Proces rezanja metala često je praćen stvaranjem neravnina. Postojanje neravnina ne samo da umanjuje točnost obrade i kvalitet površine radnog komada, već utiče i na performanse proizvoda, a ponekad čak i uzrokuje nezgode. Skidanje ivica je neproduktivan proces, koji ne samo da povećava cijenu proizvoda i produžava proizvodni ciklus proizvoda, već dovodi i do otpada cijelog proizvoda zbog nepravilnog uklanjanja ivica, što rezultira ekonomskim gubicima.
Budući da je uklanjanje ivica toliko naporno, bolje je pronaći način da ga kontrolirate iz izvora. Danas ćemo naučiti kako smanjiti stvaranje neravnina pri krajnjem glodanju.
Glavni oblici neravnina kod krajnjeg glodanja
Prema sistemu klasifikacije rezanja pomicanjem reznih rubova, neravnine koje nastaju u procesu krajnjeg glodanja uglavnom uključuju neravnine na obje strane glavne ivice, neravnine u smjeru rezanja bočnog rezanja, neravnine u smjeru rezanja donjeg rezanja, i hraniti i hraniti. Postoji pet oblika usmjerenih neravnina (vidi sliku 1).
Općenito govoreći, u usporedbi s drugim neravninama, oštrica smjera rezanja izrezana sa donje ivice ima karakteristike velike veličine i teškog uklanjanja. Iz tog razloga, ovaj rad uzima šiljak u smjeru rezanja izrezan sa donje ivice kao glavni istraživački objekt za provođenje istraživanja. Prema veličini i obliku neravnina u smjeru rezanja donje ivice kod krajnjeg glodanja, mogu se podijeliti na sljedeća tri tipa: Ivi tip I (veće veličine, teško se uklanjaju i veći trošak uklanjanja), Tip II neravnine (manje veličine Male, ne mogu se lako ukloniti ili ukloniti) i neravnine tipa III su negativni neravnini (kao što je prikazano na slici 2).
Slika 2 Vrste neravnina u smjeru rezanja isječenih sa donje ivice tokom glodanja
Glavni faktori koji utječu na formiranje završnog glodanja neravnina
Formiranje neravnina je vrlo složen proces deformacije materijala. Različiti faktori kao što su svojstva materijala izratka, geometrija, površinska obrada, geometrija alata, putanja rezanja alata, trošenje alata, parametri rezanja i upotreba rashladne tečnosti direktno utiču na formiranje neravnina. Slika 3 je blok dijagram faktora koji utječu na krajnje glodalice. Pod specifičnim uslovima glodanja, oblik i veličina glodala za krajnje glodanje zavise od kombinovanih efekata različitih uticajnih faktora, ali različiti faktori imaju različite efekte na formiranje neravnina.
01 Ulaz/izlaz alata
Općenito, neravnina koja nastaje kada se alat izvrne iz radnog predmeta veća je od neravnine koja se stvara kada je alat ušrafljen u radni komad. Kao što je prikazano na slici 4, na slici 4a prikazana je završna površina alata koji se izvija iz radnog predmeta, koji je sklon stvaranju neravnina većih dimenzija tipa I, dok je na slici 4b alat ušrafljen u radni predmet, a generirani neravnini obično su brusi tipa II. Dodajte WeChat: Yuki7557 za slanje 10G CNC vodiča
Slika 4. Utjecaj metode glodanja na formiranje neravnina
02 Ravan ugao preseka
Ravan ugao rezanja ima veliki uticaj na formiranje neravnina u pravcu rezanja donje ivice rezanja. Ugao izrezivanja u ravnini definira se kao smjer brzine rezanja (vektorska sinteza brzine alata i brzine posmaka) i kut između orijentacija čeonih površina obratka. Smjer krajnje površine obratka je od točke uvrtanja alata do točke izvrtanja alata. Kao što je prikazano na slici 5, Ψ je ravni ugao sečenja, a njegov opseg je 0 stepen<>
Slika 5 Ugao reza u ravnini
Rezultati ispitivanja pokazuju da se visina ivičnjaka mijenja sa dubinom reza, odnosno da se ivica mijenja od tipa I do tipa II s povećanjem dubine rezanja. Minimalna dubina glodanja koja proizvodi šiške tipa II obično se naziva granična dubina rezanja, izražena u dcr. Slika 6 prikazuje uticaj ravnog ugla i dubine rezanja na visinu šiljka pri mašinskoj obradi aluminijumske legure.
Slika 6 Oblik ivica i ravan ugao rezanja i dubina reza
Na slici 6 se može vidjeti da što je veći ugao reza u ravni, to je veća granična dubina rezanja; kada je ugao reza u ravnini veći od 120 stepeni, veličina brusa tipa I je veća, a granična dubina rezanja za prelazak na šiljak tipa II je takođe velika. Prema tome, mali ravan ugao rezanja pogodan je za stvaranje neravnina tipa II, jer što je Ψ manji, otporna krutost terminalne površine je relativno poboljšana i manja je vjerovatnoća da će se neravnine formirati.
Sa slike 5 može se vidjeti da će veličina i smjer brzine pomaka imati određeni utjecaj na veličinu i smjer kompozitne brzine v, a zatim imati utjecaj na ravni ugao rezanja i formiranje neravnina. Stoga, što je veća brzina pomaka i ugao pomaka izlazne ivice, manji je Ψ, to je pogodnije za suzbijanje stvaranja većih neravnina (kao što je prikazano na slici 7).
Slika 7. Utjecaj smjera dodavanja na formiranje neravnina
03 Slijed izlaza iz nosa alata EOS
Tokom krajnjeg glodanja, veličina zaoštravanja je u velikoj mjeri određena slijedom izlaza vrhova alata. Kao što je prikazano na slici 8: tačka A je tačka na sporednoj reznoj ivici, tačka C je tačka na glavnoj reznoj ivici, a tačka B je vrh vrha alata. Pretpostavlja se da je vrh alata oštar, odnosno radijus luka nosa alata se ne uzima u obzir. Ako BC ivica prvo izađe iz obratka, a AB ivica kasnije izađe iz radnog predmeta, strugotine su zglobno pričvršćene na obrađenu površinu, a kako glodanje napreduje, strugotine se istiskuju iz radnog predmeta, formirajući veći donji rub i izrezivanje pravac rezanja neravnina. Ako AB ivica prvo izađe iz radnog predmeta, a BC ivica izađe iz radnog predmeta kasnije, strugotina se fiksira na prelaznoj površini i izrezuje se iz radnog komada, formirajući donju ivicu manje veličine koja izrezuje neravninu u pravcu rezanja.
Test pokazuje da: ①Izlazni redoslijed vrha alata koji povećava veličinu neravnine je: ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA. ② Rezultati koje proizvodi EOS su isti, ali pod istom izlaznom sekvencom, veličina neravnina proizvedenog od plastičnih materijala je veća od one koju proizvode lomljivi materijali.
Izlazna sekvenca nosa alata nije povezana samo sa geometrijskim oblikom alata, već je povezana i sa faktorima kao što su brzina pomaka, dubina glodanja, geometrijska veličina radnog komada i uslovi rezanja. To je kombinacija različitih faktora koji utiču na nastanak bradavica.
Slika 8 Izlazni redoslijed nosa alata i formiranje neravnina
04 Ostali faktori
① Parametri glodanja, temperatura glodanja, okruženje rezanja, itd. takođe će imati određeni uticaj na formiranje neravnina. Utjecaj nekih glavnih faktora kao što su brzina posmaka, dubina glodanja itd. odražava se u teoriji ugla rezanja u ravni i EOS teoriji izlaznog slijeda nosa alata. Ovdje neću ulaziti u detalje.
②Što je materijal izratka bolja plastičnost, lakše je formirati ivice tipa I. U procesu krajnjeg glodanja krhkih materijala, ako je brzina posmaka ili ravan ugao rezanja veliki, pogoduje stvaranju neravnina tipa III (nedostaci).
③Kada je ugao između završne površine obratka i obrađene ravni veći od pravog ugla, formiranje neravnina može biti potisnuto zbog povećane čvrstoće priključne površine.
④Upotreba tekućine za glodanje je pogodna za produžavanje vijeka trajanja alata, smanjenje habanja alata, podmazivanje procesa glodanja i smanjenje veličine neravnina.
⑤ Habanje alata ima veliki utjecaj na stvaranje neravnina. Kada se alat u određenoj mjeri istroši, povećava se luk vrha alata, ne samo da se povećava veličina neravnine u smjeru izlaza alata, već i veličina neravnina u smjeru rezanja alata. Mehanizam treba dalje proučavati dublje.
⑥Drugi faktori kao što su materijali alata također imaju određeni utjecaj na stvaranje neravnina. Pod istim uslovima rezanja, dijamantski alati su pogodniji za suzbijanje stvaranja neravnina od drugih alata.
Osnovni načini kontrole formiranja neravnina u krajnjem glodanju
Na formiranje glodala za krajnje glodanje utiču mnogi faktori, ne samo da je povezano sa specifičnim procesom glodanja, već i sa strukturom radnog komada, geometrijom alata i drugim faktorima. Da bi se smanjili neravnini za krajnje glodanje, stvaranje neravnina mora biti kontrolirano i smanjeno s mnogih aspekata.
01 Razuman strukturalni dizajn
Na formiranje neravnina u velikoj mjeri utiče struktura radnog komada. Struktura radnog komada je drugačija, a oblik i veličina neravnina na rubovima nakon obrade također su vrlo različiti. Ako su materijal izratka i obrada površine unaprijed određeni, geometrija i ivica obratka su važan faktor u određivanju formiranja neravnina. Slika 9 pokazuje da je na krajnjoj površini obratka dodato košenje radi smanjenja neravnina.
Slika 9 Dodaj metodu zakošenja izlazne ivice
02 Odgovarajući redoslijed obrade
Redoslijed obrade također ima određeni utjecaj na oblik i veličinu završnog glodala. Ovisno o obliku i veličini neravnina, radno opterećenje i povezani troškovi uklanjanja ivica također su različiti. Stoga je odabir odgovarajuće sekvence obrade efikasan način za smanjenje troškova uklanjanja ivica. Slika 10 prikazuje upotrebu odgovarajuće sekvence obrade za kontrolu stvaranja većih neravnina.
Slika 10 Odaberite metodu kontrole sekvence obrade
Na slici 10a, ako se prvo izbuši rupa, a zatim se gloda ravan, lako se stvaraju veliki rezovi i neravnine za glodanje na obodu rupe; ako se prvo gloda ravan, a zatim se izbuši rupa, na obodu rupe postoje samo mali neravnini za bušenje u rezanju. Slično, na slici 10b, veličina neravnine nastala prvo glodanjem gornje površine, a zatim glodanjem konkavne konture je manja od one koja je nastala prvo obradom konkavne konture, a zatim glodanjem ravnine.
03 Izbjegavajte izvlačenje alata
Izbjegavanje povlačenja alata je efikasan način da se izbjegne formiranje neravnina, jer je povlačenje alata glavni faktor za formiranje neravnina u smjeru rezanja. Tipično, glodalo proizvodi veće neravnine kada se odvrne od obratka, a manje neravnine kada se zavrti u radni komad. Zbog toga treba izbjegavati da se glodalo što je više moguće okreće tokom obrade. Kao i na slici 4, greška nastala korištenjem slike 4b je manja od onog na slici 4a.
04 Odaberite odgovarajuću rutu rezanja
Iz prethodne analize se može vidjeti da kada je ugao izrezivanja ravnine manji od određene vrijednosti, veličina generiranog neravnina je manja. Ugao rezanja u ravni se može promijeniti promjenom širine glodanja, pomaka (veličina i smjer) i brzine rotacije (veličina i smjer). Stoga se generiranje neravnina tipa I može izbjeći odabirom odgovarajuće putanje alata (vidi sliku 11).
Slika 11 Kontrola metode putanje alata
Slika 11a prikazuje tradicionalnu putanju alata u obliku cik-cak, a zasjenjeni dio na slici označava dio gdje se mogu stvoriti veliki neravnini u smjeru rezanja. Slika 11b koristi poboljšanu putanju alata, koja može izbjeći stvaranje neravnina. Iako je putanja alata na slici 11b nešto duža od one na slici 11a i zahtijeva nešto više vremena glodanja, budući da nije potreban dodatni proces uklanjanja ivica, korištenje slike 11a zahtijeva puno vremena za skidanje ivica (iako je zasjenjeni dio na slici Odnosno, nema mnogo mjesta na kojima se stvaraju neravnine, ali sve ivice na kojima se nalaze ivice moraju se prijeći u stvarnom uklanjanju ivica), tako da je općenito ruta rezanja prikazana na slici 11b bolja od rute prikazane na slici 11a u smislu kontrole neravnina.
05 Odaberite odgovarajuće parametre glodanja
Parametri krajnjeg glodanja (kao što su pomak po zubu, širina krajnjeg glodanja, dubina krajnjeg glodanja, geometrijski ugao alata, itd.) imaju određeni utjecaj na formiranje neravnina. Tabela 1 navodi nekoliko principa za odabir parametara krajnjeg glodanja kako bi se smanjila veličina neravnine.
Tabela 1 Vrste neravnina i metode obrade
5 specijalnih metoda uklanjanja ivica
01 Elektrolitičko skidanje ivica
Takozvano elektrolitičko uklanjanje ivica je hemijska metoda uklanjanja ivica, koja može ukloniti neravnine nakon strojne obrade, brušenja i štancanja, te zaokružiti ili zakošiti oštre ivice metalnih dijelova.
Metoda elektrolitičke obrade koja koristi elektrolizu za uklanjanje neravnina s metalnih dijelova, skraćeno ECD na engleskom. Učvrstite katodu alata (obično mesing) blizu dijela obratka, sa određenim razmakom (obično 0.3-1 mm) između njih. Provodni dio katode alata je poravnat sa rubom šišaka, a druga površina je prekrivena izolacijskim slojem, tako da je elektroliza koncentrisana na dijelu šiljka. Dodajte WeChat: Yuki7557 za slanje 10G CNC vodiča
Prilikom obrade katoda alata je spojena na negativni pol DC napajanja, a radni komad je spojen na pozitivni pol DC napajanja. Elektrolit niskog pritiska (obično natrijum nitrat ili vodeni rastvor natrijum hlorata) sa pritiskom od 0.1 do 0.3 MPa teče između radnog komada i katode. Kada je napajanje istosmjernom strujom uključeno, neravnina će biti uklonjena anodnim otapanjem i uklonjena elektrolitom.
slika
Elektrolit je korozivan do određene mjere, a radni komad treba očistiti i zaštititi od rđe nakon uklanjanja ivica. Elektrolitičko uklanjanje ivica pogodno je za uklanjanje neravnina u skrivenim dijelovima rupa koje se ukrštaju ili dijelovima složenih oblika. Efikasnost proizvodnje je visoka, a vrijeme uklanjanja ivica obično traje od nekoliko sekundi do desetina sekundi.
Ova metoda se često koristi za skidanje ivica sa zupčanika, klipova, klipnjača, kućišta ventila i rupa za prolaz ulja radilice, kao i zaokruživanje oštrih uglova. Nedostatak je u tome što je blizina ruba dijela također podvrgnuta elektrolizi, površina će izgubiti svoj izvorni sjaj, pa čak i utjecati na točnost dimenzija.
02 Abrazivno uklanjanje ivica
Abrazivna obrada protokom (AFM) je novi proces završne obrade i uklanjanja ivica razvijen kasnih 1970-ih u inostranstvu. Ovaj postupak je posebno prikladan za neravnine koje su tek ušle u fazu završne obrade, ali za male i dugačke rupe i metalne kalupe s nerazumnim dnom itd. nisu pogodni za obradu.
03 Magnetno brušenje i skidanje ivica
Prilikom magnetnog brušenja, radni predmet se stavlja u magnetno polje koje formiraju dva magnetna pola, a magnetni abrazivi se postavljaju u razmak između obratka i magnetnih polova. Pod dejstvom magnetne sile, abrazivi su uredno raspoređeni duž pravca linije magnetne sile i formiraju meku i krutu magnetnu mašinu za mlevenje. Četka, kada se radni komad rotira i vibrira aksijalno u magnetskom polju, radni komad i abraziv će se pomicati jedan u odnosu na drugi, a abrazivna četka će brusiti površinu obratka; Metoda magnetnog brušenja može efikasno i brzo brusiti i uklanjati ivice dijela, što je pogodno za dijelove od različitih materijala, različitih veličina i različitih struktura su metoda završne obrade sa niskim ulaganjem, visokom efikasnošću, širokom primjenom i dobrom kvalitetom.
Trenutno su strane zemlje bile u mogućnosti da bruse i uklanjaju ivice unutrašnje i vanjske površine rotacionog tijela, ravne dijelove, zube zupčanika, složene profile itd., uklanjaju oksidne naslage na žicama i čiste štampane ploče.
04 Termičko skidanje ivica
Termičko uklanjanje ivica (TED) je sagorevanje neravnina korišćenjem visoke temperature nastale nakon deflagracije mešavine gasa vodonika i kiseonika ili kiseonika i prirodnog gasa. To je propuštanje kisika i kisika ili prirodnog plina i kisika u zatvorenu posudu i zapaljenje kroz svjećicu, tako da će smjesa u trenu ispariti i osloboditi veliku količinu toplinske energije za uklanjanje bradavica. Međutim, nakon što se radni komad detonira i spali, njegov oksidirani prah će se zalijepiti za površinu obratka, koji se mora očistiti ili kiseliti.
05 Mirai Snažno ultrazvučno uklanjanje ivica
Mirai moćna ultrazvučna tehnologija uklanjanja ivica je metoda uklanjanja ivica koja je postala popularna posljednjih godina. Efikasnost čišćenja je 10 do 20 puta veća od običnih mašina za ultrazvučno čišćenje. Rupe su ravnomerno raspoređene u rezervoaru za vodu, tako da ultrazvučno čišćenje nije potrebno. Doziranje se može završiti u roku od 5 do 15 minuta u isto vreme.
