Bavurile după prelucrare sunt foarte enervante. Existența bavurilor nu numai că reduce precizia de prelucrare și calitatea suprafeței piesei de prelucrat, dar afectează și performanța produsului și uneori chiar provoacă accidente. Pentru problema de bavuri generată, oamenii folosesc de obicei procesul de debavurare pentru a o rezolva. Debavurarea este un proces neproductiv, care nu numai că mărește costul produsului și prelungește ciclul de producție a produsului, dar determină și casarea întregului produs din cauza debavurării necorespunzătoare, provocând pierderi economice. În această lucrare, autorul analizează mai întâi în mod sistematic principalii factori care afectează formarea bavurilor de frezare și discută metodele și tehnologiile pentru reducerea și controlul bavurilor de frezare de la proiectarea structurală până la întregul proces de fabricație.
1. Principala formă de bavuri în frezarea finală
În conformitate cu sistemul de clasificare al mișcării de tăiere - bavuri de tăiere, bavurile generate în procesul de frezare final includ în principal bavuri pe ambele părți ale muchiei principale, bavuri în direcția de tăiere a tăierii laterale, bavuri în direcția de tăiere a tăierii de jos, si infeed si infeed. Există cinci forme de bavuri direcționale (vezi Figura 1).
Imagine Figura 1 Bavuri formate prin frezare la capăt
În general, în comparație cu alte bavuri, direcția de tăiere bavurile tăiate de pe marginea inferioară are caracteristicile unei dimensiuni mari și o îndepărtare dificilă. Din acest motiv, această lucrare ia bavurile din direcția de tăiere tăiate din marginea inferioară ca obiect principal de cercetare pentru efectuarea cercetării. În funcție de dimensiunea și forma bavurilor în direcția de tăiere a marginii inferioare la frezarea finală, acestea pot fi împărțite în următoarele trei tipuri: bavuri de tip I (mai mari ca dimensiune, greu de îndepărtat și mai mari ca costuri de îndepărtare), tip Bavurile II (mai mici ca dimensiuni Mici, nu pot fi îndepărtate sau îndepărtate cu ușurință) și bavurile de tip III sunt bavuri negative (vezi Figura 2).
imagine
Figura 2 Tipuri de bavuri în direcția de tăiere tăiate din marginea inferioară în timpul frezării
În al doilea rând, principalii factori care afectează formarea bavurilor de frezare
Formarea bavurilor este un proces foarte complex de deformare a materialului. Diferiți factori, cum ar fi proprietățile materialului piesei de prelucrat, geometria, tratamentul suprafeței, geometria sculei, traiectoria de tăiere a sculei, uzura sculei, parametrii de tăiere și utilizarea lichidului de răcire afectează în mod direct formarea bavurilor. Figura 3 este o diagramă bloc a factorilor care afectează bavurile de frezare. În condiții specifice de frezare, forma și dimensiunea bavurilor de frezare la capăt depind de efectele combinate ale diferiților factori de influență, dar diferiți factori au efecte diferite asupra formării bavurilor.
imagine
Fig.3 Diagrama de control cauzală a formării bavurilor de frezare
1. Intrarea/ieșirea sculei
În general, bavurile generate atunci când unealta este înșurubată din piesa de prelucrat este mai mare decât bavurile generate atunci când unealta este înșurubată în piesa de prelucrat.
2. Unghiul de tăiere plan
Unghiul de tăiere plan are o mare influență asupra formării bavurilor în direcția de tăiere a tăierii marginii inferioare. Unghiul de tăiere plan este definit ca direcția vitezei de tăiere (sinteza vectorială a vitezei sculei și a vitezei de avans) și Unghiul dintre orientările fețelor de capăt ale piesei de prelucrat. Direcția părții de capăt a piesei de prelucrat este de la punctul de înșurubare a sculei până la punctul de înșurubare a sculei.
Rezultatele testului arată că înălțimea bavurii se modifică odată cu adâncimea de tăiere, adică bavra se schimbă de la bavura de tip I la bavura de tip II odată cu creșterea adâncimii de tăiere. Adâncimea minimă de frezare care produce bavuri de tip II se numește de obicei adâncimea limită de tăiere, exprimată în dcr. Figura 4 arată efectul unghiului de avans plat și adâncimii de tăiere asupra înălțimii bavurilor la prelucrarea unui aliaj de aluminiu.
imagine
Figura 4 Forma bavurilor și unghiul de tăiere plan și adâncimea de tăiere
Se poate observa din figura 4 că cu cât unghiul de tăiere plan este mai mare, cu atât adâncimea limită de tăiere este mai mare; când unghiul de tăiere al planului este mai mare de 120 de grade, dimensiunea bavurii de tip I este mai mare, iar adâncimea limită de tăiere pentru trecerea la bavurile de tip II este, de asemenea, mare. Prin urmare, un unghi de tăiere plan mic este favorabil generării de bavuri de tip II, deoarece cu cât φ este mai mic, rigiditatea de susținere a suprafeței terminale este relativ îmbunătățită, iar bavurile sunt mai puțin probabil să se formeze.
Dimensiunea și direcția vitezei de avans vor avea un anumit impact asupra mărimii și direcției vitezei compozite v, iar apoi vor avea un impact asupra unghiului de tăiere plan și a formării bavurilor. Prin urmare, cu cât viteza de avans și unghiul de decalare a marginii de ieșire sunt mai mari, cu atât φ este mai mic, ceea ce este mai propice pentru suprimarea formării de bavuri mai mari (vezi Figura 5).
imagine
Fig.5 Efectul direcției de avans asupra formării bavurilor
3. Secvența de ieșire a nasului sculei EOS
În timpul frezării frontale, dimensiunea bavurilor este determinată în mare măsură de secvența de ieșire a vârfurilor sculei. După cum se arată în Figura 6: punctul A este punctul de pe muchia de tăiere minoră, punctul C este punctul de pe muchia de tăiere principală, iar punctul B este vârful vârfului sculei. Se presupune că vârful sculei este ascuțit, adică nu se ia în considerare raza arcului sculei. Dacă muchia BC iese mai întâi din piesa de prelucrat, iar muchia AB iese din piesa de prelucrat mai târziu, așchiile sunt articulate pe suprafața prelucrată și, pe măsură ce frezarea progresează, așchiile sunt împinse în afara piesei de prelucrat, formând o margine inferioară mai mare și tăind. direcția de tăiere bavuri. Dacă muchia AB iese mai întâi din piesa de prelucrat, iar muchia BC iese din piesa de prelucrat mai târziu, așchiul se fixează pe suprafața de tranziție și este tăiat din piesa de prelucrat, formând o margine inferioară de dimensiuni mai mici care decupează bavurile direcției de tăiere.
imagine
Figura 6 Secvența de ieșire a vârfului sculei și formarea bavurilor
experimentul arată:
①Secvența de ieșire a nasului sculei ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA care face ca dimensiunea bavurilor să crească succesiv.
② Rezultatele produse de EOS sunt aceleași, dar în aceeași secvență de ieșire, dimensiunea bavurilor produse de materialele plastice este mai mare decât cea produsă de materialele fragile. Secvența de ieșire a vârfului sculei nu este legată doar de forma geometrică a sculei, ci și de factori precum viteza de avans, adâncimea de frezare, dimensiunea geometrică a piesei de prelucrat și condițiile de tăiere. Este o combinație de diverși factori care exercită o influență asupra formării bavurilor.
4. Influența altor factori
① Parametrii de frezare, temperatura de frezare, mediul de tăiere etc. vor avea, de asemenea, un anumit impact asupra formării bavurilor. Impactul unor factori principali, cum ar fi viteza de avans, adâncimea de frezare, etc. este reflectat de teoria unghiului de tăiere plan și de teoria EOS a secvenței de ieșire a vârfului sculei. Nu voi intra în detalii aici.
②Cu cât plasticitatea materialului piesei de prelucrat este mai bună, cu atât este mai ușor să se formeze bavuri de tip I. În procesul de frezare frontală a materialelor casante, dacă viteza de avans sau unghiul de tăiere plan este mare, este favorabilă formării de bavuri de tip III (deficiențe).
③Când unghiul dintre suprafața terminală a piesei de prelucrat și planul prelucrat este mai mare decât un unghi drept, formarea bavurilor poate fi suprimată datorită rigidității sporite a suportului suprafeței terminale.
④Utilizarea fluidului de frezare este favorabilă prelungirii duratei de viață a sculei, reducerea uzurii sculei, lubrifierea procesului de frezare și reducerea dimensiunii bavurilor.
⑤ Uzura sculei are o mare influență asupra formării bavurilor. Când unealta se uzează într-o anumită măsură, arcul vârfului sculei crește, nu numai dimensiunea bavurilor în direcția de ieșire a sculei crește, ci și dimensiunea bavurilor în direcția de tăiere a sculei. Mecanismul trebuie studiat în continuare și în profunzime.
⑥Alți factori, cum ar fi materialul sculei, au, de asemenea, o anumită influență asupra formării bavurilor. În aceleași condiții de tăiere, uneltele diamantate sunt mai propice pentru suprimarea bavurilor decât alte unelte.
Trei, modalitatea de bază de a controla formarea bavurilor de frezare
Formarea bavurilor de frezare este afectată de mulți factori, nu este legată doar de procesul specific de frezare, ci și de structura piesei de prelucrat, geometria sculei și alți factori. Pentru a reduce bavurile de frezare, generarea de bavuri trebuie controlată și redusă din multe aspecte.
1. Proiectare structurală rezonabilă
Formarea bavurilor este afectată în mare măsură de structura piesei de prelucrat. Structura piesei de prelucrat este diferită, iar forma și dimensiunea bavurilor de la margini după prelucrare sunt, de asemenea, foarte diferite. Dacă materialul piesei de prelucrat și tratamentul suprafeței sunt predeterminate, geometria și marginile piesei de prelucrat sunt un factor important în determinarea formării bavurilor.
2. Secvență de procesare adecvată
După cum se arată în Figura 7, secvența de prelucrare are, de asemenea, o anumită influență asupra formei și dimensiunii bavurilor de frezare. În funcție de forma și dimensiunea bavurilor, volumul de muncă și costurile aferente debavurării sunt, de asemenea, diferite. Prin urmare, selectarea unei secvențe de procesare adecvată este o modalitate eficientă de a reduce costul debavurării.
imagine
(a) (b)
Figura 7 Selectați metoda de control al secvenței de procesare
În Fig. 8a, dacă gaura este mai întâi găurită și apoi planul este frezat, se generează cu ușurință bavuri mari de tăiere și frezare pe circumferința găurii; dacă planul este frezat mai întâi și apoi gaura este găurită, există doar mici bavuri de găurire și tăiere pe circumferința găurii. În mod similar, în Figura 8b, dimensiunea bavurii formate prin frezarea mai întâi a suprafeței superioare și apoi frezarea conturului concav este mai mică decât cea formată prin prelucrarea mai întâi a conturului concav și apoi frezarea planului.
imagine
(a) (b)
Figura 8 Controlul metodei traseului sculei
3. Evitați ieșirea sculei
Evitarea retragerii sculei este o modalitate eficientă de a evita formarea bavurilor, deoarece retragerea sculei este principalul factor pentru formarea bavurilor în direcția de tăiere. De obicei, freza produce bavuri mai mari atunci când este deșurubată de pe piesa de prelucrat și bavuri mai mici când este înșurubat în piesa de prelucrat. Prin urmare, freza trebuie evitată să se rotească cât mai mult posibil în timpul procesării.
4. Selectați ruta de tăiere adecvată
Din analiza anterioară, se poate observa că atunci când unghiul de tăiere al planului este mai mic decât o anumită valoare, dimensiunea bavurilor generate este mai mică. Unghiul de tăiere plan poate fi modificat prin modificarea lățimii de frezare, a vitezei de avans (magnitudine și direcție) și a vitezei de rotație (magnitudine și direcție). Prin urmare, generarea bavurilor de tip I poate fi evitată prin selectarea unui traseu adecvat al sculei.
5. Selectați parametrii de frezare corespunzători
Parametrii de frezare la capăt (cum ar fi avansul pe dinte, lățimea de frezare la capăt, adâncimea de frezare la capăt și unghiul geometric al sculei etc.) au o anumită influență asupra formării bavurilor.
Formarea bavurilor de frezare este afectată de mulți factori, principalii factori de influență sunt: ieșirea/intrarea sculei, unghiul de tăiere plan, secvența de ieșire a vârfului sculei, parametrii de frezare etc. Forma și dimensiunea finală a bavurilor sunt rezultatul unei combinație de factori.
Pornind de la întregul proces de proiectare a structurii piesei de prelucrat, aranjarea tehnologiei de prelucrare, consumul de frezare și selectarea sculei, această lucrare analizează principalii factori de influență ai bavurilor de frezare și propune metoda de control al traseului frezei, selectarea secvenței de prelucrare adecvate și îmbunătățirea proiectarea structurii. Tehnologia, procesul și metoda de suprimare sau reducere a bavurilor de frezare, cum ar fi metoda, oferă o soluție tehnică fezabilă pentru controlul activ al dimensiunii bavurilor, îmbunătățirea calității produsului, reducerea costurilor și scurtarea ciclului de producție în măcinare.
