Неравностите след обработката са много досадни. Наличието на грапавини не само намалява точността на обработката и качеството на повърхността на детайла, но също така влияе върху работата на продукта и понякога дори причинява злополуки. За проблема с генерирания грапав, хората обикновено използват процеса на премахване на грапавини, за да го решат. Почистването е непродуктивен процес, който не само увеличава цената на продукта и удължава цикъла на производство на продукта, но също така води до бракуване на целия продукт поради неправилно почистване, което води до икономически загуби. В тази статия авторът първо систематично анализира основните фактори, влияещи върху образуването на грапавини при фрезоване, и обсъжда методите и технологиите за намаляване и контролиране на грапавиците от фрезоване от структурния дизайн до целия процес на производство.
1. Основната форма на неравности при челно фрезоване
Съгласно системата за класификация на движението на рязане - неравностите на режещия ръб, неуредиците, генерирани в процеса на крайно фрезоване, включват главно неуредици от двете страни на основния ръб, неуредици в посоката на рязане при странично рязане, неуредици в посоката на рязане при долно рязане, и захранване и захранване. Има пет форми на насочени брусове (вижте Фигура 1).
Снимка Фигура 1 Неравности, образувани от челно фрезоване
Най-общо казано, в сравнение с други борчета, борчетата в посока на рязане, изрязани от долния ръб, имат характеристиките на голям размер и трудно отстраняване. Поради тази причина, този документ приема бора за посока на рязане, изрязан от долния ръб, като основен изследователски обект за извършване на изследвания. Според размера и формата на ръбовете в посоката на рязане на долния ръб при челно фрезоване, те могат да бъдат разделени на следните три типа: тип I (по-големи по размер, трудни за отстраняване и по-високи разходи за отстраняване), тип Борове II (по-малки по размер Малки, не могат да бъдат премахнати или отстранени лесно) и бурове Тип III са отрицателни борове (вижте Фигура 2).
снимка
Фигура 2 Видове неравности в посоката на рязане, изрязани от долния ръб по време на фрезоване
Второ, основните фактори, влияещи върху образуването на грапавини при фрезоване
Образуването на бръчки е много сложен процес на деформация на материала. Различни фактори, като свойства на материала на детайла, геометрия, повърхностна обработка, геометрия на инструмента, траектория на рязане на инструмента, износване на инструмента, параметри на рязане и използване на охлаждаща течност, всички те пряко влияят върху образуването на неравности. Фигура 3 е блокова диаграма на факторите, влияещи върху резките при крайно фрезоване. При специфични условия на фрезоване, формата и размерът на ръбовете при крайно фрезоване зависят от комбинираните ефекти на различни влияещи фактори, но различните фактори имат различен ефект върху образуването на ръбове.
снимка
Фиг.3 Диаграма на причинно-следствения контрол на образуването на фрезоване
1. Вход/изход на инструмента
Като цяло, ръбът, генериран, когато инструментът се завинти от детайла, е по-голям от ръба, генериран, когато инструментът се завинти в детайла.
2. Ъгъл на рязане на равнина
Ъгълът на равнинното рязане има голямо влияние върху образуването на неравности в посоката на рязане при рязане на долния ръб. Ъгълът на изрязване на равнината се определя като посоката на скоростта на рязане (векторен синтез на скоростта на инструмента и скоростта на подаване) и ъгълът между ориентациите на крайните повърхности на детайла. Посоката на крайната повърхност на детайла е от точката на завинтване на инструмента до точката на завинтване на инструмента.
Резултатите от теста показват, че височината на бора се променя с дълбочината на рязане, т.е. борерът се променя от тип I до тип II с увеличаване на дълбочината на рязане. Минималната дълбочина на фрезоване, която произвежда неравности тип II, обикновено се нарича гранична дълбочина на рязане, изразена в dcr. Фигура 4 показва ефекта на плоския преден ъгъл и дълбочината на рязане върху височината на борда при обработка на алуминиева сплав.
снимка
Фигура 4 Форма на брус и ъгъл на рязане на равнина и дълбочина на рязане
От фигура 4 може да се види, че колкото по-голям е ъгълът на изрязване на равнината, толкова по-голяма е граничната дълбочина на рязане; когато ъгълът на изрязване на равнината е по-голям от 120 градуса, размерът на бора от тип I е по-голям и граничната дълбочина на рязане за прехода към бора от тип II също е голяма. Следователно, малък ъгъл на рязане на равнина е благоприятен за генериране на неравности от тип II, тъй като колкото по-малко е φ, поддържащата коравина на крайната повърхност е относително подобрена и е по-малко вероятно да се образуват неравности.
Размерът и посоката на скоростта на подаване ще имат определено влияние върху размера и посоката на композитната скорост v, а след това ще окажат влияние върху ъгъла на рязане на равнината и образуването на неравности. Следователно, колкото по-големи са скоростта на подаване и ъгълът на изместване на изходния ръб, толкова по-малък е φ, което е по-благоприятно за потискане на образуването на по-големи неравности (вижте Фигура 5).
снимка
Фиг.5 Влияние на посоката на подаване върху образуването на грапавини
3. Изходна последователност EOS на върха на инструмента
По време на челно фрезоване размерът на бора до голяма степен се определя от изходната последователност на върховете на инструмента. Както е показано на фигура 6: точка A е точката на второстепенния режещ ръб, точката C е точката на главния режещ ръб, а точка B е върха на върха на инструмента. Приема се, че върхът на инструмента е остър, т.е. радиусът на дъгата на върховете на инструмента не се взема предвид. Ако ръбът BC излезе от детайла първи, а ръбът AB излезе от детайла по-късно, стружките са шарнирно закрепени към обработената повърхност и с напредването на фрезоването стружките се изтласкват от детайла, образувайки по-голям долен ръб и изрязвайки посоката на рязане се изглажда. Ако ръбът AB излезе от детайла първи, а ръбът BC излезе от детайла по-късно, чипът се закача на преходната повърхност и се изрязва от детайла, образувайки долен ръб с по-малък размер, който изрязва ръба в посоката на рязане.
снимка
Фигура 6 Изходна последователност на върха на инструмента и образуване на грапавини
експериментът показва:
①Последователността на излизане от върха на инструмента ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA, която кара размера на бора да се увеличава последователно.
② Резултатите, получени от EOS, са същите, но при една и съща изходна последователност, размерът на резеца, произведен от пластмасови материали, е по-голям от този, получен от крехки материали. Изходната последователност на носа на инструмента е свързана не само с геометричната форма на инструмента, но и с фактори като скорост на подаване, дълбочина на фрезоване, геометричен размер на детайла и условия на рязане. Това е комбинация от различни фактори, които оказват влияние върху образуването на грапавини.
4. Влиянието на други фактори
① Параметри на фрезоване, температура на фрезоване, среда на рязане и т.н. също ще имат определено влияние върху образуването на неравности. Влиянието на някои основни фактори като скорост на подаване, дълбочина на фрезоване и т.н. е отразено от теорията за равнинния ъгъл на рязане и теорията на EOS за последователността на излизане от върха на инструмента. Тук няма да навлизам в подробности.
②Колкото по-добра е пластичността на материала на детайла, толкова по-лесно е да се оформят I-тип неравности. В процеса на челно фрезоване на крехки материали, ако скоростта на подаване или ъгълът на равнинно рязане е голям, това е благоприятно за образуването на заусенци тип III (недостатъци).
③Когато ъгълът между крайната повърхност на детайла и обработваната равнина е по-голям от прав ъгъл, образуването на грапавини може да бъде потиснато поради повишената опорна твърдост на крайната повърхност.
④Използването на течност за фрезоване е благоприятно за удължаване на живота на инструмента, намаляване на износването на инструмента, смазване на процеса на фрезоване и намаляване на размера на бора.
⑤ Износването на инструмента има голямо влияние върху образуването на грапавини. Когато инструментът се износи до известна степен, дъгата на върха на инструмента се увеличава, не само размерът на резеца в посоката на излизане от инструмента се увеличава, но също така и размерът на грапавиците в посоката на рязане на инструмента. Механизмът трябва да бъде допълнително проучен в дълбочина.
⑥Други фактори, като материал на инструмента, също имат известно влияние върху образуването на грапавини. При същите условия на рязане диамантените инструменти са по-благоприятни за потискане на образуването на грапавини, отколкото други инструменти.
Трето, основният начин за контролиране на образуването на фрезоване
Образуването на резки при крайно фрезоване се влияе от много фактори, то не е свързано само със специфичния процес на фрезоване, но и със структурата на детайла, геометрията на инструмента и други фактори. За да се намалят неравностите при крайно фрезоване, генерирането на неравности трябва да се контролира и намали от много аспекти.
1. Разумен структурен дизайн
Образуването на грапавини до голяма степен се влияе от структурата на детайла. Структурата на детайла е различна, а формата и размерът на неравностите по ръбовете след обработка също са много различни. Ако материалът на детайла и повърхностната обработка са предварително определени, геометрията на детайла и ръбовете са важен фактор при определяне на образуването на неравности.
2. Подходяща последователност на обработка
Както е показано на Фигура 7, последователността на обработка също има известно влияние върху формата и размера на резците за крайно фрезоване. В зависимост от формата и размера на неравностите, работното натоварване и свързаните с това разходи за отстраняване на неравности също са различни. Следователно изборът на подходяща последователност на обработка е ефективен начин за намаляване на разходите за премахване на ръбове.
снимка
(a) (b)
Фигура 7 Изберете метода за контрол на последователността на обработка
На Фиг. 8а, ако отворът се пробие първо и след това равнината се фрезова, по обиколката на отвора лесно се генерират големи ръбове при рязане и фрезоване; ако първо се фрезова равнината и след това дупката се пробие, по обиколката на дупката има само малки дупки за пробиване и рязане. По подобен начин, на Фигура 8b, размерът на резеца, образуван чрез фрезоване първо на горната повърхност и след това на фрезоване на вдлъбнатия контур, е по-малък от този, образуван чрез механична обработка първо на вдлъбнатия контур и след това на фрезоване на равнината.
снимка
(a) (b)
Фигура 8 Управление на метода на пътя на инструмента
3. Избягвайте изхода на инструмента
Избягването на изтеглянето на инструмента е ефективен начин за избягване на образуването на грапавини, тъй като изтеглянето на инструмента е основният фактор за образуване на грапачини в посоката на рязане. Обикновено фрезата произвежда по-големи неравности, когато се развие от детайла, и по-малки, когато се завинти в детайла. Следователно фрезата трябва да се избягва да се върти колкото е възможно по време на обработката.
4. Изберете подходящия маршрут на рязане
От предишния анализ може да се види, че когато ъгълът на изрязване на равнината е по-малък от определена стойност, размерът на генерирания брус е по-малък. Ъгълът на равнинното рязане може да се променя чрез промяна на ширината на фрезоване, скоростта на подаване (величина и посока) и скоростта на въртене (величина и посока). Следователно, генерирането на неравности от тип I може да бъде избегнато чрез избор на подходяща траектория на инструмента.
5. Изберете подходящите параметри на смилане
Параметрите на крайно фрезоване (като подаване на зъб, ширина на крайно фрезоване, дълбочина на крайно фрезоване и геометричен ъгъл на инструмента и т.н.) имат известно влияние върху образуването на неравности.
Образуването на фрезови фрези се влияе от много фактори, основните влияещи фактори са: изход/влизане на инструмента, ъгъл на равнинно рязане, изходна последователност на върха на инструмента, параметри на фрезоване и др. Крайната форма и размер на фрезоването са резултат от комбинация от фактори.
Започвайки от целия процес на проектиране на структурата на детайла, подреждане на технологията на обработка, потреблението на фрезоване и избор на инструмент, тази статия анализира основните фактори на влияние на фрезоването и излага метода за контролиране на маршрута на фрезата, избор на подходяща последователност на обработка и подобряване на конструкцията на конструкцията. Технологията, процесът и методът за потискане или намаляване на неравностите при фрезоване, като метода, осигуряват осъществимо техническо решение за активно контролиране на размера на неравностите, подобряване на качеството на продукта, намаляване на разходите и съкращаване на производствения цикъл при фрезоване.
