Įtrūkimai po apdirbimo labai erzina. Įdubimų buvimas ne tik sumažina apdirbimo tikslumą ir ruošinio paviršiaus kokybę, bet ir turi įtakos gaminio veikimui, o kartais net sukelia nelaimingus atsitikimus. Norėdami išspręsti susidariusią šerdies problemą, žmonės dažniausiai naudoja šlifavimo procesą. Skarų šalinimas yra neproduktyvus procesas, dėl kurio ne tik padidėja gaminio savikaina ir pailgėja gaminio gamybos ciklas, bet ir dėl netinkamo šlifavimo nuimamas visas gaminys, sukeliantis ekonominius nuostolius. Šiame darbe autorius pirmiausia sistemingai analizuoja pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos galinių frezavimo šlifavimo formavimuisi, ir aptaria frezavimo šlifavimo mažinimo bei valdymo būdus ir technologijas nuo konstrukcijos projektavimo iki viso gamybos proceso.
1. Pagrindinė šlifavimo forma galinio frezavimo metu
Pagal pjovimo judesio ir pjovimo briaunų šlifavimo klasifikavimo sistemą, galutinio frezavimo procese susidarančios sruogos daugiausia apima abiejose pagrindinio krašto pusėse, šoninio pjovimo pjovimo krypties, apatinio pjovimo pjovimo krypties šlaunis, ir paduoti ir tiekti. Yra penkių formų krypties šlifavimas (žr. 1 pav.).
Paveikslėlis 1 pav. Galinio frezavimo metu susidarę šuoliai
Paprastai kalbant, palyginti su kitomis šerdimis, iš apatinio krašto išpjautos pjovimo krypties šlaunikaulio savybės yra didelės ir sunkiai pašalinamos. Dėl šios priežasties šiame darbe pjovimo krypties šlaunikaulis, išpjautas iš apatinio krašto, yra pagrindinis tyrimo objektas. Pagal galinio frezavimo apatinės briaunos pjovimo krypties šerdelių dydį ir formą jas galima suskirstyti į tris tipus: I tipo šerdelės (didesnės, sunkiai pašalinamos ir didesnės pašalinimo išlaidos), tipas. II šlaunikauliai (mažesnio dydžio Maži, nesunkiai nuimami arba nuimami) ir III tipo šluostės yra neigiamos (žr. 2 pav.).
paveikslėlį
2 pav. Apatinės briaunos frezavimo metu išpjautos pjovimo krypties šlifavimo formos
Antra, pagrindiniai veiksniai, įtakojantys galinių frezavimo atbrailų susidarymą
Šuolio susidarymas yra labai sudėtingas medžiagos deformacijos procesas. Įvairūs veiksniai, tokie kaip ruošinio medžiagos savybės, geometrija, paviršiaus apdorojimas, įrankio geometrija, įrankio pjovimo trajektorija, įrankio susidėvėjimas, pjovimo parametrai ir aušinimo skysčio naudojimas – visa tai tiesiogiai veikia įdubimų susidarymą. 3 paveiksle yra blokinė diagrama veiksnių, turinčių įtakos galinių frezavimo šlifavimui. Esant tam tikroms frezavimo sąlygoms, galinių frezavimo sruogų forma ir dydis priklauso nuo įvairių įtakojančių veiksnių bendro poveikio, tačiau skirtingi veiksniai turi skirtingą poveikį šlifavimo formavimuisi.
paveikslėlį
3 pav. Frezavimo šlifavimo susidarymo priežastinio valdymo schema
1. Įrankio įvedimas/išėjimas
Paprastai įrankį išsukant iš ruošinio susidarančios atbrailos yra didesnės nei įsukus į ruošinį įsukant įrankį.
2. Plokštumos pjovimo kampas
Pjovimo kampas plokštumoje turi didelę įtaką drožlių susidarymui apatinio krašto pjovimo pjovimo kryptimi. Plokštumos išpjovos kampas apibrėžiamas kaip pjovimo greičio kryptis (įrankio greičio ir pastūmos greičio vektorinė sintezė) ir kampas tarp ruošinio galinių paviršių orientacijų. Ruošinio galinio paviršiaus kryptis yra nuo įrankio įsukimo taško iki įrankio išsukimo taško.
Bandymų rezultatai rodo, kad šlaunikaulio aukštis keičiasi su pjovimo gyliu, tai yra, didėjant pjovimo gyliui, šerdelės keičiasi nuo I tipo į II tipo šerdį. Minimalus frezavimo gylis, iš kurio susidaro II tipo šlifavimas, paprastai vadinamas ribiniu pjovimo gyliu, išreikštu dcr. 4 paveiksle parodytas plokščio švino kampo ir pjovimo gylio poveikis šerdies aukščiui apdirbant aliuminio lydinį.
paveikslėlį
4 pav. Įpjovos forma ir plokštumos pjovimo kampas bei pjovimo gylis
Iš 4 paveikslo matyti, kad kuo didesnis plokštumos išpjovos kampas, tuo didesnis ribinis pjovimo gylis; kai plokštumos išpjovos kampas yra didesnis nei 120 laipsnių, I tipo šerdelės dydis yra didesnis, o ribinis pjūvio gylis pereinant prie II tipo šerdies taip pat yra didelis. Todėl mažas plokštumos pjovimo kampas yra palankus II tipo šlifavimo formavimuisi, nes kuo mažesnis φ, santykinai pagerėja gnybtų paviršiaus atraminis standumas ir mažesnė tikimybė, kad susidarys šurfai.
Tiekimo greičio dydis ir kryptis turės tam tikrą įtaką sudėtinio greičio v dydžiui ir krypčiai, o vėliau turės įtakos plokštumos pjovimo kampui ir įdubimų susidarymui. Todėl kuo didesnis padavimo greitis ir išėjimo briaunos poslinkio kampas, tuo mažesnis φ, kuris labiau padeda slopinti didesnių įdubų susidarymą (žr. 5 pav.).
paveikslėlį
5 pav. Tiekimo krypties įtaka šerelių susidarymui
3. Įrankio nosies išėjimo seka EOS
Galinio frezavimo metu šlaunies dydį daugiausia lemia įrankio antgalių išėjimo seka. Kaip parodyta 6 paveiksle: taškas A yra mažosios pjovimo briaunos taškas, taškas C yra pagrindinės pjovimo briaunos taškas, o taškas B yra įrankio smaigalio viršūnė. Daroma prielaida, kad įrankio nosis yra aštri, tai yra, neįvertinamas įrankio nosies lanko spindulys. Jei BC briauna pirmiausia išeina iš ruošinio, o AB kraštas išeina iš ruošinio vėliau, drožlės pritvirtinamos prie apdirbamo paviršiaus, o vykstant frezavimui, drožlės išstumiamos iš ruošinio, suformuojant didesnį apatinį kraštą ir išpjaunant. pjovimo kryptis nutrūksta. Jei AB kraštas pirmiausia išeina iš ruošinio, o BC kraštas išeina iš ruošinio vėliau, drožlė atsiremia į pereinamąjį paviršių ir yra išpjaunama iš ruošinio, suformuojant mažesnio dydžio apatinį kraštą, kuris išpjauna pjovimo krypties įdubą.
paveikslėlį
6 pav. Įrankio nosies išėjimo seka ir įdubimų susidarymas
eksperimentas rodo:
①Įrankio antgalio išėjimo seka ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA, dėl kurios šerdelės dydis didėja nuosekliai.
② EOS gaunami rezultatai yra tokie patys, bet pagal tą pačią išėjimo seką plastikinių medžiagų sukuriamas šerdis yra didesnis nei trapių medžiagų. Įrankio nosies išėjimo seka yra susijusi ne tik su geometrine įrankio forma, bet ir su tokiais veiksniais kaip pastūma, frezavimo gylis, ruošinio geometrinis dydis ir pjovimo sąlygos. Tai įvairių veiksnių, turinčių įtakos drožlių susidarymui, derinys.
4. Kitų veiksnių įtaka
① Frezavimo parametrai, frezavimo temperatūra, pjovimo aplinka ir kt. Kai kurių pagrindinių veiksnių, tokių kaip pastūmos greitis, frezavimo gylis ir tt, įtaka atsispindi plokštumos pjovimo kampo teorijoje ir įrankio nosies išėjimo sekos EOS teorijoje. Čia nesileisiu į detales.
②Kuo ruošinio medžiaga yra plastiškesnė, tuo lengviau suformuoti I tipo įdubas. Galinio frezavimo procese trapios medžiagos, jei pastūmos greitis arba plokštumos pjovimo kampas yra didelis, tai skatina III tipo šlifavimo formavimąsi (trūkumą).
③ Kai kampas tarp ruošinio galinio paviršiaus ir apdirbamos plokštumos yra didesnis nei stačiu kampu, dėl didesnio gnybtų paviršiaus tvirtumo gali būti slopinamas įdubimų susidarymas.
④Naudojant frezavimo skystį, pailgėja įrankio tarnavimo laikas, sumažėja įrankio nusidėvėjimas, sutepamas frezavimo procesas ir sumažinamas įpjovos dydis.
⑤ Įrankių susidėvėjimas turi didelę įtaką įbrėžimų susidarymui. Kai įrankis susidėvi iki tam tikro laipsnio, padidėja įrankio antgalio lankas, padidėja ne tik atbrailos dydis įrankio išėjimo kryptimi, bet ir įpjovų dydis įrankio pjovimo kryptimi. Mechanizmas turi būti toliau tiriamas nuodugniai.
⑥ Kiti veiksniai, tokie kaip įrankio medžiaga, taip pat turi tam tikrą įtaką įdubimų susidarymui. Esant tokioms pačioms pjovimo sąlygoms, deimantiniai įrankiai labiau nei kiti įrankiai padeda slopinti įbrėžimų susidarymą.
Trečia, pagrindinis būdas kontroliuoti frezavimo įdubų susidarymą
Galinio frezavimo šlifavimo formavimuisi įtakos turi daug faktorių, tai susiję ne tik su konkrečiu frezavimo procesu, bet ir su ruošinio sandara, įrankio geometrija ir kitais veiksniais. Norint sumažinti galinių frezavimo šlifavimą, reikia kontroliuoti ir mažinti įpjovų susidarymą įvairiais aspektais.
1. Protingas konstrukcijos projektavimas
Įbrėžimų susidarymui didelę įtaką daro ruošinio struktūra. Ruošinio struktūra yra skirtinga, o apdirbimo briaunų forma ir dydis taip pat labai skiriasi. Jei ruošinio medžiaga ir paviršiaus apdorojimas yra iš anksto nustatyti, ruošinio geometrija ir briaunos yra svarbus veiksnys, lemiantis įdubimų susidarymą.
2. Tinkama apdorojimo seka
Kaip parodyta 7 paveiksle, apdorojimo seka taip pat turi tam tikros įtakos galinių frezavimo šlifavimo formų ir dydžių formai ir dydžiui. Priklausomai nuo šurmulių formos ir dydžio, darbo krūvis ir su jais susijusios sąnaudos taip pat skiriasi. Todėl tinkamos apdorojimo sekos parinkimas yra veiksmingas būdas sumažinti šlifavimo išlaidas.
paveikslėlį
(a) (b)
7 pav. Pasirinkite apdorojimo sekos valdymo metodą
8a pav., jei pirmiausia išgręžiama skylė, o po to frezuojama plokštuma, skylės perimetre lengvai susidaro dideli pjovimo ir frezavimo įpjovos; jei iš pradžių frezuojama plokštuma, o po to išgręžiama skylė, ant skylės perimetro lieka tik mažos gręžimo ir pjovimo įdubos. Panašiai, 8b paveiksle, šlifavimo, susidariusio pirmiausia frezuojant viršutinį paviršių, o po to įgaubtą kontūrą, dydis yra mažesnis už tą, kuris susidaro pirmiausia apdirbant įgaubtą kontūrą ir tada frezuojant plokštumą.
paveikslėlį
(a) (b)
8 pav. Įrankio kelio metodo valdymas
3. Venkite įrankio išėjimo
Vengti įrankio atitraukimo yra veiksmingas būdas išvengti atbrailos susidarymo, nes įrankio ištraukimas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis šerdelių susidarymą pjovimo kryptimi. Įprastai frezavimo staklės sukuria didesnes atšakas, kai yra atsukamos nuo ruošinio, ir mažesnės, kai įsukamos į ruošinį. Todėl apdirbimo metu reikia vengti, kad freza kiek įmanoma išsisuktų.
4. Pasirinkite tinkamą pjovimo maršrutą
Iš ankstesnės analizės matyti, kad kai plokštumos išpjovos kampas yra mažesnis už tam tikrą reikšmę, susidarančios šurmulės yra mažesnės. Pjovimo plokštumos kampas gali būti keičiamas keičiant frezavimo plotį, pastūmą (didį ir kryptį) ir sukimosi greitį (didį ir kryptį). Todėl parinkus tinkamą įrankio kelią galima išvengti I tipo šlifavimo susidarymo.
5. Pasirinkite tinkamus frezavimo parametrus
Galiniai frezavimo parametrai (tokie kaip pastūma vienam dantukui, galo frezavimo plotis, galinio frezavimo gylis ir įrankio geometrinis kampas ir kt.) turi tam tikrą įtaką įpjovų susidarymui.
Galinio frezavimo šlifavimo formavimuisi turi įtakos daugelis veiksnių, pagrindiniai įtakojantys veiksniai yra šie: įrankio išėjimas/įleidimas, plokštumos pjovimo kampas, įrankio priekinio išėjimo seka, frezavimo parametrai ir tt Galutinė šerdelės forma ir dydis yra nulemtas veiksnių derinys.
Pradedant nuo viso ruošinio konstrukcijos projektavimo, apdirbimo technologijos išdėstymo, frezavimo sąnaudų ir įrankio parinkimo proceso, šiame darbe analizuojami pagrindiniai frezavimo šlifavimo įtakojantys veiksniai, pateikiamas frezavimo maršruto valdymo, tinkamo apdirbimo sekos parinkimo ir tobulinimo metodas. konstrukcijos dizainas. Frezavimo šlifavimo slopinimo arba mažinimo technologija, procesas ir metodas, pvz., metodas, suteikia įmanomą techninį sprendimą, leidžiantį aktyviai kontroliuoti šerdelių dydį, gerinti gaminio kokybę, sumažinti išlaidas ir sutrumpinti gamybos ciklą frezuojant.
