در پروژه های تحقیق و توسعه تجهیزات خارج از کشور، تکرار نمونه اولیه و قطعات اتوماسیون سفارشی، قطعات آلیاژ آلومینیوم با دیواره نازک به دلیل مزایای سبک وزن آنها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، بسیاری از خریداران و مهندسان خارج از کشور اغلب در طول فرآیند سفارشی‌سازی با چالش‌هایی مواجه می‌شوند: قطعات ممکن است در حین نصب در وسایل، بازرسی ابعادی را پشت سر بگذارند، اما پس از برداشتن تغییر شکل می‌دهند. لکه‌های واضح روی سطوح ماشینکاری شده ظاهر می‌شوند، و ضخامت دیوار فراتر از حد تحمل منحرف می‌شود، و در نتیجه کل دسته‌های قطعات CNC چرخانده شده و آسیاب شده از بین می‌روند یا نیاز به کار مجدد دارند - که هزینه‌های خرید را بالا می‌برد و تحویل پروژه را به تاخیر می‌اندازد. آلیاژهای آلومینیومی جدار نازک ذاتاً فاقد استحکام هستند و نیروهای برشی، تنش‌های پسماند و فشار گیره‌ای همگی می‌توانند باعث تغییر شکل شوند. برای تولید سفارشی بین المللی، کنترل فرآیند باید از مرحله طراحی اولیه یکپارچه شود تا از تحویل ثابت قطعات منطبق اطمینان حاصل شود.
بهینه سازی DFM نقشه های خارج از کشور برای کاهش عیوب ذاتی در سازه های دیوار نازک
1. متعادل کردن الزامات کاهش وزن با استحکام ساختاری
بسیاری از مشتریان خارج از کشور کاهش شدید وزن را دنبال می‌کنند، که منجر به نقاشی‌هایی با ضخامت دیواره‌ها تا حد مطلق می‌شود و هیچ حاشیه‌ای برای فرآیندهای ماشینکاری باقی نمی‌گذارد. برای قطعات آلیاژ آلومینیوم جدار نازک که برای صادرات در نظر گرفته شده اند، توصیه می کنیم حداقل ضخامت دیوار در نقشه ها کمتر از 0.8 میلی متر نباشد. در مناطقی که ضخیم شدن امکان پذیر نیست، دنده ها را برای تقویت سفتی اضافه کنید. تا حد امکان از کنسول های باریک و مقاطع دیواره نازک بزرگ و بدون تکیه گاه خودداری کنید، زیرا این سازه ها خطر بسیار بالایی در ایجاد رزونانس ماشینکاری دارند. با انجام بررسی های مشترک DFM با استفاده از فرآیندهای تراشکاری و فرز CNC، ساختارهای دیوار نازک پرخطر در نقشه ها را می توان در مراحل اولیه شناسایی کرد. سپس می‌توان تنظیمات ساختاری را بدون تغییر در عملکرد محصول انجام داد تا دشواری ماشینکاری را کاهش دهد.
2. تعادل حذف مواد برای کاهش عدم تعادل استرس
سازه های قطعه باید تا حد امکان متقارن باشند تا از سوراخ شدن گسترده در یک طرف که باعث توزیع ناهموار تنش می شود جلوگیری شود. برای کاهش تمرکز تنش، شعاع های انتقال ملایم را در نقاط انتقال ضخامت دیوار اعمال کنید. تکمیل بهینه سازی سازه در مرحله ترسیم می تواند از فرآیندهای اصلاحی گسترده در آینده جلوگیری کند، زمان تحویل سفارشات صادراتی را کوتاه کند و خطر نقص و ضایعات را کاهش دهد.
二、انتخاب مواد خالی و کنترل تنش برای جلوگیری از تغییر شکل پس از ماشین کاری
1. استفاده از مواد آلیاژ آلومینیوم بدون استرس را در اولویت قرار دهید
برگشت فنری تنش پسماند یک نقطه شکست پنهان در قطعات آلیاژ آلومینیوم جدار نازک برای صادرات است. پس از رها شدن فیکسچر، قطعه به آرامی تغییر شکل می دهد و باعث انحراف ابعادی می شود. برای سفارشات صادراتی سفارشی، برای کاهش تنش‌های داخلی ذاتی در مواد خام، آلیاژهای آلومینیومی را که تحت پیری تنش‌زدایی قرار گرفته‌اند، در اولویت قرار دهید. پس از ماشینکاری خشن، قبل از ادامه ماشینکاری پایان، یک دوره تنش زدایی را در نظر بگیرید تا انحراف بعدی بعدی را به حداقل برسانید. یک زنجیره تامین بالغ برای خدمات تراشکاری دقیق CNC می‌تواند انواع مختلفی از آلیاژهای آلومینیومی پیش‌فرآوری‌شده را به‌طور قابل اعتمادی برای سفارشی‌سازی قطعات غیراستاندارد صادراتی فراهم کند.
2. برنامه ریزی منطقی کمک هزینه ها
هزینه ماشینکاری که روی قسمت خالی ذخیره می شود نباید بیش از حد باشد. مقدار بیش از حد بزرگ منجر به حذف انبوه مواد می شود و استرس داخلی قابل توجهی را آزاد می کند. بالعکس، یک سهمیه خیلی کوچک ممکن است به دلیل تحمل ابعادی خالی منجر به نارسایی ماشینکاری شود. بر اساس ابعاد قطعه، برای متعادل ساختن نیازهای ماشینکاری با کنترل تنش، باید مقدار مجاز ماشینکاری معقول و یکنواخت در نظر گرفته شود.
三、استراتژی های تثبیت مناسب برای سفارشات صادراتی دسته ای کوچک
1. توزیع نیروهای بستن و اضافه کردن پشتیبانی کمکی
آلیاژ آلومینیوم نسبتا نرم است. نیروی گیره موضعی بیش از حد می تواند مستقیماً باعث فرورفتگی یا تغییر شکل در نواحی دیواره نازک شود. دستگاه باید از یک سطح تماس بزرگ برای توزیع نیروی گیره استفاده کند و تکیه گاه های کمکی باید در مکان های ضعیف یا دیواره نازک برای پشتیبانی از قطعه کار و سرکوب ارتعاشات ماشین کاری اضافه شود. برای سفارش‌های صادراتی دسته‌ای کوچک، به جای سفارشی‌سازی کورکورانه وسایل تخصصی برای کنترل هزینه‌های سفارشی‌سازی کلی، استفاده مجدد از وسایل عمومی و مدولار را در اولویت قرار دهید.
2. خطاهای موقعیت یابی ناشی از تنظیمات متعدد را کاهش دهید
هدف برنامه‌ریزی فرآیند باید یکپارچه‌سازی عملیات ماشینکاری برای به حداقل رساندن جداسازی مکرر و مونتاژ مجدد قطعه کار، در نتیجه کاهش خطاهای تجمعی موقعیت‌یابی از راه‌اندازی‌های متعدد باشد. اگر بستن مجدد اجتناب ناپذیر است، مرجع ماشینکاری را کاملاً استاندارد کنید. برای قطعات نمونه با ساختار بسیار پیچیده، از خدمات چاپ سه بعدی برای نمونه سازی سریع استفاده کنید تا امکان سنجی سازه را در مراحل اولیه بررسی کنید. این امکان شناسایی زودهنگام خطرات مرتبط با سازه‌های دیوار نازک را فراهم می‌آورد و تلفات آزمون و خطا را پس از شروع تولید رسمی CNC کاهش می‌دهد.
四、کنترل فرآیند برش برای کاهش لرزش و تغییر شکل ناشی از نیروهای برش
1. میکرو برش لایه ای برای کنترل بار برش
برای تکمیل قطعات جدار نازک، از ریز برش لایه ای برای کنترل عمق برش شعاعی و کاهش فشار و تسلیم دیواره های نازک ناشی از نیروهای برش جانبی استفاده کنید. این را با سرعت های اسپیندل بالا و خنک کننده مناسب برای کنترل تجمع گرما و به حداقل رساندن تغییر شکل حرارتی ترکیب کنید. ابزارهای برشی با پیش‌آمدگی کوتاه‌تر را برای تکمیل انتخاب کنید تا لرزش ابزار کاهش یابد و بیشتر از ایجاد علائم پچ پچ ماشینکاری جلوگیری شود.
2. اجرای بازرسی درجه بندی شده بر اساس ابعاد بحرانی
برای قطعات جدار نازک در نظر گرفته شده برای صادرات، توصیه می شود که یک استراتژی بازرسی درجه بندی شده را اجرا کنید: بازرسی 100٪ ضخامت دیوار و ابعاد مناسب مونتاژ، و بازرسی نمونه برداری از ابعاد عمومی سطح. اندازه گیری مجدد ابعاد بحرانی تنها پس از رها شدن قطعه از فیکسچر و بهبود کامل از تنش گیره. برای جلوگیری از کشف تغییر شکل خارج از تحمل تنها پس از تحویل، صرفاً به اندازه‌گیری‌های انجام‌شده در حین گیره بودن قطعه تکیه نکنید.
نکات کلیدی در مورد سفارشی کردن قطعات آلیاژ آلومینیومی جدار نازک برای صادرات
تغییر شکل و بهم خوردن قطعات آلیاژ آلومینیوم جدار نازک را نمی توان تنها از طریق راه حل های پس از پردازش توسط سازنده برطرف کرد. بلکه به یک رویکرد هماهنگ شامل بهینه‌سازی طراحی DFM، انتخاب مواد، راه‌حل‌های ابزار و پارامترهای برش نیاز دارند. ارتباطات فنی در مراحل اولیه بین خریداران صادراتی و تولیدکنندگان می تواند به طور موثری انحرافات ابعادی، ضایعات و دوباره کاری را کاهش دهد، به تعادلی بین هزینه، دقت و زمان تحویل دست یابد و از تحویل پایدار قطعات آلیاژ آلومینیوم غیر استاندارد با دیواره نازک اطمینان حاصل کند.
