Домой / Технические замечания / Обработка тонких листов

Механическая обработка

Обработка тонкого титанового листа: Зажим, возвратная пружина и деформация

Титановый лист толщиной около двух миллиметров представляет собой проблему, отличную от обработки бруска, и причина этого заключается в арифметике: жесткость уменьшается с увеличением толщины, в то время как усилие резания при этом не уменьшается. Деталь отклоняется от инструмента, инструмент трется, а не режет, и обрабатываемая поверхность затвердевает.

Удержание на работеПружинящий возвратРегулирование температурыИскажение

Тонкий лист - это проблема фиксации еще до того, как он станет проблемой резки. Пришлите чертеж с указанием плоскостности, и мы укажем требуемую настройку и условия напряжения. Отправьте рисунок

Почему тонкий лист - это другая проблема

На массивном блоке крепеж должен удерживать только деталь. На тонком листе крепеж должен удерживать деталь квартира, поскольку лист практически не оказывает собственного сопротивления силам, которые поднимают его со стола или отталкивают от режущего устройства. Сравните эти два эффекта: сила резания примерно пропорциональна глубине и ширине разреза, но сопротивление листа изгибу уменьшается пропорционально его толщине в кубе. Уменьшите толщину вдвое, и лист станет в восемь раз более гибким, а усилие останется неизменным.

Следствием этого является не замедление резания. Это другая неисправность: инструмент перестает резать и начинает тереть, что приводит к упрочнению поверхности, увеличению локального усилия, отодвиганию листа дальше и образованию трещин или скошенной стенки.

Удержание на работе: во что вам обходится каждый метод

Бесплатного варианта нет. Каждый из распространенных методов придает плоскостности что-то еще.

МетодЧто это даетСколько это стоит
Пропылесосьте стол по всей поверхностиРавномерная опора, отсутствие напряжения зажима, подходит для больших плоских деталей.Требуется уплотнительная поверхность и гладкий лист; не подходит для деталей со сквозными отверстиями, которые нарушают вакуумный путь
Запасная опорная плитаЖесткая опора везде, где обрабатывается лист, и его можно сначала выровнять плоской сторонойДополнительный материал и дополнительная операция; подложка должна быть обработана механической обработкой или разделена на части при повторной установке
Легкоплавкий фиксаторУдерживает тонкие детали вообще без механического воздействия; высвобождается при нагреванииТермический цикл на детали медленный и не подходит для тех случаев, когда лист уже подвергся термической обработке до получения плотного состояния
Только зажим кромокБыстрая настройкаЛист прогибается между зажимами; это допустимо только для толстого листа или легкого чистового прохода
Язычки, оставленные в гнездеСохраняет каждый обработанный островок прикрепленным до концаПосле этого необходимо обрезать выступы, а это еще одна операция, которая может исказить готовую деталь

Упругая пружина и режущая кромка

Низкий модуль упругости титана означает, что он пружинит сильнее, чем сталь, при одинаковой нагрузке, а на тонком участке прогиб достаточно велик, чтобы инструмент можно было протолкнуть ниже заданной глубины, а затем снова вставить в прорезь на следующем зубе. Обычным симптомом является стена, которая имеет большие размеры вверху и меньшие размеры внизу, или пол, который не является ровным.

Самое сложное - это подготовка кромки. Очень острая кромка из тонкого титана, имеющая высокую прочность, имеет тенденцию врезаться, а затем выходить из строя; контролируемая заточка или небольшой радиус кромки распределяют нагрузку и обеспечивают стабильность реза. Резать изношенным инструментом еще хуже, потому что изношенная кромка трется, а при трении о титан поверхность затвердевает, что увеличивает усилие при следующем проходе.

Жара и отсутствие места, куда бы ее можно было девать

Титан плохо проводит тепло. При изготовлении брусков окружающая масса служит в качестве стока. При изготовлении тонких листов масса отсутствует — тепло остается в разрезе, а лист обладает небольшой жесткостью, чтобы противостоять последующему тепловому расширению. Практические меры предосторожности заключаются в том, чтобы держать инструмент включенным, а не неподвижным, использовать обильную охлаждающую жидкость направленного действия, а не заливать ее потоком, и выполнять чистовые проходы острым, слегка заточенным инструментом с небольшим радиальным зацеплением.

Что нанести на рисунок

Плоскостность, допуск по толщине и исходные данные, от которых они измеряются, определяют, можно ли вообще проверять деталь. Если работа устройства зависит от того, остается ли лист ровным в процессе эксплуатации, скажите об этом и укажите условия, поскольку само по себе указание на ровность не указывает цеху, как уменьшить нагрузку, и незакрепленный лист будет перемещаться после выхода из машины.

Листовые заготовкиTitanium sheet blanks — stiffness, not strength, is the governing property in machining
Удержание на работеFixture and support decide the result on thin sections before the cutter does
Граничное условиеPlate edges as delivered; edge and flatness condition feed straight into the first setup
Жесткость уменьшается с увеличением толщины, а сила резания - нет. В этом единственном дисбалансе и заключается вся сложность работы с тонкими профилями, и именно поэтому приспособление определяет результат раньше, чем резец.

часто задаваемые вопросы

Общие вопросы

Почему тонкий титановый лист прогибается гораздо сильнее, чем стальной?

На это есть две причины. Модуль упругости титана ниже, чем у стали, поэтому он сильнее пружинит при одинаковом напряжении, а сопротивление изгибу уменьшается с увеличением толщины, поэтому тонкий профиль гораздо более гибкий, чем толстый. Усилие резания не зависит от толщины листа с одинаковой скоростью, поэтому дисбаланс быстро возрастает по мере истончения листа.

Что приводит к увеличению размеров стенки из титанового листа в верхней части?

Обычно за прогибом следует возвратная пружина. Лист отталкивается от инструмента под нагрузкой, инструмент потребляет меньше материала, чем требуется, и материал частично отскакивает назад, когда нагрузка снимается. Прежде чем перейти к проблеме износа инструмента, возникает проблема с креплением и зацеплением инструмента.

Должны ли режущие инструменты быть острыми или заточенными для работы с тонким титановым листом?

Слегка заточенная кромка подходит для обработки большинства тонких профилей. Очень острая кромка из тонкого титана имеет тенденцию врезаться, а затем откалываться или выходить из строя, в то время как контролируемая заточка распределяет нагрузку и обеспечивает стабильное зацепление. Исключение составляет тонкая чистовая обработка на хорошо закрепленном листе, где острый край оставляет лучшую поверхность.

Как сохраняется плоскостность после механической обработки?

Поддерживая лист по всей поверхности во время резки и контролируя состояние напряжения перед резкой. Выноска плоскостности на чертеже сама по себе не указывает цеху на необходимость уменьшения напряжения, поэтому лист, который был обработан ровно во время резки, впоследствии будет смещаться. Если при эксплуатации важна ровность поверхности, укажите ее состояние, а также допустимые отклонения.

Трение - это хуже, чем тупой порез. Инструмент, который прекращает резку, затвердевает на поверхности, что увеличивает усилие при следующем проходе и еще больше отодвигает лист от инструмента.

Спросите об обработке тонких листов

Пришлите чертеж с указанием марки и основных технических условий. Мы подтвердим форму материала , технологический маршрут, план проверки и дату в письменном виде вместе с коммерческим предложением.