également être garanties à moins de 0.05 mm.

Usinage CNC Tuofa croit que; cette méthode de fonctionnement convient au traitement de divers cylindres en aluminium à paroi mince de précision. Il présente une précision de positionnement élevée, un fonctionnement simple et un chargement et un déchargement pratiques des pièces. La force de serrage peut agir uniformément sur la pièce de serrage et la force de serrage peut être ajustée en fonction de différentes situations. Il convient au positionnement et au serrage de divers cylindres en aluminium à paroi mince, avec une large plage de traitement et une forte applicabilité.