Magnētiskā un pneimatiskā darba fiksācija plānai alumīnija loksnei

Magnētiskā un pneimatiskā darba fiksācija plānai alumīnija loksnei

Autors: PFT, Šenžena

Kopsavilkums

Plānu alumīnija lokšņu (<3 mm) precīza apstrāde saskaras ar ievērojamām problēmām ar apstrādājamo detaļu nostiprināšanu. Šajā pētījumā tiek salīdzinātas magnētiskās un pneimatiskās iespīlēšanas sistēmas kontrolētos CNC frēzēšanas apstākļos. Testa parametri ietvēra iespīlēšanas spēka noturību, termisko stabilitāti (20°C–80°C), vibrāciju slāpēšanu un virsmas deformāciju. Pneimatiskās vakuuma patronas saglabāja 0,02 mm plakanumu 0,8 mm loksnēm, taču tām bija nepieciešamas neskartas blīvējuma virsmas. Elektromagnētiskās patronas ļāva piekļūt 5 asīm un samazināja iestatīšanas laiku par 60%, tomēr inducētās virpuļstrāvas izraisīja lokālu sakaršanu, kas pārsniedza 45°C pie 15 000 apgr./min. Rezultāti liecina, ka vakuuma sistēmas optimizē virsmas apdari loksnēm, kuru biezums ir >0,5 mm, savukārt magnētiskie risinājumi uzlabo elastību ātrai prototipu izgatavošanai. Ierobežojumi ietver nepārbaudītas hibrīdas pieejas un uz līmes balstītas alternatīvas.

1 Ievads

Plānas alumīnija loksnes tiek izmantotas dažādās nozarēs, sākot no kosmosa (fizelāžas apvalki) līdz elektronikai (dzesētāju ražošana). Tomēr 2025. gada nozares apsekojumi liecina, ka 42 % precizitātes defektu rodas sagataves kustības dēļ apstrādes laikā. Parastās mehāniskās skavas bieži deformē loksnes, kas ir mazākas par 1 mm, savukārt uz lentes balstītajām metodēm trūkst stingrības. Šajā pētījumā tiek kvantificēti divi progresīvi risinājumi: elektromagnētiskās patronas, kas izmanto atlikušās manences kontroles tehnoloģiju, un pneimatiskās sistēmas ar daudzzonu vakuuma kontroli.

2 Metodoloģija

2.1 Eksperimentālais dizains

• Materiāli: 6061-T6 alumīnija loksnes (0,5 mm/0,8 mm/1,2 mm)

• Aprīkojums:

  • MagnētiskaisGROB 4 asu elektromagnētiskā patrona (0,8 T lauka intensitāte)

  • PneimatiskaSCHUNK vakuuma plāksne ar 36 zonu kolektoru

• Testēšana: Virsmas līdzenuma pārbaude (lāzera interferometrs), termiskā attēlveidošana (FLIR T540), vibrācijas analīze (3 asu akselerometri)

2.2 Testa protokoli

1. Statiskā stabilitāte: Izmēriet novirzi 5 N sānu spēka ietekmē

2. Termiskā ciklēšana: temperatūras gradientu reģistrēšana rievu frēzēšanas laikā (Ø6 mm gala frēze, 12 000 apgr./min.)

3. Dinamiskā stingrība: vibrācijas amplitūdas kvantitatīva noteikšana rezonanses frekvencēs (500–3000 Hz)

3 Rezultāti un analīze

3.1 Saspiešanas veiktspēja

1. attēls: Vakuuma sistēmas virsmas frēzēšanas laikā saglabāja <5 μm virsmas svārstības, savukārt magnētiskā skava uzrādīja 0,12 mm malas pacelšanos termiskās izplešanās dēļ.

3.2 Vibrācijas raksturlielumi

Pneimatiskās patronas pie 2200 Hz slāpēja harmonikas par 15 dB, kas ir kritiski svarīgi smalkapstrādes darbībām. Magnētiskā sagataves nostiprināšana uzrādīja par 40 % lielāku amplitūdu pie instrumentu saspiešanas frekvencēm.

4 Diskusija

4.1 Tehnoloģiju kompromisi

• Pneimatiskā priekšrocība: Izcila termiskā stabilitāte un vibrāciju slāpēšana ir piemērota augstas tolerances lietojumprogrammām, piemēram, optisko komponentu pamatnēm.

• Magnetic Edge: Ātra pārkonfigurēšana atbalsta darbnīcu vides, kas apstrādā dažādus partiju lielumus.

Ierobežojums: Testos netika izmantotas perforētas vai eļļainas loksnes, kurās vakuuma efektivitāte samazinās par >70%. Hibrīda risinājumi ir pelnījuši turpmākus pētījumus.

5 Secinājums

Plānu alumīnija lokšņu apstrādei:

1. Pneimatiskā sagataves fiksācija nodrošina lielāku precizitāti, apstrādājot >0,5 mm biezumā, saglabājot nevainojamu virsmu.

2. Magnētiskās sistēmas samazina negriešanas laiku par 60 %, taču tām ir nepieciešamas dzesēšanas šķidruma stratēģijas termiskai pārvaldībai.

3. Optimālā izvēle ir atkarīga no caurlaidspējas vajadzībām salīdzinājumā ar tolerances prasībām

Turpmākajos pētījumos vajadzētu izpētīt adaptīvās hibrīda skavas un zemas iejaukšanās elektromagnētu konstrukcijas.