注意这4点,保证CNC加工中心铣削PA尼

  注意这4点,保证CNC加工中心铣削PA尼龙工件不变形!尼龙的英文简称PA,中文全称聚酰胺。尼龙的种类有很多,包括了PA6、PA66、PA、PA11、PA12、PA、PA、PA46等。尼龙属于工程塑料的一种,CNC加工中心可以加工工程塑料,也包括PA尼龙。PA尼龙具有机械强度高、韧性好、表面光滑、摩擦系数小、耐磨、耐疲劳性能突出、优良的电气性能、易染色、易成型等优势。

  PA尼龙用于交通运输、机械知道、电缆电线、汽车行业、电子电器行业等。

  PA尼龙具体用于各种轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、风扇、空气过滤器外壳、散热器水室、制动管、发动机罩等。

  CNC加工中心铣削PA尼龙工件的实时,时长出现变形现象,因此精度也难以保证。那么我们该如何避免这种状况的发生呢?

  注意这4点,保证CNC加工中心铣削PA尼龙工件不变形!

  CNC加工中心铣削PA尼龙工件不变形,主要从装夹、刀具、切削热和材料原始内应力这四方面下手。

  1、首先就是装夹了:无论什么材质的工件,在装夹的过程这种,总会有夹紧力,特别是很薄的工件,非常容易发生变形,卸载夹紧力后,工件的弹性变形就自动恢复了。造成工件无受力自由条件下的尺寸与加工尺寸并不相同。装夹力一旦过大,就会超过工件屈服极限,特别是很长时间的装夹,容易使得工件发生塑形变形,那么加工后的零件装夹部分和加工尺寸就不相符了;反过来,会导致装夹不紧,加工中震动大,影响最终的加工尺寸重量。

  PA尼龙材料区别于金属材料,具有容易变形、密度小、容易加工等特性,在CNC加工中心台面装夹中,非常容易受到装夹发生变形;加工结束后,弹性恢复,使得PA尼龙尺寸、形状都发生了一定变化,并且由于夹持力越大,加工完成后的变形也就越大。因此,在加工PA尼龙工件的时候,建议采取大力夹持初加工、轻微夹持精加工顺序,这样抱着装夹力量不会影响工件尺寸加工精度。

  好了,装夹这块说完了。

  2、我们接着说刀具了:我们要避免切削PA尼龙的时候刀具本身带来的过大挤压力。由于刀具切削中,不断向PA尼龙内侧运动,去掉刀具对PA尼龙的侧向切削,还会有直接推进的压力。若是推进压力太大,不单单会影响PA尼龙工件的装夹稳定性,更会造成PA尼龙工件的变形,这样就大致PA尼龙工件弹性变形恢复后的尺寸偏差过大。

  刚度较强刀具和刚度较弱刀具两种的比较,前者自身弹性差,这样更加容易造成对PA尼龙工件产生的推进力,这样引起工件变形了,因此我们建议采用相对弱的合金刀加工精度更加适合。

  刀刃锋利程度对加工精度也有影响。刀具刃口越锋利,切削阻力越小,对PA尼龙工件的推进力越小,PA尼龙工件变形越小,回弹现象越小,那么就越能够保证尺寸精度。因此我们利用合金刀来加工PA尼龙工件,其中三角刀比四角刀好,边能在工件精加工的时候,保证表面粗糙度,采用新刀片比旧刀片更能保证尺寸精度,也可以对刀刃磨削,让刀刃锐角变小。

  3、轮到切削热了:无论什么零件加工的时候,都会产生大量的热,例如铣削时产生的弹性变形和塑形变形,切屑分离还有刀具与工件的摩擦所消耗的能量,这些大部分都能转换为热能。这些热能中的一小部分会被切屑带走或空气辐射,但是很大一部分还是会被工件吸收的。剩余的热能会在工件内部型材热应力,然后随着加工不断推进,不断产生热能,热应力不断变化,最后是的工件发生了变形现象,严重的会开裂。

  但是对于PA尼龙工件来说,这种材料本身热稳定很弱,稍微有点热量吸收,就很容易发生变形。

  如果切削过程中产生的热为切削点处产生,假设:

  1)工件在切削前温度均匀;

  2)产生的热能不向外辐射;

  3)切削过程稳定均匀,则工件任一点M(x0,y0,z0)受移动点热源的温度影响为:

式中,Q(τ)是点热源在时刻瞬时发热量;ρ是介质密度;c是导热介质的比热容;α是导热介质的导温系数;τ是热源瞬时发热后的任一时刻;坐标(x0,y0,z0)是固定点位置,为已知值;坐标(x,y,z)是点热源的位置,为变化值;t是点热源影响后,固定点处温升。从式中可以看出,距离点热源越近的地方受其温度影响越大,切削表面直接为热源面,受热最多,因受热产生的变形也越大;因此,加工精度要求高的工件,应对其进行冷却降温。降温可采用煤油冲刷或冷却液冲刷等方法。

  4、最后就是材料原始内应力:我们在加工过程中,需要把原始内应力去除,那么这就改变工件整体结构关联性,这样会导致材料内应力平衡被打破,就需要重新找到新的内应力平衡,这样造成材料在切削中变形。所以我们在加工金属材料钱,就应该采用调质和振动时效等方法消除内应力,这样保证材料内应力和结构尽量趋于稳定,减小机械加工变形。

  PA尼龙浇铸制作,产生大大小小孔洞、气孔;当模具温度过高,尼龙产生缩孔;反之由于瞬间分离出来的聚合物在单体中不完全溶解,造成微孔;此外,PA尼龙混入易挥发或易分解物,浇铸产生挥发性产物,最终形成气泡、孔洞。这些大大小小的孔洞造成PA尼龙的不稳定性,如果一旦改变结构,那么内应力重新改变平衡,材料很容易产生变形。

可以加工PA尼龙板的加工中心

  下图A为PA尼龙板,下图B加工后尼龙板。

  如果假设内部有气孔,那么PA尼龙板内部的孔洞未加工前,结构相互牵引支撑平衡;切削一部分后,孔洞失去原有平衡,在边缘应力的作用下向孔洞中心内缩,这样导致铣削完的工件向加工侧弯曲变形。

  受装夹、刀具、切削热和材料内应力四方面都会影响PA尼龙工件加工效果。

  CNC加工中心铣削PA尼龙工件和精度稳定,主要受到装夹、刀具、切削热和材料内应力这四个因素的影响,并且这4个因素又相互影响。例如刀具磨损严重的话,需要加大铣刀对零件的推进力,专业就能增大切削产生的热量,而切削热改变材料内应力平衡情况。由此可见,CNC加工中心铣削PA尼龙工件的时候,需要综合考虑这四种因素的影响,并且需要把每个因素的影响降到最低。是不是很头疼?现在的你,可以不要认为CNC加工中心有那么好操作了,其中需要懂得的知识是很多的。




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