CNC 가공 중 벽이 크고 벽이 얇은 쉘 부품의 뒤틀림과 변형을 방지하는 방법은 무엇입니까?

벽이 크고 벽이 얇은 쉘 부품은 가공 중에 휘거나 변형되기 쉽습니다. 이 기사에서는 일반 가공 공정에서 발생하는 문제를 논의하기 위해 벽이 크고 벽이 얇은 부품의 방열판 케이스를 소개합니다. 또한 최적화된 프로세스 및 치구 솔루션도 제공합니다. 시작해 봅시다!

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케이스는 AL6061-T6 재질로 제작된 쉘 부분에 관한 내용입니다. 정확한 치수는 다음과 같습니다.
전반적인 차원: 455*261.5*12.5mm
지원 벽 두께: 2.5mm
방열판 두께: 1.5mm
방열판 간격: 4.5mm

다양한 공정 경로의 실습과 과제
CNC 가공 중에 이러한 얇은 벽의 쉘 구조는 뒤틀림 및 변형과 같은 다양한 문제를 일으키는 경우가 많습니다. 이러한 문제를 극복하기 위해 우리는 Serval 프로세스 경로 옵션을 제공하려고 노력합니다. 그러나 각 프로세스에는 여전히 몇 가지 정확한 문제가 있습니다. 자세한 내용은 다음과 같습니다.

프로세스 경로 1
공정 1에서는 먼저 공작물의 뒷면(안쪽)을 가공한 후, 비어 있는 부분을 석고를 사용하여 채웁니다. 다음으로 뒷면을 기준으로 하고 앞면을 가공하기 위해 접착제와 양면 테이프를 사용하여 기준면을 제자리에 고정합니다.

그러나 이 방법에는 몇 가지 문제가 있습니다. 뒷면의 빈 공간이 크기 때문에 접착제와 양면 테이프로는 작업물을 충분히 고정하지 못합니다. 이로 인해 가공물 중간에 뒤틀림이 발생하고 공정에서 재료가 더 많이 제거됩니다(오버컷팅이라고 함). 또한 가공물의 안정성이 부족하여 가공 효율이 낮고 표면 칼날 패턴도 좋지 않습니다.

프로세스 경로 2
공정 2에서는 가공 순서를 변경합니다. 밑면(열이 발산되는 쪽)부터 시작하여 빈 부분을 석고로 메움합니다. 다음으로 앞면을 기준으로 삼고 뒷면을 작업할 수 있도록 접착제와 양면 테이프를 사용하여 기준면을 고정합니다.

그러나 이 과정의 문제점은 문제가 반대측(내부)으로 옮겨진 점을 제외하면 과정경로 1과 유사하다. 또한 뒷면에 속이 빈 백필 영역이 큰 경우 접착제와 양면 테이프를 사용하면 작업물에 높은 안정성을 제공하지 못하여 뒤틀림이 발생합니다.

프로세스 경로 3
공정 3에서는 공정 1 또는 공정 2의 가공 순서를 사용하는 것을 고려합니다. 그런 다음 두 번째 체결 공정에서는 프레스 플레이트를 사용하여 둘레를 눌러 공작물을 고정합니다.

그러나 제품 면적이 크기 때문에 플래튼은 주변 영역만 덮을 수 있고 공작물의 중앙 영역을 완전히 고정할 수는 없습니다.

한편으로는 가공물의 중심 영역이 뒤틀림과 변형으로 인해 여전히 나타나는 결과를 낳고, 결과적으로 제품 중심 영역의 과잉 절단이 발생합니다. 반면에 이 가공 방법은 벽이 얇은 CNC 쉘 부품을 너무 약하게 만듭니다.

프로세스 경로 4
4번 공정에서는 뒷면(내측면)을 먼저 가공한 후 진공척을 이용하여 가공된 뒷면을 부착하여 앞면을 가공합니다.

그러나 벽이 얇은 쉘 부분의 경우, 진공 흡입을 사용할 때 피해야 할 작업물의 뒷면에 오목하고 볼록한 구조가 있습니다. 그러나 이로 인해 새로운 문제가 발생합니다. 특히 가장 큰 프로파일 원주의 네 모서리 영역에서 피하는 영역은 흡입력을 잃습니다.

이러한 비흡수 영역은 전면(이 시점에서 가공된 표면)에 해당하므로 절삭 공구가 튕겨져 진동하는 공구 패턴이 발생할 수 있습니다. 따라서 이 방법은 가공 품질과 표면 조도에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

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최적화된 공정 경로 및 고정 장치 솔루션
위의 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 최적화된 공정 및 고정 솔루션을 제안합니다.

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사전 가공 나사 관통 구멍
첫째, 프로세스 경로를 개선했습니다. 새로운 솔루션을 사용하면 뒷면(안쪽)을 먼저 가공하고 결국에는 비어 있게 될 일부 영역에 나사 관통 구멍을 사전 가공합니다. 이는 후속 가공 단계에서 더 나은 고정 및 위치 지정 방법을 제공하는 것입니다.

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가공할 영역에 동그라미를 칩니다.
다음으로 뒷면(내측)의 가공면을 가공 기준으로 사용합니다. 동시에 이전 공정의 오버홀에 나사를 통과시켜 고정판에 고정시켜 공작물을 고정합니다. 그런 다음 나사가 잠긴 부분을 가공할 부분으로 원을 그립니다.

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플래튼을 이용한 순차 가공
가공 공정에서는 가공할 부분이 아닌 부분을 먼저 가공합니다. 이러한 영역이 가공되면 가공된 영역에 압반을 배치합니다(가공된 표면이 부서지는 것을 방지하기 위해 압반을 접착제로 덮어야 합니다). 그런 다음 2단계에서 사용된 나사를 제거하고 전체 제품이 완성될 때까지 가공할 부분을 계속 가공합니다.
이 최적화된 프로세스 및 고정 솔루션을 사용하면 벽이 얇은 CNC 쉘 부품을 더 잘 고정하고 뒤틀림, 뒤틀림, 과도한 절단과 같은 문제를 피할 수 있습니다. 장착된 나사를 사용하면 고정판을 작업물에 단단히 부착할 수 있어 안정적인 위치 지정 및 지지가 가능합니다. 또한, 프레스 플레이트를 사용하여 가공 부위에 압력을 가함으로써 작업물을 안정적으로 유지하는데 도움이 됩니다.

심층 분석: 뒤틀림과 변형을 방지하는 방법은 무엇입니까?
벽이 크고 벽이 얇은 쉘 구조를 성공적으로 가공하려면 가공 공정의 특정 문제를 분석해야 합니다. 이러한 과제를 어떻게 효과적으로 극복할 수 있는지 자세히 살펴보겠습니다.

내부 사전 가공
첫 번째 가공 단계(내측 가공)에서 소재는 강도가 높은 견고한 소재입니다. 따라서 이 과정에서 공작물에 변형, 뒤틀림 등의 가공 이상이 발생하지 않습니다. 이는 첫 번째 클램프를 가공할 때 안정성과 정밀도를 보장합니다.

잠금 및 누르기 방법 사용
두 번째 단계(방열판이 있는 곳에서 가공)에는 잠금 및 압착 방식의 클램핑 방식을 사용합니다. 이를 통해 조임력이 높고 지지 기준면에 고르게 분산됩니다. 이러한 클램핑은 제품을 안정적으로 만들고 전체 공정 중에 휘어지지 않습니다.

대체 솔루션: 중공 구조 없음
그러나 때때로 중공 구조 없이 나사 관통 구멍을 만드는 것이 불가능한 상황에 직면합니다. 다음은 대체 솔루션입니다.

뒷면을 가공하는 동안 일부 기둥을 미리 디자인한 다음 탭핑할 수 있습니다. 다음 가공 공정에서는 나사를 고정구 뒷면을 통과시켜 공작물을 잠근 후 두 번째 평면(열이 방출되는 쪽)의 가공을 수행합니다. 이러한 방식으로 중간에 플레이트를 변경할 필요 없이 단일 패스로 두 번째 가공 단계를 완료할 수 있습니다. 마지막으로 삼중 클램핑 단계를 추가하고 공정 기둥을 제거하여 공정을 완료합니다.

결론적으로 프로세스 및 고정 장치 솔루션을 최적화함으로써 CNC 가공 중 크고 얇은 쉘 부품의 뒤틀림 및 변형 문제를 성공적으로 해결할 수 있습니다. 이는 가공 품질과 효율성을 보장할 뿐만 아니라 제품의 안정성과 표면 품질도 향상시킵니다.


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