Metal kesme işlemine genellikle çapak oluşumu eşlik eder. Çapakların varlığı sadece iş parçasının işleme hassasiyetini ve yüzey kalitesini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda ürünün performansını da etkiler ve hatta bazen kazalara neden olur. Çapak alma, ürün maliyetini artıran ve ürün üretim döngüsünü uzatan, aynı zamanda yanlış çapak alma nedeniyle tüm ürünün hurdaya ayrılmasına ve ekonomik kayıplara neden olan verimsiz bir işlemdir.
Çapak alma çok zahmetli olduğundan, bunu kaynağından kontrol etmenin bir yolunu bulmak daha iyidir. Bugün parmak frezelemede çapak oluşumunu nasıl azaltacağımızı öğreneceğiz.
Parmak frezelemede ana çapak biçimleri
Kesme hareketi-kesme kenarı çapaklarının sınıflandırma sistemine göre, parmak frezeleme işleminde oluşan çapakların başlıcaları ana kenarın her iki tarafındaki çapakları, yan kesmenin kesme yönündeki çapakları, alt kesmenin kesme yönündeki çapakları, ve besleme ve besleme. Yönlü çapakların beş biçimi vardır (bkz. Şekil 1).
Genel olarak, diğer çapaklarla karşılaştırıldığında, alt kenardan kesilen kesme yönü çapak, büyük boyut ve zor çıkarılması özelliklerine sahiptir. Bu nedenle, bu makale, araştırma yapmak için ana araştırma nesnesi olarak alt kenardan kesilen kesme yönü çapağını alır. Parmak frezelemede alt kenarın kesme yönündeki çapakların boyutuna ve şekline göre, aşağıdaki üç tipe ayrılabilirler: Tip I çapaklar (daha büyük boyut, çıkarılması zor ve daha yüksek kaldırma maliyeti), Tip II Çapaklar (daha küçük boyutlu Küçük, çıkarılamaz veya kolayca çıkarılamaz) ve Tip III çapaklar negatif çapaklardır (Şekil 2'de gösterildiği gibi).
Şekil 2 Frezeleme sırasında alt kenardan kesilen kesme yönündeki çapak türleri
Parmak freze çapaklarının oluşumunu etkileyen ana faktörler
Çapak oluşumu çok karmaşık bir malzeme deformasyon sürecidir. İş parçası malzeme özellikleri, geometri, yüzey işleme, takım geometrisi, takım kesme yörüngesi, takım aşınması, kesme parametreleri ve kesme sıvısı kullanımı gibi çeşitli faktörlerin tümü çapak oluşumunu doğrudan etkiler. Şekil 3, parmak freze çapaklarını etkileyen faktörlerin bir blok diyagramıdır. Belirli frezeleme koşulları altında, parmak freze çapaklarının şekli ve boyutu, çeşitli etkileyen faktörlerin birleşik etkilerine bağlıdır, ancak farklı faktörlerin çapak oluşumu üzerinde farklı etkileri vardır.
01 Takım girişi/çıkışı
Genel olarak, alet iş parçasından vidalandığında oluşan çapak, alet iş parçasına vidalandığında oluşan çapaktan daha büyüktür. Şekil 4'te gösterildiği gibi, Şekil 4a, daha büyük boyutlu Tip I çapakları üretmeye meyilli olan, iş parçasından dışarı vidalanan aletin uç yüzeyini gösterirken, Şekil 4b'de alet iş parçasına vidalanır ve oluşan çapaklar genellikle Tip II çapaklardır. 10G CNC eğitimini göndermek için WeChat: Yuki7557'yi ekleyin
Şekil 4 Frezeleme yönteminin çapak oluşumuna etkisi
02 Düzlem kesme açısı
Alt kenar kesmede kesme yönünde çapak oluşumunda düzlem kesme açısının büyük etkisi vardır. Düzlem kesme açısı, kesme hızının yönü (takım hızı ve ilerleme hızının vektör sentezi) ve iş parçası uç yüzlerinin oryantasyonları arasındaki açı olarak tanımlanır. İş parçası uç yüzünün yönü, takımın vidalama noktasından takımın vidalama noktasına kadardır. Şekil 5'te gösterildiği gibi, Ψ düzlem kesme açısıdır ve aralığı 0 derecedir<>
Şekil 5 Düzlem kesme açısı
Test sonuçları, çapak yüksekliğinin kesme derinliği ile değiştiğini, yani kesme derinliğinin artmasıyla çapak tip I çapaktan tip II çapağa değiştiğini göstermektedir. Tip II çapakları oluşturan minimum frezeleme derinliği genellikle limit kesme derinliği olarak adlandırılır ve dcr cinsinden ifade edilir. Şekil 6, bir alüminyum alaşımı işlerken düz uç açısının ve kesme derinliğinin çapak yüksekliği üzerindeki etkisini göstermektedir.
Şekil 6 Çapak formu ve düzlem kesme açısı ve kesme derinliği
Şekil 6'dan görülebileceği gibi, düzlem kesme açısı ne kadar büyükse, sınır kesme derinliği o kadar büyük olur; düzlem kesme açısı 120 dereceden büyük olduğunda, tip I frezenin boyutu daha büyüktür ve tip II frezeye geçiş için sınır kesme derinliği de büyüktür. Bu nedenle, küçük bir düzlem kesme açısı, tip II çapakların oluşmasına elverişlidir, çünkü Ψ ne kadar küçükse, terminal yüzeyinin destekleme sertliği nispeten iyileşir ve çapakların oluşma olasılığı daha düşüktür.
Şekil 5'ten görülebileceği gibi, ilerleme hızının boyutu ve yönü, bileşik hızın boyutu ve yönü üzerinde belirli bir etkiye sahip olacak ve ardından düzlem kesme açısı ve çapak oluşumu üzerinde bir etkiye sahip olacaktır. Bu nedenle, besleme hızı ve çıkış kenarı ofset açısı ne kadar büyük olursa, Ψ o kadar küçük olur ve daha büyük çapak oluşumunu bastırmak için o kadar elverişli olur (Şekil 7'de gösterildiği gibi).
Şekil 7 İlerleme yönünün çapak oluşumuna etkisi
03 Takım ucu çıkış sırası EOS
Parmak frezeleme sırasında çapak boyutu büyük ölçüde takım uçlarının çıkış sırası tarafından belirlenir. Şekil 8'de gösterildiği gibi: A noktası küçük kesici kenar üzerindeki noktadır, C noktası ana kesici kenar üzerindeki noktadır ve B noktası takım burnunun tepe noktasıdır. Takım ucunun keskin olduğu varsayılır, yani takım ucu yayının yarıçapı dikkate alınmaz. İş parçasından önce BC kenarı ve iş parçasından daha sonra AB kenarı çıkarsa, talaşlar işlenmiş yüzeye menteşelenir ve frezeleme ilerledikçe talaşlar iş parçasından dışarı itilerek daha büyük bir alt kenar oluşturulur ve kesme işlemi yapılır. kesme yönü çapaklar. AB kenarı iş parçasından önce çıkarsa ve BC kenarı iş parçasından sonra çıkarsa, talaş geçiş yüzeyinde menteşelenir ve iş parçasından kesilerek kesme yönü çapaklarını kesen daha küçük boyutlu bir alt kenar oluşturur.
Test şunu gösterir: ①Takım ucunun çapak boyutunu artıran çıkış sırası şu şekildedir: ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA. ② EOS tarafından üretilen sonuçlar aynıdır, ancak aynı çıkış sırası altında, plastik malzemelerin ürettiği çapak boyutu, kırılgan malzemelerin ürettiğinden daha büyüktür.
Takım ucunun çıkış sırası sadece takımın geometrik şekli ile ilgili olmayıp aynı zamanda ilerleme hızı, frezeleme derinliği, iş parçası geometrik boyutu ve kesme koşulları gibi faktörlerle de ilgilidir. Çapak oluşumu üzerinde etkili olan çeşitli faktörlerin bir kombinasyonudur.
Şekil 8 Takım ucunun çıkış sırası ve çapak oluşumu
04 Diğer faktörler
① Frezeleme parametreleri, frezeleme sıcaklığı, kesme ortamı vb. de çapak oluşumu üzerinde belirli bir etkiye sahip olacaktır. İlerleme hızı, frezeleme derinliği vb. gibi bazı ana faktörlerin etkisi, düzlem kesme açısı teorisi ve takım ucu çıkış sırasının EOS teorisi tarafından yansıtılır. Burada ayrıntılara girmeyeceğim.
②İş parçası malzemesinin plastisitesi ne kadar iyiyse, I tipi çapak oluşturmak o kadar kolay olur. Kırılgan malzemelerin parmak frezelenmesi sürecinde, ilerleme hızı veya düzlem kesme açısı büyükse, tip III çapakların (eksiklikler) oluşumuna elverişlidir.
③İş parçasının terminal yüzeyi ile işlenen düzlem arasındaki açı dik açıdan büyük olduğunda, terminal yüzeyinin geliştirilmiş destek sertliği nedeniyle çapak oluşumu önlenebilir.
④Frezeleme sıvısının kullanılması takım ömrünü uzatmaya, takım aşınmasını azaltmaya, frezeleme işlemini yağlamaya ve çapak boyutunu küçültmeye elverişlidir.
⑤ Takım aşınmasının çapak oluşumu üzerinde büyük etkisi vardır. Takım belirli bir ölçüde aşındığında takım ucunun yayı artar, sadece takım çıkış yönündeki çapağın boyutu artmaz, aynı zamanda takımın kesme yönündeki çapakların boyutu da artar. Mekanizmanın derinlemesine çalışılması için daha fazla çalışılması gerekiyor.
⑥Takım malzemeleri gibi diğer faktörlerin de çapak oluşumu üzerinde belirli bir etkisi vardır. Aynı kesme koşulları altında, elmas takımlar çapak oluşumunu bastırmak için diğer takımlara göre daha elverişlidir.
Parmak Frezelemede Çapak Oluşumunu Kontrol Etmenin Temel Yolları
Parmak freze çapaklarının oluşumu pek çok faktörden etkilenir, bu sadece spesifik frezeleme işlemiyle ilgili değildir, aynı zamanda iş parçası yapısı, takım geometrisi ve diğer faktörlerle de ilgilidir. Parmak freze çapaklarını azaltmak için, çapak oluşumu birçok açıdan kontrol edilmeli ve azaltılmalıdır.
01 Makul yapısal tasarım
Çapak oluşumu büyük ölçüde iş parçasının yapısından etkilenir. İş parçasının yapısı farklıdır ve işlemden sonra kenarlardaki çapakların şekli ve boyutu da çok farklıdır. İş parçası malzemesi ve yüzey işlemi önceden belirlenmişse, iş parçasının geometrisi ve kenarı çapak oluşumunun belirlenmesinde önemli bir faktördür. Şekil 9, çapakları azaltmak için iş parçasının uç yüzeyine pah eklendiğini göstermektedir.
Şekil 9 Çıkış kenarı pah kırma yöntemini ekleyin
02 Uygun işlem sırası
İşlem sırası ayrıca parmak freze çapaklarının şekli ve boyutu üzerinde de belirli bir etkiye sahiptir. Çapakların şekline ve boyutuna bağlı olarak iş yükü ve ilgili çapak alma maliyetleri de farklıdır. Bu nedenle, uygun bir işleme dizisinin seçilmesi, çapak alma maliyetini azaltmanın etkili bir yoludur. Şekil 10, daha büyük çapakların oluşumunu kontrol etmek için uygun işleme sırasının kullanımını göstermektedir.
Şekil 10 İşlem sırası kontrol yöntemini seçin
Şekil 10a'da, önce delik delinir ve ardından düzlem frezelenirse, delik çevresinde büyük kesme ve frezeleme çapakları kolaylıkla oluşturulur; önce düzlem frezelenir ve ardından delik açılırsa, delik çevresinde sadece küçük delme-kesme çapakları vardır. Benzer şekilde Şekil 10b'de de, önce üst yüzeyin frezelenmesi ve ardından içbükey konturun frezelenmesiyle oluşan çapağın boyutu, önce içbükey konturun işlenip ardından düzlemin frezelenmesiyle oluşan çapaktan daha küçüktür.
03 Alet geri çekilmesinden kaçının
Takımın geri çekilmesini önlemek, çapak oluşumunu önlemenin etkili bir yoludur çünkü takımın geri çekilmesi, kesme yönünde çapak oluşumu için ana faktördür. Tipik olarak freze bıçağı, iş parçasından vidalanarak çıkarıldığında daha büyük çapaklar ve iş parçasına vidalandığında daha küçük çapaklar üretir. Bu nedenle, işleme sırasında mümkün olduğunca freze bıçağının dönmesinden kaçınılmalıdır. Şekil 4'te olduğu gibi, Şekil 4b kullanılarak üretilen aksaklık, Şekil 4a'da üretilenden daha küçüktür.
04 Uygun bir kesme rotası seçin
Önceki analizden, düzlemin kesme açısı belirli bir değerden küçük olduğunda, üretilen çapak boyutunun daha küçük olduğu görülebilir. Frezeleme genişliği, ilerleme hızı (büyüklük ve yön) ve dönüş hızı (büyüklük ve yön) değiştirilerek düzlem kesme açısı değiştirilebilir. Bu nedenle, uygun bir takım yolu seçilerek Tip I çapak oluşumu önlenebilir (bkz. Şekil 11).
Şekil 11 Takım yolu yöntemini kontrol etme
Şekil 11a, geleneksel zikzak takım yolunu göstermektedir ve şekildeki gölgeli kısım, kesme yönünde büyük çapakların üretilebileceği kısmı göstermektedir. Şekil 11b, kesme çapaklarının oluşmasını önleyebilen geliştirilmiş bir takım yolu kullanır. Şekil 11b'deki takım yolu, Şekil 11a'dakinden biraz daha uzun olmasına ve ek çapak alma işlemi gerekmediğinden biraz daha fazla frezeleme süresi almasına rağmen, Şekil 11a'nın kullanılması çok fazla çapak alma süresi gerektirir (şekildeki gölgeli kısım olmasına rağmen) Yani, çapakların üretildiği çok fazla yer yoktur, ancak gerçek çapak almada çapakların bulunduğu tüm kenarlar geçilmelidir), bu nedenle genel olarak Şekil 11b'de gösterilen kesme rotası, Şekil 11b'de gösterilen rotadan daha iyidir. Çapak kontrolü açısından 11a.
05 Uygun frezeleme parametrelerini seçin
Parmak frezeleme parametrelerinin (diş başına ilerleme, parmak freze genişliği, parmak freze derinliği ve takımın geometrik açısı gibi) çapak oluşumu üzerinde belirli bir etkisi vardır. Tablo 1, çapak boyutunu azaltmak için parmak frezeleme parametrelerini seçmek için çeşitli ilkeleri listeler.
Tablo 1 Çapak türleri ve tedavi yöntemleri
5 özel çapak alma yöntemi
01 Elektrolitik çapak alma
Elektrolitik çapak alma adı verilen kimyasal çapak alma yöntemi, makineyle işleme, taşlama ve zımbalamadan sonra çapakları giderebilir ve metal parçaların keskin kenarlarını yuvarlaklaştırabilir veya pah kırabilir.
İngilizce'de ECD olarak kısaltılan, metal parçalardan çapakları gidermek için elektroliz kullanan bir elektrolitik işleme yöntemi. Alet katotunu (genellikle pirinç), ikisi arasında belirli bir boşluk (genellikle 0.3-1mm) olacak şekilde iş parçasının çapak kısmının yakınına sabitleyin. Takım katodunun iletken kısmı çapak kenarı ile hizalanır ve diğer yüzeyi yalıtkan bir tabaka ile kaplanır, böylece elektroliz çapak kısmında yoğunlaşır. 10G CNC eğitimini göndermek için WeChat: Yuki7557'yi ekleyin
İşleme sırasında, aletin katodu DC güç kaynağının negatif kutbuna ve iş parçası DC güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanır. 0,1 ila 0,3 MPa basınçlı bir düşük basınçlı elektrolit (genellikle sodyum nitrat veya sodyum klorat sulu çözeltisi) iş parçası ile katot arasında akar. DC güç kaynağı açıldığında çapak anodik çözünme ile giderilecek ve elektrolit tarafından uzaklaştırılacaktır.
resim
Elektrolit bir dereceye kadar aşındırıcıdır ve çapak alma işleminden sonra iş parçası temizlenmeli ve paslanmaya karşı korunmalıdır. Elektrolitik çapak alma, kesişen deliklerin veya karmaşık şekilli parçaların gizli bölümlerindeki çapakları gidermek için uygundur. Üretim verimliliği yüksektir ve çapak alma süresi genellikle sadece birkaç saniye ila onlarca saniye sürer.
Bu yöntem genellikle dişlilerin, yivlerin, biyellerin, valf gövdelerinin ve krank mili yağ geçiş deliklerinin çapaklarının alınması ve keskin köşelerin yuvarlatılması için kullanılır. Dezavantajı ise parça çapak çevresinin de elektrolize maruz kalması, yüzeyin orijinal parlaklığını kaybetmesi ve hatta boyutsal doğruluğu etkilemesidir.
02 Aşındırıcı akış çapak alma
Aşındırıcı Akışlı İşleme (AFM), 1970'lerin sonlarında yurt dışında geliştirilen yeni bir bitirme ve çapak alma işlemidir. Bu işlem özellikle bitirme aşamasına yeni girmiş çapaklar için uygundur ancak küçük ve uzun delikler için ve altları mantıksız olan metal kalıplar vb. işleme için uygun değildir.
03 Manyetik taşlama ve çapak alma
Manyetik taşlama sırasında, iş parçası iki manyetik kutbun oluşturduğu manyetik alana konur ve iş parçası ile manyetik kutuplar arasındaki boşluğa manyetik aşındırıcılar yerleştirilir. Manyetik kuvvetin etkisi altında, aşındırıcılar, yumuşak ve sert bir manyetik taşlama makinesi oluşturmak için manyetik kuvvet çizgisinin yönü boyunca düzgün bir şekilde düzenlenir. Fırça, iş parçası manyetik alanda eksenel olarak döndüğünde ve titreştiğinde, iş parçası ve aşındırıcı birbirine göre hareket edecek ve aşındırıcı fırça iş parçasının yüzeyini taşlayacaktır; Manyetik taşlama yöntemi, çeşitli malzemelerin, çeşitli boyutların ve çeşitli yapıların parçaları için uygun olan parçayı verimli ve hızlı bir şekilde öğütebilir ve çapak alabilir; düşük yatırım, yüksek verimlilik, geniş uygulama ve iyi kalite ile bir bitirme yöntemidir.
Şu anda, yabancı ülkeler dönen gövdenin iç ve dış yüzeylerini, düz parçaları, dişli dişlerini, karmaşık profilleri vb.
04 Termal çapak alma
Termal çapak alma (TED), hidrojen ve oksijen gazı veya oksijen ve doğal gaz karışımının alevlenmesinden sonra oluşan yüksek sıcaklığı kullanarak çapakları yakmaktır. Oksijen ve oksijen veya doğal gaz ve oksijeni kapalı bir kaba geçirip bir buji ile tutuşturarak karışımın bir anda alev alması ve çapakları gidermek için büyük miktarda ısı enerjisi açığa çıkarmasıdır. Bununla birlikte, iş parçası patlatıldıktan ve yakıldıktan sonra oksitlenmiş tozu, temizlenmesi veya dekape edilmesi gereken iş parçasının yüzeyine yapışacaktır.
05 Mirai Güçlü Ultrasonik Çapak Alma
Mirai güçlü ultrasonik çapak alma teknolojisi, son yıllarda popüler hale gelen bir çapak alma yöntemidir. Temizleme verimliliği, sıradan ultrasonik temizleme makinelerinin 10 ila 20 katıdır. Delikler su deposunda eşit olarak dağılmıştır, böylece ultrasonik temizlemeye gerek kalmaz. Dozlama aynı anda 5 ila 15 dakika içinde tamamlanabilir.
