Mengapa Komponen Keluli yang Dimesin CNC Mengalami Pelengkungan dan Cara Mencegahnya

Pelengkungan merupakan salah satu cacat paling memfrustrasikan dalam Komponen keluli yang dimesin CNC . Komponen yang diukur secara tepat pada mesin tiba-tiba melengkung selepas dilepaskan dari penjepit, perlakuan haba, atau bahkan semasa pemeriksaan akhir. Akibatnya: barang buangan, kerja semula, kelambatan penghantaran, dan aduan pelanggan.

Berdasarkan ujian sebenar di lantai kilang, projek semula rekabentuk penjepit, dan data ujian tekanan terma dari persekitaran pengeluaran, artikel ini menerangkan mengapa komponen keluli mengalami pelengkungan semasa pemesinan CNC—dan secara tepat bagaimana mencegahnya dengan menggunakan kaedah kejuruteraan yang telah terbukti.

Apakah Itu Pemelikan dalam Pemesinan Komponen Keluli CNC?

Pemelikan merujuk kepada distorsi dimensi yang tidak diingini yang disebabkan oleh tegasan sisa, kecerunan suhu, atau penyingkiran bahan yang tidak sekata.

Gejala lazim termasuk:

• Plat rata melengkung selepas penyelesaian

• Acuan panjang membengkok selepas pemesinan kasar

• Dinding nipis berpusing semasa dilepaskan dari pengapit

• Lubang hilang bulat selepas rawatan haba

Dalam satu kajian selama 6 bulan di sebuah pembekal kelengkapan hidraulik yang memesin badan injap AISI 1045:

• Bilangan sisa akibat distorsi berkurang 28%

• Jam kerja semula turun 34%

• Simpangan kerataan meningkat dari 0.19 mm → 0.06 mm

—setelah perubahan proses yang diterangkan di bawah.

Mengapa Komponen Keluli yang Dimesin CNC Mengalami Pelengkungan: Punca Utama

1. Tegasan Baki dalam Bahan Mentah

Batang keluli yang digulung panas atau ditempa sering mengandungi tegasan terkunci akibat proses pembentukan dan penyejukan.

Apabila pemesinan menghilangkan bahan secara tidak sekata, tegasan tersebut kembali tersusun—menyebabkan komponen melengkung.

Kes yang diperhatikan:
Pemesinan plat tempa 4140 tanpa pelonggaran tegas mengakibatkan kelengkungan sebanyak 0.32 mm sepanjang 400 mm selepas penyelesaian.

2. Pengumpulan Haba Semasa Pemotongan

Keluli mengembang apabila dipanaskan. Strategi pemotongan yang agresif atau aliran pendingin yang tidak memadai mencipta kecerunan suhu, terutamanya pada:

• Kantung dalam

• Rusuk nipis

• Laluan penyelesaian yang panjang

Imej termal semasa ujian menunjukkan perbezaan suhu sebanyak 42°C melintasi flens nipis—cukup untuk menyebabkan distorsi yang dapat diukur.

3. Penyingkiran Bahan Tidak Seimbang

Menghilangkan sebahagian besar bahan stok dari satu sisi terlebih dahulu menyebabkan tekanan dalaman terlepas secara tidak simetri.

Ini biasa berlaku pada:

• Bahagian perumahan

• Braket struktur

• Plat besar

4. Distorsi Akibat Kelengkapan Pemegang

Mengapit secara berlebihan komponen keluli nipis boleh menyebabkan deformasi elastik. Apabila dilepaskan, komponen tersebut akan "mengembang balik" ke bentuk bengkok.

Ujian pengujian sensor daya pada kelengkapan vakum menunjukkan bahawa pengurangan beban pengapitan sebanyak 35% mengurangkan ralat kerataan selepas pemesinan kepada separuhnya.

5. Rawatan Habas Selepas Pemesinan

Penggasan dan pengelakkan memperkenalkan tekanan baharu jika komponen tidak disokong dengan betul atau jika bahan pemesinan tidak mencukupi untuk penyelesaian pasca-perlakuan haba.

Cara Mencegah Pemelikan pada Komponen Keluli yang Dimesin menggunakan CNC

Kurangkan Tekanan pada Bahan Terlebih Dahulu

Untuk komponen kritikal:

• Penyepuhan pelonggaran tekanan pada suhu 550–650°C untuk keluli karbon/aloii

• Tahan selama 1 jam setiap ketebalan 25 mm

• Penyejukan dalam relau terkawal

Hasil pengeluaran:
Plat 4140 yang telah dilonggarkan tekanannya menunjukkan 62% kurang rintangan semasa pemesinan penyelesaian.

Gunakan Strategi Pemesinan Kasar Seimbang

Daripada menyelesaikan satu sisi sepenuhnya:

• Keluarkan bahan secara simetri

• Gantilah permukaan

• Tinggalkan stok seragam (0.5–1.0 mm) untuk pemesinan penyelesaian

Templat CAM yang melaksanakan pendekatan ini mengurangkan ralat kerataan sebanyak 45%pada komponen struktur.

Optimumkan Parameter Pemesinan untuk Mengurangkan Haba

Kurangkan input haba tanpa mengorbankan produktiviti:

• Gunakan penggilingan berkecekapan tinggi (langkah melintang 10–20%, potongan paksi dalam)

• Sisipan tajam dengan tepi yang digilap

• Lapisan AlTiN untuk kestabilan haba

• Penyejuk tekanan tinggi (50–80 bar)

Daya tarikan spindel yang diukur menurun sebanyak 14%, dan suhu permukaan turun sebanyak 18°C selepas pengoptimuman.