Postopek rezanja kovin pogosto spremlja nastajanje robov. Obstoj robov ne le zmanjša natančnost obdelave in kakovost površine obdelovanca, ampak tudi vpliva na zmogljivost izdelka in včasih celo povzroči nesreče. Odstranjevanje robov je neproduktiven postopek, ki ne le poveča stroške izdelka in podaljša proizvodni cikel izdelka, temveč vodi tudi v razgradnjo celotnega izdelka zaradi nepravilnega odstranjevanja robov, kar ima za posledico ekonomske izgube.
Ker je odstranjevanje robov tako naporno, je bolje najti način za nadzor nad njim. Danes se bomo naučili, kako zmanjšati nastajanje robov pri čelnem rezkanju.
Glavne oblike robov pri čelnem rezkanju
V skladu s sistemom razvrščanja rezalnih gibov-rezilnih robov, brusi, ki nastanejo v procesu končnega rezkanja, vključujejo predvsem bruse na obeh straneh glavnega roba, bruse v smeri rezanja stranskega rezanja, bruse v smeri rezanja spodnjega rezanja, in dovajati in dovajati. Obstaja pet oblik usmerjenih rezov (glej sliko 1).
Na splošno, v primerjavi z drugimi brusi, ima rezilo v smeri rezanja, izrezano na spodnjem robu, značilnosti velike velikosti in težko odstranjevanje. Iz tega razloga ta članek kot glavni predmet raziskovanja za izvedbo raziskave vzame bruno v smeri rezanja, izrezano na spodnjem robu. Glede na velikost in obliko brusov v smeri rezanja spodnjega roba pri čelnem rezkanju jih lahko razdelimo na naslednje tri vrste: brusi tipa I (večje velikosti, težko jih je odstraniti in višji stroški odstranjevanja), tip II brusi (manjša velikost Majhna, jih ni mogoče odstraniti ali enostavno odstraniti) in brusi tipa III so negativni brusi (kot je prikazano na sliki 2).
Slika 2 Vrste robov v smeri rezanja, izrezanih iz spodnjega roba med rezkanjem
Glavni dejavniki, ki vplivajo na nastanek robov pri končnem rezkanju
Oblikovanje robov je zelo zapleten proces deformacije materiala. Različni dejavniki, kot so lastnosti materiala obdelovanca, geometrija, površinska obdelava, geometrija orodja, rezalna pot orodja, obraba orodja, rezalni parametri in uporaba hladilne tekočine, neposredno vplivajo na nastanek robov. Slika 3 je blokovni diagram dejavnikov, ki vplivajo na brušenje čelnega rezkanja. Pri posebnih pogojih rezkanja sta oblika in velikost rezkalnikov pri čelnem rezkanju odvisni od skupnih učinkov različnih vplivnih dejavnikov, vendar imajo različni dejavniki različne učinke na nastanek robov.
01 Vstop/izhod orodja
Na splošno je rob, ki nastane, ko orodje privijete iz obdelovanca, večji od roba, ki nastane, ko orodje privijete v obdelovanec. Kot je prikazano na sliki 4, slika 4a prikazuje končno površino orodja, ki se izvija iz obdelovanca, ki je nagnjena k ustvarjanju večjih bruhov tipa I, medtem ko je na sliki 4b orodje privito v obdelovanec in ustvarjeni bruhi so običajno brusi tipa II. Dodajte WeChat: Yuki7557, da pošljete vadnico za 10G CNC
Slika 4 Vpliv metode rezkanja na nastanek robov
02 Ravninski izrezni kot
Ravninski rezalni kot ima velik vpliv na nastanek robov v smeri rezanja pri rezanju spodnjega roba. Ravninski izrezni kot je definiran kot smer rezalne hitrosti (vektorska sinteza hitrosti orodja in podajalne hitrosti) in kot med orientacijama čelnih ploskev obdelovanca. Smer čelne ploskve obdelovanca je od točke privijanja orodja do točke izvijanja orodja. Kot je prikazano na sliki 5, je Ψ ravninski rezalni kot, njegovo območje pa je 0 stopinj<>
Slika 5 Kot ravninskega izreza
Rezultati testiranja kažejo, da se višina brusa spreminja z globino reza, to pomeni, da se brus spreminja iz tipa I v tip II z večanjem globine reza. Najmanjša globina rezkanja, ki povzroči brušenje tipa II, se običajno imenuje mejna globina rezanja, izražena v dcr. Slika 6 prikazuje učinek ravnega vodilnega kota in globine reza na višino robov pri obdelavi aluminijeve zlitine.
Slika 6 Oblika bruha in ravninski rezalni kot ter globina reza
Iz slike 6 je razvidno, da večji kot je ravninski izrez, večja je mejna globina reza; ko je ravninski izrezni kot večji od 120 stopinj, je velikost rezila tipa I večja in tudi mejna globina reza za prehod na rezilo tipa II je velika. Zato je majhen ravninski rezalni kot ugoden za nastanek brun tipa II, ker manjši ko je Ψ, je podporna togost končne površine relativno izboljšana in je manj verjetno, da bodo nastajale brune.
Iz slike 5 je razvidno, da bosta velikost in smer podajalne hitrosti določeno vplivala na velikost in smer kompozitne hitrosti v, nato pa vplivala na ravninski rezalni kot in nastanek robov. Zato, večja kot je podajalna hitrost in kot zamika izhodnega roba, manjši je Ψ, bolj ugodno za preprečevanje nastajanja večjih robov (kot je prikazano na sliki 7).
Slika 7 Vpliv smeri podajanja na nastanek robov
03 Zaporedje izhoda na vrhu orodja EOS
Med čelnim rezkanjem je velikost robov v veliki meri določena z izhodnim zaporedjem konic orodja. Kot je prikazano na sliki 8: točka A je točka na manjšem rezalnem robu, točka C je točka na glavnem rezalnem robu, točka B pa je konica konice orodja. Predpostavlja se, da je konica orodja ostra, kar pomeni, da se polmer loka konice orodja ne upošteva. Če rob BC zapusti obdelovanec prvi in rob AB zapusti obdelovanec pozneje, so odrezki na tečajih pritrjeni na obdelano površino in ko rezkanje napreduje, se odrezki potisnejo ven iz obdelovanca, pri čemer se oblikuje večji spodnji rob in se izreže smer rezanja bruha. Če rob AB zapusti obdelovanec prvi in rob BC zapusti obdelovanec pozneje, se odrezek zatakne na prehodni površini in se izreže iz obdelovanca, tako da tvori spodnji rob manjše velikosti, ki izreže rob v smeri rezanja.
Preizkus kaže, da: ①Izhodno zaporedje konice orodja, ki poveča velikost rezila, je: ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA. ② Rezultati, ki jih ustvari EOS, so enaki, vendar je pri istem izhodnem zaporedju velikost zarez, ki jih povzročijo plastični materiali, večja od tiste, ki jo ustvarijo krhki materiali.
Izstopno zaporedje konice orodja ni povezano samo z geometrijsko obliko orodja, temveč tudi z dejavniki, kot so podajalna hitrost, globina rezkanja, geometrijska velikost obdelovanca in pogoji rezanja. Gre za kombinacijo različnih dejavnikov, ki vplivajo na nastanek brazd.
Slika 8 Izstopno zaporedje konice orodja in nastanek robov
04 Drugi dejavniki
① Parametri rezkanja, temperatura rezkanja, rezalno okolje itd. bodo prav tako imeli določen vpliv na nastanek robov. Vpliv nekaterih glavnih dejavnikov, kot so hitrost pomika, globina rezkanja itd., se odraža v teoriji ravninskega rezalnega kota in teoriji EOS o zaporedju izstopa konice orodja. Tu se ne bom spuščal v podrobnosti.
② Boljša kot je plastičnost materiala obdelovanca, lažje je oblikovati robove tipa I. V procesu čelnega rezkanja krhkih materialov, če je hitrost podajanja ali ravninski rezalni kot velik, je to ugodno za nastanek robov tipa III (pomanjkljivosti).
③Ko je kot med končno površino obdelovanca in obdelano ravnino večji od pravega kota, je mogoče preprečiti nastajanje robov zaradi povečane podporne togosti končne površine.
④Uporaba tekočine za rezkanje prispeva k podaljšanju življenjske dobe orodja, zmanjšanju obrabe orodja, mazanju postopka rezkanja in zmanjšanju velikosti bruhov.
⑤ Obraba orodja ima velik vpliv na nastanek robov. Ko se orodje do določene mere obrabi, se lok konice orodja poveča, pri čemer se ne poveča samo velikost rezila v smeri izstopa iz orodja, temveč tudi velikost robov v smeri rezanja orodja. Mehanizem je treba še podrobneje preučiti.
⑥Drugi dejavniki, kot so materiali za orodje, imajo tudi določen vpliv na nastanek robov. Pod enakimi rezalnimi pogoji so diamantna orodja bolj primerna za preprečevanje nastajanja robov kot druga orodja.
Osnovni načini za nadzor nastajanja robov pri končnem rezkanju
Na nastanek bruhov pri čelnem rezkanju vpliva veliko dejavnikov, ki niso povezani samo s specifičnim postopkom rezkanja, temveč tudi s strukturo obdelovanca, geometrijo orodja in drugimi dejavniki. Za zmanjšanje rezkanja čelnega rezkanja je treba nastajanje robov nadzorovati in zmanjšati z mnogih vidikov.
01 Razumna konstrukcijska zasnova
Na nastanek robov v veliki meri vpliva struktura obdelovanca. Struktura obdelovanca je drugačna, zelo različni pa sta tudi oblika in velikost robov na robovih po obdelavi. Če sta material obdelovanca in površinska obdelava vnaprej določena, sta geometrija in rob obdelovanca pomemben dejavnik pri določanju nastanka robov. Slika 9 prikazuje, da je na končni površini obdelovanca dodano posnemanje, da se zmanjšajo robovi.
Slika 9 Dodajte metodo posnemanja izhodnega roba
02 Ustrezno zaporedje obdelave
Zaporedje obdelave ima tudi določen vpliv na obliko in velikost čelnih rezkalnikov. Glede na obliko in velikost robov so različni tudi obseg dela in s tem povezani stroški razigljevanja. Zato je izbira ustreznega zaporedja obdelave učinkovit način za zmanjšanje stroškov razigljevanja. Slika 10 prikazuje uporabo ustreznega zaporedja obdelave za nadzor nastajanja večjih robov.
Slika 10 Izberite način nadzora zaporedja obdelave
Na sliki 10a, če je luknja najprej izvrtana in nato ravnina rezkana, na obodu luknje zlahka nastanejo veliki rezalni in rezkalni robovi; če najprej rezkamo ravnino in nato izvrtamo luknjo, so na obodu luknje samo majhne zareze za vrtanje-vrezovanje. Podobno je na sliki 10b velikost bruha, ki nastane z rezkanjem najprej zgornje površine in nato rezkanjem konkavne konture, manjša od tiste, ki nastane s najprej strojno obdelavo konkavne konture in nato rezkanjem ravnine.
03 Izogibajte se umiku orodja
Izogibanje umiku orodja je učinkovit način za preprečevanje nastajanja robcev, saj je umik orodja glavni dejavnik za nastanek robov v smeri rezanja. Običajno rezkalnik proizvaja večje zareze, ko ga odvijete z obdelovanca, in manjše, ko ga privijete v obdelovanec. Zato je treba preprečiti, da bi se rezkalo med obdelavo čim bolj zavrtelo. Tako kot na sliki 4 je napaka, ustvarjena s sliko 4b, manjša od tiste, ustvarjene na sliki 4a.
04 Izberite ustrezno pot rezanja
Iz prejšnje analize je razvidno, da ko je izrezni kot ravnine manjši od določene vrednosti, je velikost ustvarjenega bruha manjša. Kot ravninskega rezanja je mogoče spremeniti s spreminjanjem širine rezkanja, pomika (velikost in smer) in hitrosti vrtenja (velikost in smer). Zato se je mogoče izogniti nastajanju bruhov tipa I z izbiro ustrezne poti orodja (glej sliko 11).
Slika 11 Nadzor metode poti orodja
Slika 11a prikazuje tradicionalno cik-cak pot orodja, zasenčen del na sliki pa označuje del, kjer lahko nastanejo veliki robovi v smeri rezanja. Na sliki 11b je uporabljena izboljšana pot orodja, s katero se je mogoče izogniti nastajanju rezalnih robov. Čeprav je pot orodja na sliki 11b nekoliko daljša kot tista na sliki 11a in zahteva nekoliko več časa rezkanja, ker ni potreben dodaten postopek razigljevanja, uporaba slike 11a zahteva veliko časa razigljevanja (čeprav osenčeni del na sliki To pomeni, da ni veliko mest, kjer nastajajo robovi, vendar je treba pri dejanskem odstranjevanju robov prečkati vse robove, kjer so robovi), tako da je na splošno pot rezanja, prikazana na sliki 11b, boljša od poti, prikazane na sliki 11a v smislu nadzora zarez.
05 Izberite ustrezne parametre rezkanja
Parametri čelnega rezkanja (kot so podajanje na zob, širina čelnega rezkanja, globina končnega rezkanja in geometrijski kot orodja itd.) imajo določen vpliv na nastanek robov. Tabela 1 navaja več načel za izbiro parametrov čelnega rezkanja za zmanjšanje velikosti robov.
Tabela 1 Vrste burrov in metode zdravljenja
5 posebnih metod odstranjevanja robov
01 Elektrolitsko odstranjevanje robov
Tako imenovano elektrolitsko odstranjevanje robov je kemična metoda odstranjevanja robov, s katero lahko odstranimo robove po strojni obdelavi, brušenju in štancanju ter zaokrožimo ali posnamemo ostre robove kovinskih delov.
Metoda elektrolitske obdelave, ki uporablja elektrolizo za odstranjevanje robov s kovinskih delov, v angleščini skrajšano ECD. Pritrdite katodo orodja (običajno medeninasto) blizu dela obdelovanca z robom, z določeno režo (običajno 0.3-1 mm) med obema. Prevodni del katode orodja je poravnan z robom rezila, druga površina pa je prekrita z izolacijsko plastjo, tako da je elektroliza koncentrirana na delu rezila. Dodajte WeChat: Yuki7557, da pošljete vadnico za 10G CNC
Pri obdelavi je katoda orodja priključena na negativni pol enosmernega napajalnika, obdelovanec pa na pozitivni pol enosmernega napajalnika. Med obdelovancem in katodo teče nizkotlačni elektrolit (običajno vodna raztopina natrijevega nitrata ali natrijevega klorata) s tlakom od 0.1 do 0.3 MPa. Ko je napajalnik z enosmernim tokom vklopljen, bo robec odstranjen z anodnim raztapljanjem in odvzet z elektrolitom.
slika
Elektrolit je do določene mere koroziven, zato je treba obdelovanec po odstranitvi robov očistiti in zaščititi pred rjo. Elektrolitsko odstranjevanje robov je primerno za odstranjevanje robov v skritih delih sekajočih se lukenj ali delih kompleksnih oblik. Učinkovitost proizvodnje je visoka, čas razigljevanja pa običajno traja le nekaj sekund do deset sekund.
Ta metoda se pogosto uporablja za odstranjevanje robov z zobnikov, utorov, ojnic, teles ventilov in odprtin za prehod olja ročične gredi ter zaokroževanje ostrih vogalov. Pomanjkljivost je, da je tudi bližina robov na delu izpostavljena elektrolizi, površina bo izgubila svoj prvotni lesk in celo vplivala na dimenzijsko natančnost.
02 Razigljevanje z abrazivnim tokom
Abrasive Flow Machining (AFM) je nov postopek končne obdelave in odstranjevanja robov, ki so ga v poznih sedemdesetih letih razvili v tujini. Ta postopek je še posebej primeren za robove, ki so pravkar prešli v končno fazo, vendar za majhne in dolge luknje ter kovinske kalupe z nerazumnim dnom itd. niso primerni za obdelavo.
03 Magnetno brušenje in razigljevanje
Med magnetnim brušenjem se obdelovanec postavi v magnetno polje, ki ga tvorita dva magnetna pola, magnetni abrazivi pa se postavijo v režo med obdelovancem in magnetnima poloma. Pod delovanjem magnetne sile so abrazivi lepo razporejeni vzdolž smeri magnetne silnice, da tvorijo mehak in tog magnetni brusilni stroj. Krtača, ko se obdelovanec vrti in vibrira aksialno v magnetnem polju, se obdelovanec in abraziv premakneta drug glede na drugega, brusna krtača pa bo brusila površino obdelovanca; metoda magnetnega brušenja lahko učinkovito in hitro zbrusi in razigne del, kar je primerno za dele iz različnih materialov, različnih velikosti in različnih struktur je končna metoda z nizkimi naložbami, visoko učinkovitostjo, široko uporabo in dobro kakovostjo.
Trenutno je v tujini uspelo zbrusiti in odstraniti robove notranjih in zunanjih površin vrtljivega telesa, ravnih delov, zob zobnikov, kompleksnih profilov itd., Odstraniti oksidne luske na žicah in očistiti tiskana vezja.
04 Toplotno odstranjevanje robov
Toplotno odstranjevanje robov (TED) je sežiganje robcev z uporabo visoke temperature, ki nastane po deflagraciji mešanice vodika in kisika ali kisika in zemeljskega plina. Kisik in kisik ali zemeljski plin in kisik spustimo v zaprto posodo in jo vžgemo skozi svečko, tako da bo mešanica v trenutku deflagrirala in sprostila veliko količino toplotne energije za odstranjevanje robcev. Ko pa obdelovanec eksplodira in zažge, se bo njegov oksidirani prah oprijel površine obdelovanca, ki ga je treba očistiti ali lužiti.
05 Mirai zmogljivo ultrazvočno odstranjevanje robov
Zmogljiva ultrazvočna tehnologija odstranjevanja robov Mirai je metoda odstranjevanja robov, ki je v zadnjih letih postala priljubljena. Učinkovitost čiščenja je 10- do 20-krat večja od običajnih ultrazvočnih čistilnih strojev. Luknje so enakomerno porazdeljene v rezervoarju za vodo, tako da ni treba uporabiti ultrazvočnega čiščenja. Doziranje je mogoče dokončati v 5 do 15 minutah hkrati.
