¿Cómo evitar el warping y la deformación en el mecanizado CNC?
Práctica y desafíos en diferentes rutas de proceso
Durante mecanizado CNC, estas estructuras de caparazón delgadas a menudo causan una serie de problemas, como warping y deformación. Para superar estos problemas, intentamos ofrecer varias opciones de rutas de proceso. Sin embargo, todavía existen algunos problemas específicos para cada proceso. Aquí están los detalles.
Ruta de proceso 1
En el proceso 1, comenzamos mecanizando la cara inversa (lado interior) de la pieza de trabajo y luego usamos yeso para rellenar las áreas huecas. A continuación, dejando la cara inversa como referencia, usamos pegamento y cinta de doble cara para fijar el lado de referencia en su lugar para mecanizar la cara frontal.
Sin embargo, hay algunos problemas con este método. Debido a la gran área de relleno en la parte trasera hueca en la cara inversa, el pegamento y la cinta de doble cara no aseguran suficientemente la pieza de trabajo. Esto conduce a warping en el centro de la pieza y a una mayor eliminación de material en el proceso (llamado sobrecorte). Además, la falta de estabilidad de la pieza de trabajo también conduce a una baja eficiencia de procesamiento y a un patrón de cuchilla superficial deficiente.
pieza CNC de pared delgada
Ruta de proceso 2
En el proceso 2, cambiamos el orden del mecanizado. Comenzamos con la parte inferior (el lado donde se disipa el calor) y luego usamos yeso para rellenar la zona hueca. A continuación, dejando la cara frontal como referencia, usamos pegamento y cinta de doble cara para fijar el lado de referencia para poder trabajar en la cara inversa.
Sin embargo, el problema de este proceso es similar al de la ruta de proceso 1, excepto que el problema se traslada a la cara inversa (lado interior). Nuevamente, cuando la cara inversa tiene una gran área de relleno hueco, el uso de pegamento y cinta de doble cara no proporciona suficiente estabilidad a la pieza de trabajo, lo que resulta en warping.
Ruta de proceso 3
En el proceso 3, consideramos usar la secuencia de mecanizado del proceso 1 o del proceso 2. Luego, en el segundo proceso de fijación, usamos una placa de presión para sujetar la pieza de trabajo presionando en el perímetro.
Sin embargo, debido a la gran área del producto, la placa de presión solo puede cubrir el área del perímetro y no puede fijar completamente la zona central de la pieza de trabajo.
Por un lado, esto resulta en que la zona central de la pieza de trabajo siga presentando warping y deformación, lo que a su vez conduce a un sobrecorte en el centro del producto. Por otro lado, este método de mecanizado hará que las piezas de caparazón CNC de paredes delgadas sean demasiado débiles.
Ruta de proceso 4
En el proceso 4, primero mecanizamos la cara inversa (lado interior) y luego usamos un plato de vacío para sujetar la superficie mecanizada inversa para trabajar en la cara frontal.
Sin embargo, en el caso de la pieza de caparazón delgada, existen estructuras cóncavas y convexas en la cara inversa de la pieza que debemos evitar al usar succión por vacío. Pero esto generará un nuevo problema, las áreas evitadas pierden su poder de succión, especialmente en las cuatro esquinas en la circunferencia del perfil más grande.
Como estas áreas no absorbidas corresponden a la cara frontal (la superficie mecanizada en este momento), podría ocurrir rebote de la herramienta de corte, resultando en un patrón de vibración de la herramienta. Por lo tanto, este método puede tener un impacto negativo en la calidad del mecanizado y el acabado superficial.
Ruta de proceso optimizada y solución de fijación
Para resolver los problemas mencionados anteriormente, proponemos las siguientes soluciones de proceso y fijación optimizadas.
Pre-maquinado de orificios pasantes para tornillos
En primer lugar, mejoramos la ruta del proceso. Con la nueva solución, procesamos primero la cara opuesta (interior) y pre-maquinamos el orificio pasante para tornillo en algunas áreas que eventualmente serán vaciadas. El propósito de esto es proporcionar un mejor método de fijación y posicionamiento en los pasos de mecanizado posteriores.
Circule el área a mecanizar
A continuación, usamos los planos mecanizados en la cara opuesta (interior) como referencia de mecanizado. Al mismo tiempo, aseguramos la pieza sujetando el trabajo pasando el tornillo por el orificio sobrepasado del proceso anterior y bloqueándolo en la placa de fijación. Luego, circule el área donde se bloquea el tornillo como la zona a mecanizar.
áreas de mecanizado
Mecanizado secuencial con placa de apoyo
Durante el proceso de mecanizado, primero procesamos las áreas distintas del área a mecanizar. Una vez que estas áreas han sido mecanizadas, colocamos la placa de apoyo en el área mecanizada (la placa debe estar cubierta con pegamento para evitar aplastar la superficie mecanizada). Luego, retiramos los tornillos utilizados en el paso 2 y continuamos mecanizando las áreas a trabajar hasta completar todo el producto.
Con esta solución de proceso y fijación optimizada, podemos sujetar mejor la pieza de carcasa CNC de paredes delgadas y evitar problemas como warping, distorsión y sobrecorte. Los tornillos montados permiten que la placa de fijación se adhiera firmemente a la pieza, proporcionando una posición y soporte confiables. Además, el uso de una placa de presión para aplicar presión en el área mecanizada ayuda a mantener la pieza estable.
Análisis en profundidad: ¿Cómo evitar el warping y la deformación?
Lograr un mecanizado exitoso de estructuras de carcasa grandes y de paredes delgadas requiere un análisis de los problemas específicos en el proceso de mecanizado. Veamos más de cerca cómo se pueden superar eficazmente estos desafíos.
Pre-maquinado del lado interior
En el primer paso de mecanizado (mecanizado del lado interior), el material es una pieza sólida con alta resistencia. Por lo tanto, la pieza no sufre anomalías de mecanizado como deformación y warping durante este proceso. Esto garantiza estabilidad y precisión al mecanizar la primera abrazadera.
Utilice el método de bloqueo y presión
Para el segundo paso (mecanizado donde se encuentra el disipador de calor), usamos un método de bloqueo y presión de sujeción. Esto asegura que la fuerza de sujeción sea alta y se distribuya uniformemente en el plano de referencia de soporte. Esta sujeción hace que el producto sea estable y no se deforme durante todo el proceso.
Solución alternativa: sin estructura hueca
Sin embargo, a veces encontramos situaciones en las que no es posible hacer un orificio pasante para tornillo sin una estructura hueca. Aquí presentamos una solución alternativa.
Podemos pre-diseñar algunos pilares durante el mecanizado del lado opuesto y luego hacer roscado en ellos. Durante el siguiente proceso de mecanizado, hacemos que el tornillo pase a través del lado opuesto de la fijación y bloquee la pieza, y luego realizamos el mecanizado del segundo plano (el lado donde se disipa el calor). De esta manera, podemos completar el segundo paso de mecanizado en una sola pasada sin tener que cambiar la placa en medio. Finalmente, añadimos un paso de sujeción triple y retiramos los pilares del proceso para completar el proceso.
En conclusión, mediante la optimización del proceso y la solución de fijación, podemos resolver con éxito el problema de warping y deformación de piezas de carcasa grandes y delgadas durante el mecanizado CNC. Esto no solo garantiza la calidad y eficiencia del mecanizado, sino que también mejora la estabilidad y la calidad superficial del producto.
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