Gradene etter maskinering er veldig irriterende. Eksistensen av grader reduserer ikke bare maskineringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til arbeidsstykket, men påvirker også ytelsen til produktet, og noen ganger forårsaker til og med ulykker. For det genererte gradproblemet bruker folk vanligvis avgradingsprosessen for å løse det. Avgrading er en ikke-produktiv prosess, som ikke bare øker produktkostnadene og forlenger produktproduksjonssyklusen, men som også fører til at hele produktet kasseres på grunn av feil avgrading, noe som forårsaker økonomiske tap. I denne artikkelen analyserer forfatteren først systematisk hovedfaktorene som påvirker dannelsen av endefreser, og diskuterer metodene og teknologiene for å redusere og kontrollere fresegrater fra den strukturelle designen til hele produksjonsprosessen.
1. Hovedformen for grader ved endefresing
I henhold til klassifiseringssystemet for skjærebevegelses-skjærekantgrater, inkluderer gratene som genereres i sluttfreseprosessen hovedsakelig grader på begge sider av hovedkanten, grader i skjæringsretningen for sideskjæring, grader i skjæringsretningen for bunnskjæring, og mate og mate. Det er fem former for retningsbestemte grader (se figur 1).
Bilde Figur 1 Grader dannet ved endefresing
Generelt sett, sammenlignet med andre grader, har kutteretningsgraden som er skåret ut fra bunnkanten egenskapene til stor størrelse og vanskelig fjerning. Av denne grunn tar denne oppgaven skjæreretningen burr kuttet ut av bunnkanten som det viktigste forskningsobjektet for å utføre forskning. I henhold til størrelsen og formen på gratene i skjæreretningen til underkanten ved endefresing, kan de deles inn i følgende tre typer: Type I-grater (større i størrelse, vanskelig å fjerne og høyere i fjerningskostnader), Type II grader (mindre i størrelse Small, kan ikke fjernes eller fjernes lett) og type III grader er negative grader (se figur 2).
bilde
Figur 2 Typer av grader i kutteretningen skåret ut av underkanten under fresing
For det andre, de viktigste faktorene som påvirker dannelsen av endefreser
Graddannelse er en svært kompleks materialdeformasjonsprosess. Ulike faktorer som arbeidsstykkets materialegenskaper, geometri, overflatebehandling, verktøygeometri, verktøyskjærebane, verktøyslitasje, skjæreparametere og bruk av kjølevæske påvirker alle direkte dannelsen av grader. Figur 3 er et blokkskjema over faktorer som påvirker endefreser. Under spesifikke freseforhold avhenger formen og størrelsen på endefreser av de kombinerte effektene av ulike påvirkningsfaktorer, men ulike faktorer har ulike effekter på dannelsen av grader.
bilde
Fig.3 Årsakskontrolldiagram for dannelse av fresegrad
1. Inn/utgang av verktøy
Generelt er graden som genereres når verktøyet skrus ut av arbeidsstykket, større enn graden som genereres når verktøyet skrus inn i arbeidsstykket.
2. Plan skjærevinkel
Den plane skjærevinkelen har stor innflytelse på dannelsen av grader i skjæringsretningen for underkantskjæring. Den plane utskjæringsvinkelen er definert som retningen til skjærehastigheten (vektorsyntese av verktøyhastighet og matehastighet) og vinkelen mellom orienteringene til arbeidsstykkets endeflater. Retningen til arbeidsstykkets endeflate er fra verktøyets innskruingspunkt til verktøyets utskruingspunkt.
Testresultatene viser at gradhøyden endres med skjæredybden, det vil si at skjæringen endres fra type I-grad til type II-grad med økning av skjæredybden. Minste fresedybde som gir type II grader kalles vanligvis grense skjæredybden, uttrykt i dcr. Figur 4 viser effekten av flat blyvinkel og skjæredybde på gradhøyde ved maskinering av en aluminiumslegering.
bilde
Figur 4 Gradeform og plan skjærevinkel og skjæredybde
Det kan sees fra figur 4 at jo større plan utskjæringsvinkel, desto større er grensen for skjæredybde; når den plane utskjæringsvinkelen er større enn 120 grader, er størrelsen på type I-graden større, og grensesnittdybden for overgangen til type II-graden er også stor. Derfor er en liten plan skjærevinkel gunstig for generering av type II-grader, fordi jo mindre φ er, er støttestivheten til terminaloverflaten relativt forbedret, og det er mindre sannsynlig at gratene dannes.
Størrelsen og retningen på matehastigheten vil ha en viss innvirkning på størrelsen og retningen til kompositthastigheten v, og deretter ha innvirkning på planskjæringsvinkelen og dannelsen av grader. Derfor, jo større matehastighet og utgangskantforskyvningsvinkel, jo mindre φ, som er mer egnet til å undertrykke dannelsen av større grader (se figur 5).
bilde
Fig.5 Effekt av materetning på graddannelse
3. Verktøyneseutgangssekvens EOS
Ved endefresing bestemmes gradstørrelsen i stor grad av utgangssekvensen til verktøyspissene. Som vist i figur 6: punkt A er punktet på den mindre skjærekanten, punkt C er punktet på hovedskjæreggen, og punkt B er toppen av verktøynesen. Det antas at verktøynesen er skarp, det vil si at radiusen til verktøynesebuen ikke tas i betraktning. Hvis BC-kanten går ut av arbeidsstykket først, og AB-kanten går ut av arbeidsstykket senere, hengsles sponene på den bearbeidede overflaten, og etter hvert som fresingen skrider frem, skyves sponene ut av arbeidsstykket, og danner en større underkant og skjærer ut skjæreretningen grater. Hvis AB-kanten kommer ut av arbeidsstykket først, og BC-kanten kommer ut av arbeidsstykket senere, hengsler sponen på overgangsflaten og kuttes ut av arbeidsstykket, og danner en mindre underkant som kutter ut skjæreretningsgraden.
bilde
Figur 6 Utgangssekvensen til verktøynesen og dannelsen av grader
eksperimentet viser:
①Verktøyneseutgangssekvensen ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA som gjør at gradstørrelsen øker sekvensielt.
② Resultatene produsert av EOS er de samme, men under samme utgangssekvens er gradstørrelsen produsert av plastmaterialer større enn den som produseres av sprø materialer. Utgangssekvensen til verktøynesen er ikke bare relatert til verktøyets geometriske form, men også relatert til faktorer som matehastighet, fresedybde, arbeidsstykkets geometriske størrelse og skjæreforhold. Det er en kombinasjon av ulike faktorer som påvirker dannelsen av grader.
4. Påvirkning av andre faktorer
① Freseparametere, fresetemperatur, skjæremiljø osv. vil også ha en viss innvirkning på dannelsen av grader. Virkningen av noen hovedfaktorer som matehastighet, fresedybde osv. gjenspeiles av teorien om plan skjærevinkel og EOS-teorien om verktøyneseutgangssekvens. Jeg vil ikke gå inn på detaljer her.
②Jo bedre plastisiteten til arbeidsstykkematerialet er, desto lettere er det å danne grader av I-type. I prosessen med endefresing av sprø materialer, hvis matehastigheten eller planskjæringsvinkelen er stor, bidrar det til dannelsen av type III grader (mangler).
③Når vinkelen mellom arbeidsstykkets terminaloverflate og det bearbeidede planet er større enn en rett vinkel, kan dannelsen av grader undertrykkes på grunn av den forbedrede støttestivheten til terminaloverflaten.
④Bruken av fresevæske bidrar til å forlenge verktøyets levetid, redusere verktøyslitasje, smøre freseprosessen og redusere gradstørrelsen.
⑤ Verktøyslitasje har stor innflytelse på dannelsen av grader. Når verktøyet slites til en viss grad, øker verktøyspissens bue, ikke bare størrelsen på graten i retning av verktøyutgang øker, men også størrelsen på grader i retning av verktøyskjæring. Mekanismen må studeres videre i dybden.
⑥Andre faktorer som verktøymateriale har også en viss innvirkning på dannelsen av grader. Under de samme skjæreforholdene er diamantverktøy mer egnet til å undertrykke graddannelse enn andre verktøy.
Tre, den grunnleggende måten å kontrollere dannelsen av fresegrader
Dannelsen av endefreser påvirkes av mange faktorer, det er ikke bare relatert til den spesifikke freseprosessen, men også relatert til arbeidsstykkets struktur, verktøygeometri og andre faktorer. For å redusere endefreser, må genereringen av grader kontrolleres og reduseres fra mange aspekter.
1. Rimelig strukturell utforming
Dannelsen av grader påvirkes i stor grad av strukturen til arbeidsstykket. Strukturen til arbeidsstykket er forskjellig, og formen og størrelsen på gratene i kantene etter bearbeiding er også veldig forskjellige. Hvis arbeidsstykkets materiale og overflatebehandling er forhåndsbestemt, er arbeidsstykkets geometri og kanter en viktig faktor for å bestemme dannelsen av grader.
2. Passende behandlingssekvens
Som vist i figur 7 har prosesseringssekvensen også en viss innflytelse på formen og størrelsen på endefreser. Avhengig av formen og størrelsen på gratene, er også arbeidsbelastningen og tilhørende kostnader ved avgrading forskjellige. Derfor er å velge en passende behandlingssekvens en effektiv måte å redusere kostnadene ved avgrading på.
bilde
(a) (b)
Figur 7 Velg behandlingssekvenskontrollmetoden
I fig. 8a, hvis hullet bores først og deretter flyet freses, genereres det lett store skjære- og fresegrater på hullets omkrets; hvis flyet freses først og deretter bores hullet, er det kun små bore- og skjæregrader på hullomkretsen. Tilsvarende, i figur 8b, er størrelsen på graten dannet ved å frese den øvre overflaten først og deretter frese den konkave konturen mindre enn den som dannes ved å bearbeide den konkave konturen først og deretter frese planet.
bilde
(a) (b)
Figur 8 Kontrollere verktøybanemetoden
3. Unngå verktøyutgang
Å unngå uttrekking av verktøy er en effektiv måte å unngå graddannelse, fordi uttrekking av verktøy er hovedfaktoren for graddannelse i skjæreretningen. Vanligvis produserer fresen større grader når den skrus av arbeidsstykket, og mindre grader når den skrus inn i arbeidsstykket. Derfor bør fresen unngås å spinne ut så mye som mulig under bearbeidingen.
4. Velg riktig skjærerute
Fra forrige analyse kan det sees at når utskjæringsvinkelen til planet er mindre enn en viss verdi, er størrelsen på den genererte graten mindre. Planskjærevinkelen kan endres ved å endre fresebredde, matehastighet (størrelse og retning) og rotasjonshastighet (størrelse og retning). Derfor kan generering av type I-grader unngås ved å velge en passende verktøybane.
5. Velg passende freseparametere
Endfreseparametere (som mating per tann, endefresbredde, endefresedybde og geometrisk vinkel på verktøyet osv.) har en viss innflytelse på dannelsen av grader.
Dannelsen av endefresegrader påvirkes av mange faktorer, de viktigste påvirkningsfaktorene er: verktøyutgang/inngang, planskjærevinkel, verktøyneseutgangssekvens, freseparametere osv. Den endelige formen og størrelsen på graten er resultatet av en kombinasjon av faktorer.
Med utgangspunkt i hele prosessen med utforming av arbeidsstykkestruktur, prosesseringsteknologiarrangement, freseforbruk og valg av verktøy, analyserer denne artikkelen de viktigste påvirkningsfaktorene for freser, og presenterer metoden for å kontrollere freserruten, velge riktig behandlingssekvens og forbedre strukturdesignet. Teknologien, prosessen og metoden for å undertrykke eller redusere fresegrader, slik som metoden, gir en gjennomførbar teknisk løsning for aktivt å kontrollere størrelsen på grader, forbedre produktkvaliteten, redusere kostnader og forkorte produksjonssyklusen ved fresing.
