Metodai, skirti kovoti su deformacijomis apdirbant plonas detales

Metodai, skirti kovoti su deformacijomis apdirbant plonas detales

Plonasienės ir plonos detalės plačiai naudojamos aviacijoje, tiksliosios mechanikos, mašinų gamybos ir elektronikos pramonėje. Tačiau mechaninio apdirbimo metu tokios detalės yra itin jautrios deformacijoms, kurios lemia geometrinio tikslumo praradimą, broką ir papildomas sąnaudas. Toliau apžvelgiamos pagrindinės deformacijų priežastys ir efektyvūs jų sprendimo būdai.

Plonų detalių deformacijų priežastys

1. Vidiniai medžiagos įtempiai
   Susidaro po valcavimo, liejimo, kalimo ar terminio apdorojimo.

2. Pjovimo jėgos
   Net nedidelės jėgos frezuojant ar tekinant gali išlenkti plonas sieneles.

3. Šiluminis poveikis
   Vietinis įkaitimas sukelia netolygų medžiagos plėtimąsi.

4. Netinkamas ruošinio tvirtinimas
   Per didelė prispaudimo jėga sukelia elastines ar plastines deformacijas.

5. Netinkama apdirbimo seka
   Medžiagos šalinimas iš vienos pusės pažeidžia įtempių pusiausvyrą.

Konstrukciniai ir technologiniai metodai

1. Detalės konstrukcijos optimizavimas

• Technologinių standumo briaunų įrengimas

• Perėjimų spindulių didinimas

• Staigių storio pokyčių vengimas

• Laikini technologiniai tilteliai (šalinami galutinėje operacijoje)

Ruošinio paruošimo metodai

2. Vidinių įtempių mažinimas

• Normalizavimas arba atkaitinimas prieš mechaninį apdirbimą

• Dirbtinis arba natūralus sendinimas

• Vibracinis įtempių šalinimas

Tvirtinimo metodai

3. Tinkamos tvirtinimo sistemos parinkimas

• Vakuuminiai stalai

• Minkšti žnypliai ir adaptyvūs spaustuvai

• Atraminiai mandreliai

• Minimaliai reikalinga prispaudimo jėga

Svarbu: tvirtinimas turi palaikyti detalę, o ne ją deformuoti.

Pjovimo režimų optimizavimas

4. Pjovimo jėgų mažinimas

• Mažesnis pjovimo gylis

• Dideli apsisukimai ir mažos pastūmos

• Aštrūs, kokybiški įrankiai

• Įrankiai su teigiama geometrija

Apdirbimo seka

5. Tinkama medžiagos šalinimo strategija

• Simetriškas apdirbimas iš abiejų pusių

• Grubus → tarpinis → baigiamasis apdirbimas

• Palikti užlaidą iki galutinio praėjimo

• Apdirbimas nuo standesnių zonų link mažiau standžių

Temperatūros kontrolė

6. Šiluminių deformacijų mažinimas

• Aušinimo skysčių naudojimas

• Apdirbimas su pertraukomis aušinimui

• Minimalus šilumos generavimas

• Kriogeninis apdirbimas aukšto tikslumo detalėms

Specialiosios technologijos

7. Alternatyvūs apdirbimo metodai

• Didelio greičio apdirbimas (HSM)

• Trochoidinis frezavimas

• Mikroapdirbimas

• Kombinuotas lazerinis–mechaninis apdirbimas

Kontrolė ir kompensavimas

8. Matavimas ir korekcija proceso metu

• Tarpinė geometrijos kontrolė

• CNC sistemos su kompensavimo funkcijomis

• Skaitmeniniai modeliai ir deformacijų simuliacija

• Digital twin taikymas

Praktinės rekomendacijos

• Vertinkite detalės standumą kiekviename apdirbimo etape

• Nešalinkite visos užlaidos vienu praėjimu

• Naudokite apdirbimo trajektorijų simuliaciją

• Išbandykite tvirtinimą su bandomosiomis detalėmis

Išvada

Kova su deformacijomis apdirbant plonas detales reikalauja kompleksinio požiūrio: tinkamos konstrukcijos, paruošto ruošinio, optimalių pjovimo režimų ir apgalvotos tvirtinimo sistemos. Šių metodų taikymas sumažina broką ir padidina gamybos stabilumą.