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      [源裕方案]噴油設備零件噴油加工中的挑戰和解決方案

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      • 來源:FIERCE
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      • 發布日期:2019-02-26 14:50:39

      噴油設備的金屬零件需要進行噴油加工來生成精密的表面,但由于噴油設備零件往往是具有復雜幾何形狀的輕量化零件,這給后續的噴油加工帶來了挑戰。在對噴油設備零件進行噴油加工時需要考慮噴油設備的剛度是否滿足噴油加工的要求,如何用夾具夾持這些結構復雜的噴油設備零件等一系列的問題。我們通過增材制造專家分享的一個噴油設備金屬零件噴油加工案例,共同對噴油設備零件噴油加工中的挑戰和解決方案進行探討。

      噴油設備是一種具有靈活性的技術,對設計的約束較少,借助噴油設備技術設計師能夠實現一些復雜的設計方案,例如:輕量化結構、功能集成的一體式結構。但是增材制造技術的這些優勢,有時會因為要顧及到后續噴油加工中所產生的挑戰而被減弱。如果在最初設計與制造增材制造零件時沒有充分考慮到后續噴油加工中所面臨的挑戰,則可能因為零件加工失敗而產生損失。
      噴油設備的零件通常需要通過噴油加工來實現精確的圓孔和光滑平坦的表面,然后與其他零件裝配在一起。然而,噴油設備零件所具有的復雜輕量化結構有時會由于剛度不足而不能很好的適應加工過程。此外,復雜的結構也增加了對工件進行安全裝夾的難度。

      噴油加工的挑戰
      1. 寶安噴油加工零件的剛度是否足以滿足噴油加工過程中所承受的負載?零件是否會偏離加工設備以及產生振動,使得加工設備振動并導致較差的機加工效果?如果噴油設備零件的剛度不足以滿足噴油加工的要求,有哪些解決方案可以解決這些問題呢?

      手機殼噴油加工 

      2. 如果剛度問題得到解決,下一個挑戰是如何在機器上對齊。

      噴油加工處理在打印過程中可能會有一些變形,缺乏明確的參考。這意味著在注入注油設備零件時,您需要先找到零件的“好”部分。 重要的是要獲得零件的最佳5軸對齊。

      雷尼紹通過金屬噴油加工設備的微波導向探索了噴油加工設備零件的挑戰和解決方案,從準備注塑加工到最終完成零件。

      經過源裕制品經驗整理,總共9個步驟。

      源裕寶安噴油加工
      解決方案 
      步驟1:確定預期的切削力

      首先,進行實驗以評估噴油加工設備部件是否具有加工所需的足夠剛度。  

       Dyno數據顯示重復加載,你可以看到峰值力大約是中位數的兩倍。

      您也可以嘗試在不同深度進行切割,看看它如何影響零件上的負載。  


      步驟2:模擬切削力

      通過仿真過程,發現在零件自由端周圍加工的法蘭邊緣引起明顯的撓曲(大于150微米),有限元分析也顯示出明顯的變形,這可能導致切割不均勻。   


      步驟3:初始切削試驗

      如果在上述情況下進行噴油加工過程,零件將偏離工具并反彈,表面將振動并且工具會振動。

      這些問題的結果是產生了不良的表面光潔度。

      這些問題的解決方案是在切割過程中增加零件的剛度。

      提高剛度有兩個步驟。一是調整噴油加工設備部件的設計。第一種是在燃料噴射過程中改變夾緊方法。

      首先讓我們看看如何通過調整設計來解決這些問題。 

       

      步驟4:通過改變噴油加工設備零件的設計來應對加工的挑戰  


      改變噴油加工設備零件設計的目標是使零件更加堅硬。在這種情況下,設計人員使用支撐結構將零件的兩個部分連接到零件上,以減少切削試驗中的鋸切。

       defect。  

      或者它是一個桁架結構,在兩個端部之間添加連接,這更復雜。

      通過調整設計來改善剛度的缺點是增加了部件占用的體積,這可能影響其他部件所需的空間并降低設計的整體效率。

      另一個值得注意的問題是,在傳統的工件夾緊模式下,經過調整的設計零件往往不能滿足加工要求,有必要重新考慮零件的夾緊方法。  ## #Step 5:重新考慮零件的夾緊方式

      在這種情況下,重新夾緊方法的具體方法是為噴油加工設備的零件設計定制夾具,并直接制造定制夾具配有噴油加工設備,降低了零件變形和表面損壞的風險。

      使噴油加工裝置的零件更接近加工特征,減少偏轉和振動。   


      步驟6:對定制夾具進行建模

      在夾具中噴油加工設備零件的有限元分析中,設計人員發現,通過更好地夾緊


      步驟7:加工準備,可以進一步提高剛度

      設計完成后完成噴油加工設備零件的調整和定制夾具的設計和制造,可以進入噴油加工加工的準備階段。  

      圖為拓撲優化的噴油加工設備在柔性量規上測量零件以產生5軸對齊,以便后續加工。

      在此過程中,當機械軸的線性和旋轉運動超過制造精確零件所需的公差時,會發生錯誤。

      在這種情況下,

      工程師使用Renishaw接觸式探頭和計量軟件NC-Checker來識別和監控這些問題。  


      步驟8:噴油零件設置

      在傳統的噴油加工加工中,它通常情況是首先創建基準,然后用于對齊和定位零件以用于后續加工操作。

      但是,在這種情況下,噴油加工設備部件不是以通常的方式進行的,因為在生成所有其他表面之后必須將精度參考添加到最終加工操作中。

      挑戰設置燃料噴射設備的部件的方法是將其設置為部件的實際形狀。這包括在計劃切割精密特征的所有區域中了解零件的材料狀況,同時考慮諸如注射加工余量和零件變形等因素。

      在這種情況下,設計師試圖在所有這些位置留下足夠的材料,以實現一致和有效的切割。

      在此步驟中,您仍然可以使用探頭和計量軟件找到“最佳配合”設置進行精加工。

      設置零件以完成噴油加工設備的另一種方法是使用車間 - 可編程規格,用于測量零件和執行對齊。

      此方法更適合大批量應用。


      9步:噴油加工

      噴油加工廠

      通過上述8個步驟的的準備,所得到的組件具有在公差范圍內的臨界尺寸,并且表現出良好的表面光潔度。與早期的加工切削試驗相比,刀具振動和磨損大大降低。
      噴油加工通常是金屬噴油設備工藝鏈中的一部分, 這也是一個具有逃戰和風險的過程,如果噴油加工失敗,將導致一個有價值的噴油設備零件報廢。如果在設計噴油設備零件之初就能夠考慮到噴油加工中所面臨的挑戰,將有助于降低失敗的風險。

       


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