Proces rezanja metala često je popraćen stvaranjem neravnina. Postojanje neravnina ne samo da smanjuje točnost obrade i kvalitetu površine izratka, već također utječe na performanse proizvoda, a ponekad čak uzrokuje nezgode. Skidanje srha je neproduktivan proces, koji ne samo da povećava troškove proizvoda i produžuje proizvodni ciklus proizvoda, već također dovodi do odbacivanja cijelog proizvoda zbog nepravilnog skidanja srha, što rezultira ekonomskim gubicima.
Budući da je skidanje srha tako naporno, bolje je pronaći način da ga kontrolirate iz izvora. Danas ćemo naučiti kako smanjiti stvaranje neravnina kod čeonog glodanja.
Glavni oblici srha kod čeonog glodanja
Prema sustavu klasifikacije kretanja reznog kretanja-reznih rubova, brusi nastali u procesu završnog glodanja uglavnom uključuju srhe na obje strane glavnog ruba, srhe u smjeru rezanja bočnog rezanja, srhe u smjeru rezanja donjeg rezanja, i prihraniti i prihraniti. Postoji pet oblika usmjerenih oštrica (vidi sliku 1).
Općenito govoreći, u usporedbi s drugim brusima, brus u smjeru rezanja izrezan s donjeg ruba ima karakteristike velike veličine i teškog uklanjanja. Iz tog razloga, ovaj rad uzima brus smjera rezanja izrezan na donjem rubu kao glavni predmet istraživanja za provođenje istraživanja. Prema veličini i obliku neravnina u smjeru rezanja donjeg ruba kod čeonog glodanja, mogu se podijeliti u sljedeća tri tipa: neravnine tipa I (veće veličine, teško ih je ukloniti i veći su troškovi uklanjanja), tipa II neravnine (manje veličine Male, ne mogu se ukloniti ili lako ukloniti) i neravnine tipa III su negativne neravnine (kao što je prikazano na slici 2).
Slika 2 Vrste srha u smjeru rezanja izrezane iz donjeg ruba tijekom glodanja
Glavni čimbenici koji utječu na stvaranje neravnina na kraju glodanja
Stvaranje srha je vrlo složen proces deformacije materijala. Različiti čimbenici kao što su svojstva materijala obratka, geometrija, obrada površine, geometrija alata, putanja rezanja alata, istrošenost alata, parametri rezanja i upotreba rashladne tekućine, svi izravno utječu na stvaranje neravnina. Slika 3 je blok dijagram čimbenika koji utječu na oštrice za krajnje glodanje. Pod specifičnim uvjetima mljevenja, oblik i veličina neravnina krajnjeg glodanja ovise o kombiniranom učinku različitih čimbenika utjecaja, ali različiti čimbenici imaju različite učinke na stvaranje neravnina.
01 Ulaz/izlaz alata
Općenito, srh koji nastaje kada se alat izvuče iz obratka veći je od srha koji nastaje kada se alat zavrne u radni komad. Kao što je prikazano na slici 4, slika 4a prikazuje krajnju površinu alata koji se izvija iz obratka, a koja je sklona stvaranju većih neravnina tipa I, dok je na slici 4b alat uvrnut u izradak, a generirane neravnine obično su neravnine tipa II. Dodajte WeChat: Yuki7557 za slanje vodiča za 10G CNC
Slika 4. Učinak metode mljevenja na stvaranje srha
02 Ravni kut izreza
Ravni kut rezanja ima veliki utjecaj na stvaranje neravnina u smjeru rezanja donjeg ruba. Kut izrezivanja u ravnini definiran je kao smjer brzine rezanja (vektorska sinteza brzine alata i brzine napredovanja) i kut između orijentacija čeonih površina izratka. Smjer čeone površine obratka je od točke uvrtanja alata do točke izvijanja alata. Kao što je prikazano na slici 5, Ψ je ravninski kut rezanja, a njegov raspon je 0 stupnjeva<>
Slika 5 Kut izreza ravnine
Rezultati ispitivanja pokazuju da se visina svrdla mijenja s dubinom rezanja, odnosno da se s povećanjem dubine rezanja svrh mijenja iz tipa I u tip II. Minimalna dubina glodanja koja proizvodi srh tipa II obično se naziva granična dubina rezanja, izražena u dcr. Slika 6 prikazuje učinak ravnog prednjeg kuta i dubine rezanja na visinu srha pri obradi aluminijske legure.
Slika 6. Oblik srha i ravni kut rezanja i dubina rezanja
Iz slike 6. vidljivo je da što je veći kut izreza ravnine, to je veća granična dubina rezanja; kada je ravninski kut izrezivanja veći od 120 stupnjeva, veličina svrdla tipa I je veća, a granična dubina rezanja za prijelaz na svrdlo tipa II je također velika. Stoga mali ravninski kut rezanja pogoduje stvaranju neravnina tipa II, jer što je manji Ψ, potporna krutost terminalne površine je relativno poboljšana, a manja je vjerojatnost da će se neravnine formirati.
Na slici 5. može se vidjeti da će veličina i smjer brzine posmaka imati određeni utjecaj na veličinu i smjer kompozitne brzine v, a zatim imati utjecaj na ravninski kut rezanja i stvaranje srha. Stoga, što je veća brzina napredovanja i kut pomaka izlaznog ruba, što je manji Ψ, to je pogodnije za suzbijanje stvaranja većih neravnina (kao što je prikazano na slici 7).
Slika 7. Učinak smjera posmaka na stvaranje srha
03 Izlazna sekvenca vrha alata EOS
Tijekom čeonog glodanja, veličina srha uvelike je određena redoslijedom izlaza vrhova alata. Kao što je prikazano na slici 8: točka A je točka na sporednoj oštrici, točka C je točka na glavnoj oštrici, a točka B je vrh vrha alata. Pretpostavlja se da je vrh alata oštar, odnosno polumjer luka vrha alata se ne uzima u obzir. Ako BC rub prvi izađe iz obratka, a AB rub izađe iz obratka kasnije, strugotine se zglobno pričvršćuju na obrađenu površinu, a kako glodanje napreduje, strugotine se guraju iz obratka, formirajući veći donji rub i izrezujući se smjer rezanja brusi. Ako AB rub prvi izađe iz obratka, a BC rub kasnije izađe iz obratka, strugotina se zakači za prijelaznu površinu i izreže se iz obratka, formirajući donji rub manje veličine koji izrezuje srh u smjeru rezanja.
Test pokazuje sljedeće: ①Izlazna sekvenca vrha alata koja povećava veličinu srha je: ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA. ② Rezultati koje daje EOS su isti, ali pod istom izlaznom sekvencom, veličina srha koju proizvode plastični materijali veća je od one koju proizvode krti materijali.
Izlazni redoslijed vrha alata nije povezan samo s geometrijskim oblikom alata, već i s faktorima kao što su brzina posmaka, dubina glodanja, geometrijska veličina izratka i uvjeti rezanja. To je kombinacija različitih čimbenika koji utječu na stvaranje neravnina.
Slika 8 Izlazni redoslijed vrha alata i formiranje neravnina
04 Ostali faktori
① Parametri mljevenja, temperatura mljevenja, okolina rezanja, itd. također će imati određeni utjecaj na stvaranje neravnina. Utjecaj nekih glavnih čimbenika kao što su brzina posmaka, dubina glodanja itd. odražava se u teoriji ravninskog kuta rezanja i EOS teoriji izlaznog slijeda vrha alata. Ovdje neću ulaziti u detalje.
②Što je bolja plastičnost materijala izratka, to je lakše oblikovati neravnine tipa I. U procesu čeonog glodanja krhkih materijala, ako je brzina posmaka ili ravninski kut rezanja veliki, to pogoduje stvaranju srha tipa III (nedostaci).
③Kada je kut između krajnje površine izratka i obrađene ravnine veći od pravog kuta, stvaranje neravnina može se suzbiti zbog povećane krutosti potporne površine terminala.
④Korištenje tekućine za glodanje pogoduje produljenju vijeka trajanja alata, smanjenju trošenja alata, podmazivanju procesa glodanja i smanjenju veličine srha.
⑤ Trošenje alata ima veliki utjecaj na stvaranje neravnina. Kada se alat do određene mjere istroši, luk vrha alata se povećava, ne samo da se povećava veličina srha u smjeru izlaska alata, već i veličina srha u smjeru rezanja alata. Mehanizam treba dalje dublje proučavati.
⑥Drugi čimbenici kao što su materijali alata također imaju određeni utjecaj na stvaranje neravnina. Pod istim uvjetima rezanja, dijamantni alati su pogodniji za suzbijanje stvaranja srha od drugih alata.
Osnovni načini kontrole stvaranja neravnina kod čeonog glodanja
Na formiranje neravnina krajnjeg glodanja utječu mnogi čimbenici, koji nisu povezani samo sa specifičnim procesom glodanja, već su povezani i sa strukturom obratka, geometrijom alata i drugim čimbenicima. Kako bi se smanjili neravnine na krajnjem glodanju, stvaranje neravnina mora se kontrolirati i smanjiti s mnogih aspekata.
01 Razuman konstrukcijski dizajn
Na stvaranje neravnina uvelike utječe struktura izratka. Struktura izratka je različita, a oblik i veličina neravnina na rubovima nakon obrade također su vrlo različiti. Ako su materijal izratka i obrada površine unaprijed određeni, geometrija i rub izratka važan su čimbenik u određivanju formiranja neravnina. Slika 9 pokazuje da se skošenje dodaje na krajnju površinu obratka kako bi se smanjile neravnine.
Slika 9 Dodajte metodu skošenja izlaznog ruba
02 Odgovarajući redoslijed obrade
Redoslijed obrade također ima određeni utjecaj na oblik i veličinu srha za krajnje glodanje. Ovisno o obliku i veličini srha, radno opterećenje i povezani troškovi skidanja srha također su različiti. Stoga je odabir odgovarajućeg slijeda obrade učinkovit način za smanjenje troškova skidanja srha. Slika 10 prikazuje korištenje odgovarajućeg slijeda obrade za kontrolu stvaranja većih neravnina.
Slika 10 Odaberite metodu kontrole slijeda obrade
Na slici 10a, ako se rupa prvo izbuši, a zatim se ravnina izgloda, na obodu rupe lako se stvaraju velike oštrice za rezanje i glodanje; ako se ravnina prvo gloda, a zatim se izbuši rupa, na obodu rupe postoje samo male neravnine za bušenje-urezivanje. Slično, na slici 10b, veličina srha koja se formira prvo glodanjem gornje površine, a zatim glodanjem konkavne konture je manja od one koja se formira prvo strojnom obradom konkavne konture, a zatim glodanjem ravnine.
03 Izbjegavajte izvlačenje alata
Izbjegavanje izvlačenja alata je učinkovit način da se izbjegne stvaranje srha, jer je povlačenje alata glavni faktor za stvaranje srha u smjeru rezanja. Tipično, glodalo proizvodi veće neravnine kada se odvrne od obratka, a manje neravnine kada se zavrne u obradak. Stoga treba izbjegavati da se glodalo što je moguće više okrene tijekom obrade. Kao i na slici 4, greška proizvedena korištenjem slike 4b je manja od one proizvedene na slici 4a.
04 Odaberite odgovarajuću rutu rezanja
Iz prethodne analize može se vidjeti da kada je kut izrezivanja ravnine manji od određene vrijednosti, veličina generiranog srha je manja. Kut ravnog rezanja može se mijenjati promjenom širine glodanja, brzine posmaka (veličine i smjera) i brzine rotacije (veličine i smjera). Stoga se stvaranje srha tipa I može izbjeći odabirom odgovarajuće putanje alata (vidi sliku 11).
Slika 11 Upravljanje metodom putanje alata
Slika 11a prikazuje tradicionalnu cik-cak putanju alata, a osjenčani dio na slici označava dio na kojem se mogu stvoriti veliki neravnine u smjeru rezanja. Slika 11b koristi poboljšanu putanju alata, koja može izbjeći stvaranje reznih oštrica. Iako je putanja alata na slici 11b malo duža od one na slici 11a i potrebno je malo više vremena za glodanje, budući da nije potreban dodatni postupak skidanja srha, korištenje slike 11a zahtijeva puno vremena skidanja srha (iako osjenčani dio na slici Odnosno, nema mnogo mjesta na kojima se generiraju neravnine, ali svi rubovi na kojima se neravnine nalaze moraju se prijeći u stvarnom skidanju 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 mljevenja
Parametri čeonog glodanja (kao što su posmak po zubu, širina čeonog glodanja, dubina čeonog glodanja i geometrijski kut alata, itd.) imaju određeni utjecaj na stvaranje neravnina. Tablica 1 navodi nekoliko principa za odabir parametara čeonog glodanja za smanjenje veličine srha.
Tablica 1 Vrste čičaka i metode liječenja
5 posebnih metoda skidanja ivica
01 Elektrolitičko skidanje ivica
Takozvano elektrolitičko skidanje srha je kemijska metoda skidanja srha, kojom se mogu ukloniti srhovi nakon strojne obrade, brušenja i štancanja te zaobliti ili skositi oštre rubove metalnih dijelova.
Metoda elektrolitičke strojne obrade koja koristi elektrolizu za uklanjanje neravnina s metalnih dijelova, skraćeno ECD na engleskom jeziku. Pričvrstite katodu alata (obično mesinganu) u blizini dijela obradaka s oštricom, s određenim razmakom (obično 0.3-1 mm) između njih. Vodljivi dio katode alata poravnat je s rubom brusa, a druga površina prekrivena je izolacijskim slojem, tako da se elektroliza koncentrira na dio brusa. Dodajte WeChat: Yuki7557 za slanje vodiča za 10G CNC
Tijekom obrade katoda alata je spojena na negativni pol istosmjernog napajanja, a obradak na pozitivni pol istosmjernog napajanja. Niskotlačni elektrolit (obično vodena otopina natrijevog nitrata ili natrijevog klorata) s tlakom od 0.1 do 0.3 MPa teče između obratka i katode. Kada se uključi istosmjerni izvor napajanja, neravnine će biti uklonjene anodnim otapanjem i oduzete elektrolitom.
slika
Elektrolit je u određenoj mjeri korozivan, a obradak treba očistiti i zaštititi od hrđe nakon uklanjanja ivica. Elektrolitičko skidanje srha prikladno je za uklanjanje srha u skrivenim dijelovima rupa koje se presijecaju ili dijelovima složenih oblika. Učinkovitost proizvodnje je visoka, a vrijeme skidanja ivica općenito traje samo nekoliko sekundi do desetaka sekundi.
Ova metoda se često koristi za skidanje ivica sa zupčanika, žljebova, klipnjača, tijela ventila i otvora za prolaz ulja radilice, kao i za zaobljenje oštrih kutova. Nedostatak je u tome što je blizina neravnina dijela također podvrgnuta elektrolizi, površina će izgubiti svoj izvorni sjaj, pa čak i utjecati na točnost dimenzija.
02 Skidanje ivica abrazivnim protokom
Abrasive Flow Machining (AFM) novi je postupak završne obrade i skidanja ivica razvijen kasnih 1970-ih u inozemstvu. 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 prikladni za obradu.
03 Magnetsko brušenje i skidanje ivica
Tijekom magnetskog brušenja, obradak se stavlja u magnetsko polje koje tvore dva magnetska pola, a magnetski abrazivi se postavljaju u razmak između obratka i magnetskih polova. Pod djelovanjem magnetske sile, abrazivi su uredno raspoređeni duž smjera linije magnetske sile kako bi formirali mekani i kruti magnetski stroj za brušenje. Četka, kada se obradak okreće i vibrira aksijalno u magnetskom polju, obradak i abraziv će se pomicati relativno jedan prema drugom, a abrazivna četka će brusiti površinu obratka; magnetska metoda brušenja može učinkovito i brzo brusiti i uklanjati srhe na dijelu, što je prikladno za Dijelovi od različitih materijala, različitih veličina i različitih struktura su metoda završne obrade s malim ulaganjima, visokom učinkovitošću, širokom primjenom i dobrom kvalitetom.
Trenutačno su strane zemlje uspjele brusiti i uklanjati srhe s unutarnjih i vanjskih površina rotirajućeg tijela, ravnih dijelova, zuba zupčanika, složenih profila itd., uklanjati oksidne ljuske na žicama i čistiti tiskane ploče.
04 Toplinsko skidanje ivica
Toplinsko skidanje srha (TED) je spaljivanje srha korištenjem visoke temperature nastale nakon deflagracije mješavine vodika i kisika ili kisika i prirodnog plina. To je propuštanje kisika i kisika ili prirodnog plina i kisika u zatvorenu posudu, te ga zapaliti kroz svjećicu, tako da će smjesa deflagrirati u trenu i osloboditi veliku količinu toplinske energije za uklanjanje neravnina. Međutim, nakon što se radni komad detonira i spali, njegov oksidirani prah će se zalijepiti za površinu obratka, koja se mora očistiti ili kiseliti.
05 Mirai Snažno ultrazvučno uklanjanje ivica
Mirai moćna ultrazvučna tehnologija skidanja srha je metoda skidanja srha koja je postala popularna posljednjih godina. Učinkovitost čišćenja je 10 do 20 puta veća od običnih ultrazvučnih strojeva za čišćenje. Rupe su ravnomjerno raspoređene u spremniku za vodu, tako da nije potrebno koristiti ultrazvučno čišćenje. Doziranje se može završiti unutar 5 do 15 minuta u isto vrijeme.
