Заусенцы после обработки очень раздражают. Наличие заусенцев не только снижает точность обработки и качество поверхности заготовки, но и влияет на эксплуатационные характеристики изделия, а иногда даже становится причиной несчастных случаев. Для решения возникшей проблемы с заусенцами люди обычно используют процесс удаления заусенцев. Удаление заусенцев является непроизводительным процессом, который не только увеличивает себестоимость продукции и продлевает производственный цикл продукции, но и приводит к браку всего изделия из-за неправильного удаления заусенцев, что приводит к экономическим потерям. В этой статье автор сначала систематически анализирует основные факторы, влияющие на образование заусенцев на концевых фрезах, и обсуждает методы и технологии уменьшения и контроля образования заусенцев от конструкции конструкции до всего процесса производства.
1. Основная форма заусенцев при торцовом фрезеровании
В соответствии с системой классификации заусенцев режущей кромки движения резания, заусенцы, образующиеся в процессе концевого фрезерования, в основном включают заусенцы с обеих сторон основной кромки, заусенцы в направлении резания боковой резки, заусенцы в направлении резания нижней резки, и подача и подача. Существует пять форм направленных заусенцев (см. рисунок 1).
Рисунок Рисунок 1 Заусенцы, образованные концевым фрезерованием
Вообще говоря, по сравнению с другими заусенцами, заусенец в направлении резания, вырезанный из нижней кромки, имеет характеристики большого размера и затрудненного удаления. По этой причине в этой статье в качестве основного объекта исследования для проведения исследования рассматривается заусенец в направлении резания, вырезанный из нижней кромки. В зависимости от размера и формы заусенцев в направлении резания нижней кромки при концевом фрезеровании их можно разделить на следующие три типа: заусенцы типа I (большие по размеру, трудно удаляемые и более затратные по удалению), тип Заусенцы II (меньшего размера, маленькие, не могут быть удалены или удалены легко) и заусенцы типа III являются отрицательными заусенцами (см. рис. 2).
картина
Рисунок 2 Виды заусенцев в направлении резания, срезанных с нижней кромки при фрезеровании
Во-вторых, основные факторы, влияющие на образование заусенцев на концевых фрезах.
Образование заусенцев – очень сложный процесс деформации материала. Различные факторы, такие как свойства материала заготовки, геометрия, обработка поверхности, геометрия инструмента, траектория резания инструмента, износ инструмента, параметры резания и использование охлаждающей жидкости, напрямую влияют на образование заусенцев. Рис. 3 представляет собой блок-схему факторов, влияющих на заусенцы концевого фрезерования. При определенных условиях фрезерования форма и размер заусенцев на концевых фрезах зависят от комбинированного воздействия различных влияющих факторов, но разные факторы по-разному влияют на образование заусенцев.
картина
Рис.3 Диаграмма причинно-следственной связи образования заусенцев при фрезеровании
1. Вход/выход инструмента
Как правило, заусенец, образующийся при вывинчивании инструмента из заготовки, больше, чем заусенец, образующийся при ввинчивании инструмента в заготовку.
2. Плоский угол резания
Плоский угол резания оказывает большое влияние на образование заусенцев в направлении резания нижней кромки. Плоский угол выреза определяется как направление скорости резания (векторный синтез скорости инструмента и скорости подачи) и угол между ориентациями торцов заготовки. Направление торца заготовки – от точки ввинчивания инструмента к точке вывинчивания инструмента.
Результаты испытаний показывают, что высота заусенца изменяется с глубиной резания, то есть заусенец меняется с типа I на тип II с увеличением глубины резания. Минимальная глубина фрезерования, при которой образуются заусенцы типа II, обычно называется предельной глубиной резания и выражается в dcr. На рис. 4 показано влияние плоского угла в плане и глубины резания на высоту заусенца при обработке алюминиевого сплава.
картина
Рис. 4. Форма заусенца, угол плоского резания и глубина резания.
Из рис. 4 видно, что чем больше угол среза плоскости, тем больше предельная глубина резания; когда угол среза плоскости больше 120 градусов, размер заусенца типа I больше, и предельная глубина резания для перехода к заусенцу типа II также велика. Таким образом, малый угол плоской режущей кромки способствует образованию заусенцев типа II, поскольку чем меньше φ, тем относительно лучше поддерживающая жесткость контактной поверхности, и вероятность образования заусенцев меньше.
Величина и направление скорости подачи оказывают определенное влияние на размер и направление составной скорости v, а затем влияют на угол плоского резания и образование заусенцев. Следовательно, чем больше скорость подачи и угол смещения выходной кромки, тем меньше φ, что в большей степени способствует подавлению образования более крупных заусенцев (см. рис. 5).
картина
Рис.5 Влияние направления подачи на образование заусенцев
3. Последовательность выхода из вершины инструмента EOS
При концевом фрезеровании размер заусенцев во многом определяется последовательностью выхода режущих кромок инструмента. Как показано на рисунке 6: точка A — это точка на вспомогательной режущей кромке, точка C — это точка на основной режущей кромке, а точка B — вершина вершины инструмента. Предполагается, что вершина инструмента острая, то есть радиус дуги вершины инструмента не учитывается. Если кромка BC выходит из заготовки первой, а кромка AB выходит из заготовки позже, стружка шарнирно прикрепляется к обрабатываемой поверхности, и по мере фрезерования стружка выталкивается из заготовки, образуя большую нижнюю кромку и вырезая заусенцы в направлении резания. Если кромка AB выходит из заготовки первой, а кромка BC выходит из заготовки позже, стружка шарнирно опирается на переходную поверхность и вырезается из заготовки, образуя нижнюю кромку меньшего размера, которая вырезает заусенец в направлении резания.
картина
Рис. 6. Последовательность выхода режущей кромки инструмента и образование заусенцев.
эксперимент показывает:
①Последовательность выхода из вершины инструмента ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA, при которой размер заусенца увеличивается последовательно.
② Результаты, полученные EOS, такие же, но при той же последовательности выхода размер заусенцев, производимых пластиковыми материалами, больше, чем у хрупких материалов. Последовательность выхода вершины инструмента связана не только с геометрической формой инструмента, но также связана с такими факторами, как скорость подачи, глубина фрезерования, геометрический размер заготовки и условия резания. Это совокупность различных факторов, влияющих на образование заусенцев.
4. Влияние других факторов
① Параметры фрезерования, температура фрезерования, среда резания и т. д. также оказывают определенное влияние на образование заусенцев. Влияние некоторых основных факторов, таких как скорость подачи, глубина фрезерования и т. д., отражено теорией плоского угла резания и теорией EOS последовательности выхода вершины инструмента. Я не буду здесь вдаваться в подробности.
②Чем лучше пластичность материала заготовки, тем легче сформировать заусенцы I-типа. В процессе концевого фрезерования хрупких материалов, если скорость подачи или угол плоской резки велики, это способствует образованию заусенцев III типа (недостатков).
③Когда угол между конечной поверхностью заготовки и обрабатываемой плоскостью больше прямого угла, образование заусенцев может быть подавлено благодаря повышенной жесткости опорной поверхности.
④Использование фрезерной жидкости способствует продлению срока службы инструмента, снижению износа инструмента, смазыванию процесса фрезерования и уменьшению размера заусенцев.
⑤ Износ инструмента сильно влияет на образование заусенцев. При износе инструмента в определенной степени дуга острия инструмента увеличивается, увеличивается не только размер заусенцев в направлении выхода инструмента, но и размер заусенцев в направлении резания инструмента. Механизм нуждается в дальнейшем изучении в деталях.
⑥Другие факторы, такие как материал инструмента, также оказывают определенное влияние на образование заусенцев. При одинаковых условиях резания алмазные инструменты более эффективно подавляют образование заусенцев, чем другие инструменты.
В-третьих, основной способ контроля образования заусенцев при фрезеровании.
На образование заусенцев на концевых фрезах влияет множество факторов, это связано не только с конкретным процессом фрезерования, но и со структурой заготовки, геометрией инструмента и другими факторами. Чтобы уменьшить количество заусенцев при концевом фрезеровании, образование заусенцев необходимо контролировать и уменьшать во многих аспектах.
1. Разумный структурный дизайн
На образование заусенцев в значительной степени влияет структура заготовки. Структура заготовки разная, и форма и размер заусенцев на кромках после обработки тоже сильно отличаются. Если материал заготовки и обработка поверхности определены заранее, геометрия заготовки и кромки являются важным фактором, определяющим образование заусенцев.
2. Соответствующая последовательность обработки
Как показано на рис. 7, последовательность обработки также оказывает определенное влияние на форму и размер заусенцев на концевых фрезах. В зависимости от формы и размера заусенцев рабочая нагрузка и связанные с этим затраты на удаление заусенцев также различаются. Таким образом, выбор подходящей последовательности обработки является эффективным способом снижения затрат на удаление заусенцев.
картина
(a) (b)
Рис. 7. Выбор метода управления последовательностью обработки
На рис. 8а, если сначала просверлить отверстие, а затем фрезеровать плоскость, по окружности отверстия легко образуются большие режущие и фрезерные заусенцы; если сначала фрезеруют плоскость, а потом сверлят отверстие, то по окружности отверстия остаются лишь небольшие сверлильные и режущие заусенцы. Точно так же на рисунке 8b размер заусенца, образованного сначала фрезерованием верхней поверхности, а затем фрезерованием вогнутого контура, меньше, чем размер заусенца, образованного сначала механической обработкой вогнутого контура, а затем фрезерованием плоскости.
картина
(a) (b)
Рис. 8. Управление методом траектории инструмента
3. Избегайте выхода инструмента
Избегание отвода инструмента является эффективным способом предотвращения образования заусенцев, поскольку отвод инструмента является основным фактором образования заусенцев в направлении резания. Как правило, фреза производит более крупные заусенцы, когда она отвинчивается от заготовки, и более мелкие заусенцы, когда она ввинчивается в заготовку. Поэтому следует максимально избегать раскручивания фрезы во время обработки.
4. Выберите подходящий маршрут резки
Из предыдущего анализа видно, что когда угол выреза плоскости меньше определенного значения, размер образующегося заусенца меньше. Угол резания плоскости можно изменить, изменив ширину фрезерования, скорость подачи (величина и направление) и скорость вращения (величина и направление). Следовательно, образования заусенцев типа I можно избежать, выбрав соответствующую траекторию движения инструмента.
5. Выберите соответствующие параметры фрезерования
Определенное влияние на образование заусенцев оказывают параметры концевого фрезерования (такие как подача на зуб, ширина торцевого фрезерования, глубина торцевого фрезерования и геометрический угол инструмента и т. д.).
На образование заусенцев на концевых фрезах влияет множество факторов, основными из которых являются: вход/выход инструмента, угол плоскости резания, последовательность выхода режущей кромки инструмента, параметры фрезерования и т. д. Окончательная форма и размер заусенца являются результатом сочетание факторов.
Начиная со всего процесса проектирования структуры заготовки, организации технологии обработки, расхода на фрезерование и выбора инструмента, в этой статье анализируются основные факторы, влияющие на образование заусенцев при фрезеровании, и предлагается метод управления маршрутом фрезы, выбор соответствующей последовательности обработки и улучшение конструкция конструкции. Технология, процесс и способ подавления или уменьшения заусенцев при фрезеровании, такие как способ, обеспечивают осуществимое техническое решение для активного контроля размера заусенцев, улучшения качества продукции, снижения затрат и сокращения производственного цикла при фрезеровании.
