ชิ้นส่วนเปลือกหุ้มขนาดใหญ่ที่มีผนังบางนั้นบิดงอและเสียรูปได้ง่ายในระหว่างการกลึง ในบทความนี้ เราจะแนะนำเคสระบายความร้อนของชิ้นส่วนขนาดใหญ่และผนังบางเพื่อหารือเกี่ยวกับปัญหาในกระบวนการกลึงทั่วไป นอกจากนี้เรายังจัดเตรียมกระบวนการและโซลูชันอุปกรณ์จับยึดที่เหมาะสมที่สุดอีกด้วย มาเริ่มกันเลย!
เคสนี้ใช้วัสดุ AL6061-T6 เป็นส่วนประกอบของเปลือก โดยมีขนาดที่แน่นอนดังนี้
ขนาดรวม: 455*261.5*12.5มม.
ความหนาของผนังรองรับ: 2.5มม.
ความหนาของแผงระบายความร้อน: 1.5 มม.
ระยะห่างระหว่างแผงระบายความร้อน: 4.5 มม.
การปฏิบัติและความท้าทายในเส้นทางกระบวนการที่แตกต่างกัน
ในระหว่างการกลึงด้วยเครื่อง CNC โครงสร้างเปลือกที่มีผนังบางเหล่านี้มักก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ เช่น การบิดงอและการเสียรูป เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ เราจึงพยายามเสนอทางเลือกในการดำเนินการหลายทาง อย่างไรก็ตาม ยังคงมีปัญหาที่แน่นอนบางประการสำหรับแต่ละกระบวนการ รายละเอียดมีดังนี้
เส้นทางกระบวนการที่ 1
ในขั้นตอนที่ 1 เราเริ่มต้นด้วยการกลึงด้านหลัง (ด้านใน) ของชิ้นงาน จากนั้นใช้ปูนปลาสเตอร์อุดส่วนที่เป็นโพรง จากนั้นใช้ด้านหลังเป็นจุดอ้างอิง จากนั้นใช้กาวและเทปสองหน้าเพื่อยึดด้านอ้างอิงให้เข้าที่เพื่อกลึงด้านหน้า
อย่างไรก็ตาม วิธีนี้มีปัญหาบางประการ เนื่องจากพื้นที่ด้านหลังที่ถมเป็นโพรงขนาดใหญ่ ทำให้กาวและเทปสองหน้าไม่สามารถยึดชิ้นงานได้อย่างแน่นหนาเพียงพอ ทำให้เกิดการโก่งงอตรงกลางชิ้นงานและต้องเอาเนื้อวัสดุออกมากขึ้นในกระบวนการ (เรียกว่าการตัดเกิน) นอกจากนี้ ความไม่มั่นคงของชิ้นงานยังทำให้ประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำลงและรูปแบบมีดพื้นผิวไม่ดีอีกด้วย
เส้นทางกระบวนการที่ 2
ในขั้นตอนที่ 2 เราเปลี่ยนลำดับการกลึง โดยเริ่มจากด้านล่าง (ด้านที่ระบายความร้อน) จากนั้นใช้ปูนปลาสเตอร์อุดส่วนที่เป็นโพรง จากนั้นใช้กาวและเทปสองหน้ายึดด้านอ้างอิงให้แน่น โดยให้ด้านหน้าเป็นจุดอ้างอิง เพื่อให้สามารถกลึงด้านตรงข้ามได้
อย่างไรก็ตาม ปัญหาของกระบวนการนี้คล้ายกับเส้นทางกระบวนการที่ 1 ยกเว้นว่าปัญหาจะเปลี่ยนไปในอีกด้านหนึ่ง (ด้านใน) อีกครั้ง เมื่ออีกด้านหนึ่งมีพื้นที่ว่างด้านหลังที่เป็นโพรงขนาดใหญ่ การใช้กาวและเทปสองหน้าจะไม่ทำให้ชิ้นงานมีความเสถียรสูง ส่งผลให้เกิดการบิดเบี้ยว
เส้นทางกระบวนการที่ 3
ในกระบวนการที่ 3 เราพิจารณาใช้ลำดับการกลึงของกระบวนการที่ 1 หรือกระบวนการที่ 2 จากนั้นในขั้นตอนการยึดที่สอง ให้ใช้แผ่นกดเพื่อยึดชิ้นงานโดยกดลงบนขอบ
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากพื้นที่ผลิตภัณฑ์มีขนาดใหญ่ แท่นวางจึงสามารถครอบคลุมได้เฉพาะพื้นที่รอบนอกเท่านั้น และไม่สามารถแก้ไขพื้นที่ตรงกลางของชิ้นงานได้อย่างสมบูรณ์
ในทางกลับกัน วิธีนี้ทำให้บริเวณตรงกลางของชิ้นงานยังคงปรากฏให้เห็นจากการบิดเบี้ยวและเสียรูป ซึ่งส่งผลให้บริเวณตรงกลางของผลิตภัณฑ์เกิดการตัดเกิน ในทางกลับกัน วิธีการตัดแบบนี้จะทำให้ชิ้นส่วนเปลือก CNC ที่มีผนังบางอ่อนแอเกินไป
เส้นทางกระบวนการที่ 4
ในกระบวนการที่ 4 เราจะกลึงด้านหลัง (ด้านใน) ก่อน จากนั้นจึงใช้หัวจับสูญญากาศเพื่อยึดเครื่องมือกลึงแบบกลับด้านที่กลึงแล้ว เพื่อที่จะกลึงด้านหน้า
อย่างไรก็ตาม ในกรณีของชิ้นส่วนเปลือกที่มีผนังบาง จะมีโครงสร้างเว้าและนูนที่ด้านหลังของชิ้นงาน ซึ่งเราต้องหลีกเลี่ยงเมื่อใช้การดูดสูญญากาศ แต่สิ่งนี้จะสร้างปัญหาใหม่ขึ้น นั่นคือ พื้นที่ที่หลีกเลี่ยงจะสูญเสียพลังดูด โดยเฉพาะในพื้นที่มุมทั้งสี่ของเส้นรอบวงของโปรไฟล์ที่ใหญ่ที่สุด
เนื่องจากพื้นที่ที่ไม่ถูกดูดซับเหล่านี้สัมพันธ์กับด้านหน้า (พื้นผิวที่ผ่านการกลึง ณ จุดนี้) จึงอาจเกิดการกระเด้งของเครื่องมือตัด ส่งผลให้เกิดรูปแบบเครื่องมือสั่นสะเทือน ดังนั้น วิธีนี้อาจส่งผลเชิงลบต่อคุณภาพของการกลึงและการตกแต่งพื้นผิว
โซลูชันเส้นทางกระบวนการและการติดตั้งที่เหมาะสมที่สุด
เพื่อแก้ไขปัญหาข้างต้น เราเสนอกระบวนการและโซลูชันอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุดดังต่อไปนี้
การเจาะรูทะลุด้วยสกรูเบื้องต้น
ประการแรก เราปรับปรุงเส้นทางกระบวนการ ด้วยโซลูชันใหม่นี้ เราจะประมวลผลด้านที่กลับด้าน (ด้านใน) ก่อน จากนั้นจึงทำการกลึงรูทะลุสกรูล่วงหน้าในบางพื้นที่ที่ในที่สุดจะกลวงออก วัตถุประสงค์ของวิธีนี้คือเพื่อให้มีวิธีการยึดและจัดตำแหน่งที่ดีขึ้นในขั้นตอนการกลึงที่ตามมา
ล้อมรอบพื้นที่ที่จะทำการกลึง
ขั้นต่อไป เราใช้ระนาบที่ผ่านการกลึงที่ด้านหลัง (ด้านใน) เป็นข้อมูลอ้างอิงในการกลึง ในขณะเดียวกัน เรายึดชิ้นงานโดยสอดสกรูผ่านรูด้านบนจากกระบวนการก่อนหน้าและล็อกเข้ากับแผ่นยึด จากนั้นจึงวนรอบบริเวณที่ล็อกสกรูเป็นบริเวณที่จะกลึง
การกลึงแบบต่อเนื่องด้วยแผ่นเพลท
ในระหว่างขั้นตอนการกลึง เราจะกลึงบริเวณอื่นนอกเหนือจากบริเวณที่จะกลึงเป็นอันดับแรก เมื่อกลึงบริเวณเหล่านี้เสร็จแล้ว เราจะวางแท่นวางบนบริเวณที่กลึง (แท่นวางจะต้องถูกเคลือบด้วยกาวเพื่อป้องกันไม่ให้พื้นผิวที่กลึงเป็นรอยบุบ) จากนั้น เราจะถอดสกรูที่ใช้ในขั้นตอนที่ 2 ออก และกลึงบริเวณที่จะกลึงต่อไปจนกว่าจะผลิตผลิตภัณฑ์ทั้งหมดเสร็จ
ด้วยกระบวนการและโซลูชันอุปกรณ์จับยึดที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมนี้ เราสามารถยึดชิ้นส่วนเปลือก CNC ที่มีผนังบางได้ดีขึ้น และหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การบิดเบี้ยว การบิดเบี้ยว และการตัดเกิน สกรูที่ติดตั้งไว้ช่วยให้แผ่นอุปกรณ์จับยึดติดกับชิ้นงานได้อย่างแน่นหนา ช่วยให้วางตำแหน่งและรองรับได้อย่างน่าเชื่อถือ นอกจากนี้ การใช้แผ่นกดเพื่อกดบริเวณที่กลึงยังช่วยให้ชิ้นงานมีความเสถียรอีกด้วย
การวิเคราะห์เชิงลึก: จะหลีกเลี่ยงการบิดเบี้ยวและการเสียรูปได้อย่างไร
การจะประสบความสำเร็จในการตัดเฉือนโครงสร้างเปลือกหุ้มขนาดใหญ่และผนังบางได้นั้นต้องอาศัยการวิเคราะห์ปัญหาเฉพาะในกระบวนการตัดเฉือน มาดูกันดีกว่าว่าจะเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพอย่างไร
การกลึงด้านในเบื้องต้น
ในขั้นตอนการกลึงขั้นแรก (การกลึงด้านใน) วัสดุจะเป็นชิ้นวัสดุแข็งที่มีความแข็งแรงสูง ดังนั้น ชิ้นงานจะไม่เกิดความผิดปกติในการกลึง เช่น การเสียรูปและการบิดเบี้ยวในระหว่างขั้นตอนนี้ ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรและความแม่นยำในการกลึงแคลมป์ตัวแรก
ใช้การล็อคและกด
สำหรับขั้นตอนที่สอง (การกลึงที่แผงระบายความร้อนตั้งอยู่) เราใช้การยึดแบบล็อกและกด วิธีนี้ช่วยให้แรงยึดสูงและกระจายสม่ำเสมอบนระนาบอ้างอิงที่รองรับ การยึดนี้ทำให้ผลิตภัณฑ์มีเสถียรภาพและไม่บิดงอตลอดกระบวนการ
ทางเลือกอื่น: ไม่มีโครงสร้างกลวง
อย่างไรก็ตาม บางครั้งเราพบสถานการณ์ที่ไม่สามารถเจาะรูทะลุได้หากไม่มีโครงสร้างกลวง ต่อไปนี้เป็นวิธีแก้ปัญหาทางเลือก
เราสามารถออกแบบเสาบางส่วนไว้ล่วงหน้าได้ระหว่างการกลึงด้านหลัง จากนั้นจึงเคาะที่เสาเหล่านั้น ในระหว่างกระบวนการกลึงครั้งต่อไป เราจะให้สกรูผ่านด้านหลังของอุปกรณ์ยึดและล็อกชิ้นงาน จากนั้นจึงกลึงระนาบที่สอง (ด้านที่ระบายความร้อน) ด้วยวิธีนี้ เราจะสามารถกลึงขั้นตอนที่สองให้เสร็จในครั้งเดียวโดยไม่ต้องเปลี่ยนแผ่นตรงกลาง ในที่สุด เราจะเพิ่มขั้นตอนการยึดสามชั้นและถอดเสากระบวนการออกเพื่อให้กระบวนการเสร็จสมบูรณ์
สรุปได้ว่าการปรับปรุงกระบวนการและโซลูชันอุปกรณ์จับยึดให้เหมาะสมที่สุด ช่วยให้เราแก้ปัญหาการบิดเบี้ยวและการเสียรูปของชิ้นส่วนเปลือกบางขนาดใหญ่ระหว่างการกลึงด้วยเครื่อง CNC ได้สำเร็จ ซึ่งไม่เพียงแต่รับประกันคุณภาพและประสิทธิภาพของการกลึงเท่านั้น แต่ยังปรับปรุงเสถียรภาพและคุณภาพพื้นผิวของผลิตภัณฑ์อีกด้วย