การวิเคราะห์การประมวลผลด้ายอลูมิเนียมบาร์

การวิเคราะห์การประมวลผลด้ายอลูมิเนียมบาร์
1. ‌ ความท้าทายของการประมวลผลด้ายอลูมิเนียมบาร์ ‌
เนื่องจากลักษณะของวัสดุอลูมิเนียมที่มีแสง, เหนียว แต่มีความแข็งแรงต่ำการประมวลผลเธรดจึงจำเป็นต้องเอาชนะปัญหาดังต่อไปนี้:
เครื่องมือติดและขอบที่สร้างขึ้น: ชิปอลูมิเนียมยึดติดกับพื้นผิวเครื่องมือได้อย่างง่ายดายทำลายความแม่นยำของเธรด (RA＞ 3.2μm) ซึ่งต้องเพิ่มประสิทธิภาพการตัดพารามิเตอร์และการเคลือบเครื่องมือ
‌ ความผิดปกติของความร้อน ‌: การนำความร้อนสูงนำไปสู่การถ่ายโอนความร้อนแบบตัดอย่างรวดเร็วและการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในท้องถิ่นอาจทำให้เกิดการเบี่ยงเบนมิติ (＞ 0. 05mm\/m);
‌ ความแข็งแรงของเธรดที่ไม่เพียงพอ: วัสดุอลูมิเนียมมีความแข็งแรงในการให้ผลผลิตต่ำ (เช่น 6061- T6 อยู่ที่ประมาณ 276 MPa) ต้องออกแบบกระบวนการเพื่อชดเชยความสามารถในการรับน้ำหนัก
2. การเตรียมคีย์ก่อนการประมวลผล

การเลือกวัสดุและการปรับสภาพ

เกรดอัลลอยที่ต้องการ:
6061- T6: ความสามารถในการกลึงสูงเหมาะสำหรับเธรดที่มีความแม่นยำสูง (เช่น M12 × 1.25, Tolerance H7);
5052- H32: การต่อต้านการติดตั้งที่ดีเหมาะสำหรับการประมวลผลเธรดแบบง่ายขนาดใหญ่
การรักษาด้วยการแข็งตัวของพื้นผิว: สำหรับเกลียวที่ต้องใช้ความต้านทานการสึกหรอสูง (เช่นสลักเกลียวแขวนลอยรถยนต์), anodizing แข็ง (ความหนาของฟิล์ม 20-25 μm) สามารถทำได้ก่อน
การเลือกเครื่องมือและอุปกรณ์

วัสดุเครื่องมือ: คาร์ไบด์เคลือบ (TIALN หรือ DLC Coating) หรือ Polycrystalline Diamond (PCD) เป็นที่ต้องการและอายุการใช้งานจะเพิ่มขึ้นโดย 3-5 ครั้ง;
พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของด้ายคัตเตอร์:
มุม Rake: 12 องศา -15 องศา (ลดความต้านทานการตัด);
มุมหลัง: 6 องศา -8 องศา (หลีกเลี่ยงแรงเสียดทานกับชิ้นงาน);
Equipment requirements: CNC lathe (speed>2 0 00 rpm) หรือเครื่องกัดเธรดพิเศษ (ทำซ้ำความแม่นยำ± 0.005 มม.)
3. คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการประมวลผลเธรดกระแสหลัก
1. พลิก
สถานการณ์ที่ใช้งานได้: เธรดภายนอกที่มีความแม่นยำด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง> 6 มม. (เช่นตัวยึดการบินและอวกาศ);
กระบวนการไหล:
การหมุนคร่าวๆของวงกลมด้านนอก (ปล่อยให้ค่าเผื่อ 0. 2-0. 3 มม.);
เปลี่ยนเป็นขนาดเล็กน้อย (ความอดทน 7);
การหมุนเธรด (การตัดแบบเลเยอร์, ​​ความลึกการตัดด้านเดียวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 0. 1 มม.);
คำแนะนำพารามิเตอร์:
ความเร็วในการตัด (vc): 150-250 m\/นาที (การตัดแห้ง) หรือ 80-150 m\/นาที (การตัดเปียก);
อัตราการป้อน (F): pitch ×ความเร็ว (เช่น M10 × 1.5 เธรด, ฟีด=1. 5 mm\/r)
2. การขึ้นรูปแบบอัดขึ้นรูป (กลิ้งเธรด)
ข้อได้เปรียบหลัก: ปรับปรุงความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าของด้าย 30% -50% ผ่านการแข็งตัวของการทำงานเย็น (เช่น 6061 ความต้านทานแรงดึงด้ายที่อัดแน่นสูงถึง 380 MPa);
ประเด็นสำคัญของกระบวนการ:
เส้นผ่านศูนย์กลางของก้านอลูมิเนียมจะต้องตรงกับเส้นผ่านศูนย์กลางกลางด้าย (เช่น M8 เส้นผ่าศูนย์กลางของก้าน preform rod 7.9 มม.);
การควบคุมแรงดันแม่พิมพ์: 200-400 MPA (ต่ำเกินไปจะส่งผลให้เกิดการขึ้นรูปไม่สมบูรณ์สูงเกินไปจะทำให้เกิดรอยแตกของพื้นผิว);
วัสดุที่ใช้งานได้: 6082- t6, 7075- o และโลหะผสมอลูมิเนียมพลาสติกสูงอื่น ๆ
3. ‌tapping‌
‌ ข้อกำหนดการประมวลผลเธรดภายใน ‌:
เส้นผ่านศูนย์กลางก่อนรู (d)=เส้นผ่านศูนย์กลางหลัก (d)-พิทช์ (p) × 1.0826 (เช่น M6 × 1 หลุม pre-hole ≈ 4.92 มม.);
เกลียวร่องแตะ (มุมเกลียว 35 องศา -45 องศา), การกำจัดชิปบังคับเพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันของรู;
‌Coolant Selection‌: ของเหลวตัดที่ละลายน้ำได้ (ความเข้มข้น 8%-10%), ทั้งการหล่อลื่นและฟังก์ชั่นการระบายความร้อน
4. ‌ วิธีการควบคุมและการทดสอบคุณภาพ ‌ การตรวจจับความแม่นยำในมิติ ‌

GO\/NO-GO GAUGE: ตรวจสอบความพอดีอย่างรวดเร็ว;
เครื่องวัดสามพิกัด (CMM): การสแกนพารามิเตอร์เต็มรูปแบบ (เส้นผ่าศูนย์กลางกลาง, มุมฟัน, ข้อผิดพลาดระดับเสียงน้อยกว่าหรือเท่ากับ± 0. 01mm)
‌ การประเมินความสมบูรณ์แบบของพื้นผิว ‌

อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แสงสีขาว: ตรวจจับความขรุขระของรากด้าย (RA น้อยกว่าหรือเท่ากับ1.6μmมีคุณสมบัติ);
การตรวจจับข้อบกพร่องเจาะ: ตรวจสอบ microcracks (โดยเฉพาะพื้นที่ความเข้มข้นของความเครียดของด้ายที่อัดรีด)
5. ปัญหาและการแก้ปัญหาทั่วไปในอุตสาหกรรม

ปรากฏการณ์ปัญหาสาเหตุการแก้ปัญหาสาเหตุ
ความเร็วในการตัดบิ่นเกลียวสูงเกินไปหรือการสึกหรอของเครื่องมือลดความเร็วลงในค่าที่แนะนำและใช้เครื่องมือ PCD แทน
เส้นผิวด้านหลังที่ไม่เพียงพอหรือการกำจัดชิปไม่ดีเพิ่มมุมด้านหลังเป็น 8 องศาและใช้ปืนลมแรงดันสูงเพื่อเป่าชิป
เครื่องมือเครื่องจักรข้อผิดพลาดแบบสะสมเครื่องใช้ไฟฟ้านำสกรูย้อนกลับการกวาดล้างย้อนกลับมีขนาดใหญ่เกินไปชดเชยการกวาดล้าง (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0. 005 มม.) หรือใช้เซอร์โวแบบวงปิด
การแตกเกลียวการแตกความดันแม่พิมพ์ที่ไม่สม่ำเสมอหรือวัสดุที่ดีที่สุดในการเพิ่มความเข้มข้นของเชื้อราและเพิ่มการตรวจหาข้อบกพร่องของอัลตราโซนิกก้านอลูมิเนียม
6. กรณีแอปพลิเคชันทั่วไป
สลักเกลียวพวงมาลัยรถยนต์ (ด้ายภายนอก M14 × 1.5)

กระบวนการ: 6061- T6 Bar → Hard anodizing (ความหนาของฟิล์ม20μm) →การปั้นแบบอัดรีด→การทดสอบแรงบิด (มากกว่าหรือเท่ากับ 120 n · m);
อัตราผลตอบแทน: 99.2% (ความผันผวนของพารามิเตอร์การตัดถูกควบคุมโดย SPC<5%).
‌ การเชื่อมต่อไฮดรอลิก (ภายในเธรดภายใน G1\/4) ‌

กระบวนการ: 7075- T7351 BAR →การเจาะก่อน→การแตะร่องร่องเกลียว→การตรวจสอบแบบสามพิกัดเต็ม;
ตัวบ่งชี้สำคัญ: ความยาวการมีส่วนร่วมของเธรดมากกว่าหรือเท่ากับ 1.5 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางการทดสอบความดัน> 35 MPa
บทสรุป
การประมวลผลเธรดแถบอลูมิเนียมต้องใช้คุณสมบัติวัสดุที่ครอบคลุมพารามิเตอร์กระบวนการและข้อกำหนดของแอปพลิเคชันเทอร์มินัล การหมุนที่แม่นยำและการอัดรีดเย็นเป็นทิศทางทางเทคนิคกระแสหลักในปัจจุบัน สำหรับชิ้นส่วนที่มีมูลค่าสูง (เช่นตัวยึดการบินและอวกาศ) ขอแนะนำให้ใช้กระบวนการ PCD Tool + Micro-Lubrication (MQL) โดยคำนึงถึงประสิทธิภาพและคุณภาพพื้นผิว องค์กรควรสร้างฐานข้อมูลกระบวนการ (เช่นโมเดลการตัดแรง, เส้นโค้งชีวิตเครื่องมือ) และตระหนักถึงการควบคุมวัฏจักรชีวิตเต็มรูปแบบของกระบวนการประมวลผลผ่านวิธีการดิจิตอล