전체 방송국 검색 알루미늄 부품 스물다섯

공정 경로와 픽스처를 설계하여 다면체 알루미늄 부품을 가공하는 방법은 무엇입니까?

사례 연구 리소스 2652

In the field of machining and manufacturing, selecting the appropriate machining strategy is important for improving production efficiency. In common, the polyhedral machined parts have complex geometries and tight tolerance requirements. So how choosing a suitable processing route for machining such parts requires comprehensive considerations.

In this article, Washxing provides an analysis of different process routes for polyhedral aluminum parts and compares the 3+2-axis CNC machining and 3-axis CNC machining methods. We also highlight its fixture design considerations. Let’s get into it.

aluminum polyhedral part drawing

Product Introduction

The product is a precision aluminum polyhedral component used in semiconductor equipment, with a production quantity of 800 pieces. Due to the need for assembly with other parts, it requires high dimensional tolerances, especially for hole tolerances and geometric tolerances. Additionally, these machined parts require black anodizing to prevent oxidation and improve wear resistance.

Key Dimensions Machining Requirements

  • Flatness: 0.01;
  • Two ∅2.3+0.015mm precision holes, with a positional tolerance of 0.05mm;
  • Two ∅3.5+0.015mm precision holes, with a positional tolerance of 0.05mm;
  • Two ∅2.5+0.015mm precision holes, with a positional tolerance of 0.05mm;
  • Perpendicularity relative to Datum A: 0.02mm
  • Linear dimension: 38.88-0.02mm

key machining requirements of polyhedral part

Machinability Analysis

Let‘s check the machinability characteristics of this polyhedral component. The maximum external dimensions of the product are 46.88×16.41×10.91 mm. Its machining tolerance requirements are as follows:

  • The strictest dimension tolerance of the part is 38.88-0.02 mm, which can be maintained by two times fine milling at the same path.
  • Other tolerances of ±0.03 mm and above can be guaranteed with a single fine milling.
  • The three sets of +0.015 mm precision holes can be ensured through precision reaming.
  • Positional accuracy is best achieved by machining the measured hole and reference datum in the same process.
  • Perpendicularity of 0.02mm can be maintained by machining in the same process as Datum A or using Datum A as the reference.
  • The flatness of 0.01 requires proper machining parameters. So this finishing machining should employed later in the whole process to minimize deformation.

Finally, the product also requires age hardening to release material stress and ensure long-term dimensional stability. Since the product is not big and the material removal rate is less than 80%, a single precipitation heat treatment before machining is sufficient.

Process Route Comparison for Machining Aluminum Polyhedral Parts

Comparing the two process routes in the following picture shows that the 3-axis machining solutions require five process procedures, each needing a custom fixture. In contrast, using 3+2 axis machining, supplemented by a 3-axis machine to remove residual material at the joint position, requires only two process procedures and fewer fixtures.

For small batch orders from 50 to 1000, the second machining solution has a significant cycle time advantage. At the same time, it better guarantees the key dimensions by completing them in the same process procedure.

two machining routes comparison of polyhedral parts

Combine 3+2-axis with One-Time 3-axis Machining

However, the advantage of the 3-axis machining solution lies in its ability to duplicate many parts per process. So it can improve machine utilization in the machining. On the other hand, the 3+2 axis machine typically processes one part at a time, reducing machine utilization due to the frequent loading and unloading of workpieces. In addition, we need to use machine tool detection probes to compensate for positioning errors during machining changeovers.

During the machining process, we need to take everything into account. Finally, we chose to combine 3+2 axis machining and a one-time 3-axis process for producing the polyhedral parts, which is the most efficient processing solution.

Highlights of Fixture Design

As we mentioned above, the 5-axis machining route typically processes one part at a time. However, through careful analysis and design, we can achieve machining 2 workpieces in one setup. Combined with zero-point quick-change bases, as shown in Figure 3, two parts can be machined simultaneously. We named these A/B bases, where the A base processes inside the machine while the B base is clamped outside. This improves the problem of under-utilization of machining time on 5-axis machines.

fixture design of polyhedral part

결론

This article compared two process routes for machining an aluminum polyhedral part. We should consider the product order quantity and dimensional requirements during the CNC machining process. Finally, the combined 3+2-axis and 3-axis process solution was selected, and Washxing successfully delivered the order with quality and effectiveness. If you have any machining requirements for your project, just contact Washxing for professional custom CNC machining services.

CNC 가공 중 크고 얇은 쉘 부품의 뒤틀림과 변형을 방지하는 방법은 무엇입니까?

크고 벽이 얇은 쉘 부품은 가공 중에 뒤틀리고 변형되기 쉽습니다. 이번 기사에서는 벽이 크고 얇은 부품의 방열판 케이스를 소개하여 일반 가공 공정에서 발생하는 문제점에 대해 설명합니다. 또한 최적화된 공정 및 픽스처 솔루션도 제공합니다. 그럼 시작해 보겠습니다! 케이스는 AL6061-T6 재질로 만들어진 쉘 부품입니다. 정확한 치수는 다음과 같습니다. 전체 치수: 455 * 261.5 * 12.5mm지지 벽 두께 : 2.5mm방열판 두께 : 1.5mm그는 ...

대형 사진의 뒤틀림과 변형을 방지하는 방법...

가공 공정에서 기계 충돌을 피하는 방법은?

기계 충돌은 프로토타입 및 부품 가공에서 항상 피할 수 없는 과제였습니다. 공구 설정 실패와 같은 작업자 오류는 충돌로 이어질 수 있습니다. 이는 공구 파손, 공작물 폐기, 재료 재주문 및 재가공으로 이어질 수 있습니다. 또한 자동 공구 세터가 없는 경우 Z값 데이터 오류 입력 시 수동 공구 설정도 기계 충돌을 일으킬 수 있습니다. 이 기사에서는 이러한 문제를 방지하는 데 도움이 되는 요약된 경험을 공유합니다. Bef...

기계 가공에서 기계 충돌을 피하는 방법...

제조용 CNC 가공 설계: 전문가 기술 가이드

효율적인 CNC 설계는 기능, 비용, 생산 효율성의 균형을 맞추는 데 핵심입니다. 이 가이드라인을 따르면 일반적인 설계 문제를 방지하고 제조 가능성을 개선하며 생산 프로세스를 간소화할 수 있습니다. 얇은 벽과 깊은 캐비티 최소화부터 합리적인 공차 설정까지, 이 솔루션의 각 권장 사항은 가공을 간소화하는 동시에 품질을 보장하는 데 도움이 됩니다. 시작하겠습니다! 캐비티와 홈의 깊이는 일반적으로 절삭 공구 직경에 의해 제한됩니다...

제조용 CNC 가공 설계: 전문가 ...

금속 가공 시 공구 마크의 원인과 해결 방법

정밀 금속 부품은 다양한 정밀 가공 기술을 사용하여 제조되는 경우가 많으며, CNC 가공이 일반적인 방법입니다. 일반적으로 정밀 부품은 일반적으로 치수와 외관 모두에 대해 높은 기준을 요구합니다. 따라서 알루미늄 및 구리와 같은 금속을 CNC 가공할 때 완제품 표면에 공구 자국과 선이 발생하는 것이 우려됩니다. 이 문서에서는 금속 제품 가공 중 공구 자국과 선이 발생하는 이유에 대해 설명합니다....

기계 가공에서 공구 마크의 원인 및 해결 방법
더 확장하세요!