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[源裕方案]喷油设备零件喷油加工中的挑战和解决方案

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  • 来源:FIERCE
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  • 发布日期:2019-02-26 14:50:39

喷油设备的金属零件需要进行喷油加工来生成精密的表面,但由于喷油设备零件往往是具有复杂几何形状的轻量化零件,这给后续的喷油加工带来了挑战。在对喷油设备零件进行喷油加工时需要考虑喷油设备的刚度是否满足喷油加工的要求,如何用夹具夹持这些结构复杂的喷油设备零件等一系列的问题。我们通过增材制造专家分享的一个喷油设备金属零件喷油加工案例,共同对喷油设备零件喷油加工中的挑战和解决方案进行探讨。

喷油设备是一种具有灵活性的技术,对设计的约束较少,借助喷油设备技术设计师能够实现一些复杂的设计方案,例如:轻量化结构、功能集成的一体式结构。但是增材制造技术的这些优势,有时会因为要顾及到后续喷油加工中所产生的挑战而被减弱。如果在最初设计与制造增材制造零件时没有充分考虑到后续喷油加工中所面临的挑战,则可能因为零件加工失败而产生损失。
喷油设备的零件通常需要通过喷油加工来实现精确的圆孔和光滑平坦的表面,然后与其他零件装配在一起。然而,喷油设备零件所具有的复杂轻量化结构有时会由于刚度不足而不能很好的适应加工过程。此外,复杂的结构也增加了对工件进行安全装夹的难度。

喷油加工的挑战
1. 宝安喷油加工零件的刚度是否足以满足喷油加工过程中所承受的负载?零件是否会偏离加工设备以及产生振动,使得加工设备振动并导致较差的机加工效果?如果喷油设备零件的刚度不足以满足喷油加工的要求,有哪些解决方案可以解决这些问题呢?

手机壳喷油加工 

2. 如果刚度问题得到解决,下一个挑战是如何在机器上对齐。

喷油加工处理在打印过程中可能会有一些变形,缺乏明确的参考。这意味着在注入注油设备零件时,您需要先找到零件的“好”部分。 重要的是要获得零件的最佳5轴对齐。

雷尼绍通过金属喷油加工设备的微波导向探索了喷油加工设备零件的挑战和解决方案,从准备注塑加工到最终完成零件。

经过源裕制品经验整理,总共9个步骤。

源裕宝安喷油加工
解决方案 
步骤1:确定预期的切削力

首先,进行实验以评估喷油加工设备部件是否具有加工所需的足够刚度。  

 Dyno数据显示重复加载,你可以看到峰值力大约是中位数的两倍。

您也可以尝试在不同深度进行切割,看看它如何影响零件上的负载。  


步骤2:模拟切削力

通过仿真过程,发现在零件自由端周围加工的法兰边缘引起明显的挠曲(大于150微米),有限元分析也显示出明显的变形,这可能导致切割不均匀。   


步骤3:初始切削试验

如果在上述情况下进行喷油加工过程,零件将偏离工具并反弹,表面将振动并且工具会振动。

这些问题的结果是产生了不良的表面光洁度。

这些问题的解决方案是在切割过程中增加零件的刚度。

提高刚度有两个步骤。一是调整喷油加工设备部件的设计。第一种是在燃料喷射过程中改变夹紧方法。

首先让我们看看如何通过调整设计来解决这些问题。 

 

步骤4:通过改变喷油加工设备零件的设计来应对加工的挑战  


改变喷油加工设备零件设计的目标是使零件更加坚硬。在这种情况下,设计人员使用支撑结构将零件的两个部分连接到零件上,以减少切削试验中的锯切。

 defect。  

或者它是一个桁架结构,在两个端部之间添加连接,这更复杂。

通过调整设计来改善刚度的缺点是增加了部件占用的体积,这可能影响其他部件所需的空间并降低设计的整体效率。

另一个值得注意的问题是,在传统的工件夹紧模式下,经过调整的设计零件往往不能满足加工要求,有必要重新考虑零件的夹紧方法。  ## #Step 5:重新考虑零件的夹紧方式

在这种情况下,重新夹紧方法的具体方法是为喷油加工设备的零件设计定制夹具,并直接制造定制夹具配有喷油加工设备,降低了零件变形和表面损坏的风险。

使喷油加工装置的零件更接近加工特征,减少偏转和振动。   


步骤6:对定制夹具进行建模

在夹具中喷油加工设备零件的有限元分析中,设计人员发现,通过更好地夹紧


步骤7:加工准备,可以进一步提高刚度

设计完成后完成喷油加工设备零件的调整和定制夹具的设计和制造,可以进入喷油加工加工的准备阶段。  

图为拓扑优化的喷油加工设备在柔性量规上测量零件以产生5轴对齐,以便后续加工。

在此过程中,当机械轴的线性和旋转运动超过制造精确零件所需的公差时,会发生错误。

在这种情况下,

工程师使用Renishaw接触式探头和计量软件NC-Checker来识别和监控这些问题。  


步骤8:喷油零件设置

在传统的喷油加工加工中,它通常情况是首先创建基准,然后用于对齐和定位零件以用于后续加工操作。

但是,在这种情况下,喷油加工设备部件不是以通常的方式进行的,因为在生成所有其他表面之后必须将精度参考添加到最终加工操作中。

挑战设置燃料喷射设备的部件的方法是将其设置为部件的实际形状。这包括在计划切割精密特征的所有区域中了解零件的材料状况,同时考虑诸如注射加工余量和零件变形等因素。

在这种情况下,设计师试图在所有这些位置留下足够的材料,以实现一致和有效的切割。

在此步骤中,您仍然可以使用探头和计量软件找到“最佳配合”设置进行精加工。

设置零件以完成喷油加工设备的另一种方法是使用车间 - 可编程规格,用于测量零件和执行对齐。

此方法更适合大批量应用。


9步:喷油加工

喷油加工厂

通过上述8个步骤的的准备,所得到的组件具有在公差范围内的临界尺寸,并且表现出良好的表面光洁度。与早期的加工切削试验相比,刀具振动和磨损大大降低。
喷油加工通常是金属喷油设备工艺链中的一部分, 这也是一个具有逃战和风险的过程,如果喷油加工失败,将导致一个有价值的喷油设备零件报废。如果在设计喷油设备零件之初就能够考虑到喷油加工中所面临的挑战,将有助于降低失败的风险。

 


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