İşlemeden sonraki çapaklar çok can sıkıcıdır. Çapakların varlığı sadece iş parçasının işleme hassasiyetini ve yüzey kalitesini düşürmekle kalmaz, aynı zamanda ürünün performansını da etkiler ve hatta bazen kazalara neden olur. Oluşan çapak sorunu için, insanlar bunu çözmek için genellikle çapak alma işlemini kullanır. 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. Bu yazıda yazar, öncelikle parmak freze çapaklarının oluşumunu etkileyen ana faktörleri sistematik olarak analiz ediyor ve yapısal tasarımdan tüm üretim sürecine kadar freze çapaklarını azaltmak ve kontrol etmek için kullanılan yöntem ve teknolojileri tartışıyor.
1. Parmak frezelemede çapakların ana şekli
Kesme hareketi-kesme kenarı çapakları 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).
Resim Şekil 1 Parmak frezeleme ile oluşan çapaklar
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 (boyutu daha büyük, çıkarılması zor ve kaldırma maliyeti daha yüksek), Tip I çapakları II çapaklar (Small boyutunda daha küçüktür, kolayca çıkarılamaz veya çıkarılamaz) ve Tip III çapaklar negatif çapaklardır (bkz. Şekil 2).
resim
Şekil 2 Frezeleme sırasında alt kenardan kesilen kesme yönündeki çapak türleri
İkinci olarak, 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.
resim
Şekil 3 Freze çapak oluşumunun nedensel kontrol diyagramı
1. Takım girişi/çıkışı
Genel olarak, alet iş parçasından vidalandığında oluşan çapak, alet iş parçasına vidalandığında oluşan çapaktan daha büyüktür.
2. 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.
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 derinliğine genellikle limit kesme derinliği denir ve dcr cinsinden ifade edilir. Şekil 4, bir alüminyum alaşımı işlerken düz uç açısının ve kesme derinliğinin çapak yüksekliği üzerindeki etkisini göstermektedir.
resim
Şekil 4 Çapak formu ve düzlem kesme açısı ve kesme derinliği
Şekil 4'ten görülebileceği gibi, düzlem kesme açısı ne kadar büyük olursa, 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 φ ne kadar küçükse, terminal yüzeyinin destekleme sertliği nispeten iyileştirilir ve çapakların oluşma olasılığı daha düşüktür.
İlerleme hızının boyutu ve yönü, bileşik hızın v 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, φ o kadar küçük olur ve bu da daha büyük çapak oluşumunu bastırmaya daha elverişlidir (bkz. Şekil 5).
resim
Şekil 5 İlerleme yönünün çapak oluşumuna etkisi
3. Takım ucu çıkış sırası EOS
Parmak frezeleme sırasında çapak boyutu büyük ölçüde takım uçlarının çıkış sırası tarafından belirlenir. Şekil 6'da 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.
resim
Şekil 6 Takım ucunun çıkış sırası ve çapak oluşumu
deney şunu gösteriyor:
①Çapak boyutunu sırayla artıran takım ucu çıkış sırası 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.
4. Diğer faktörlerin etkisi
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 malzemesi 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.
Üç, freze çapaklarının oluşumunu kontrol etmenin temel yolu
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.
1. 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 parçası geometrisi ve kenarları çapak oluşumunun belirlenmesinde önemli bir faktördür.
2. Uygun işlem sırası
Şekil 7'de gösterildiği gibi, işleme sırası ayrıca parmak freze çapaklarının şekli ve boyutu üzerinde 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.
resim
(a) (b)
Şekil 7 İşlem sırası kontrol yöntemini seçin
Şekil 8a'da, önce delik delinir ve ardından düzlem frezelenirse, delik çevresinde büyük kesme ve frezeleme çapakları kolayca oluşturulur; önce düzlem frezelenir ve ardından delik açılırsa, delik çevresinde sadece küçük delme ve kesme çapakları vardır. Benzer şekilde, Şekil 8b'de, önce üst yüzeyin frezelenmesi ve ardından içbükey konturun frezelenmesiyle oluşan çapağın boyutu, önce içbükey konturun işlenip ardından düzlemin frezelenmesiyle oluşan çapaktan daha küçüktür.
resim
(a) (b)
Şekil 8 Takım yolu yöntemini kontrol etme
3. Takım çıkışından 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 olduğu kadar freze bıçağının dönmesinden kaçınılmalıdır.
4. Uygun kesme rotasını 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 çapakların oluşması önlenebilir.
5. 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.
Parmak freze çapaklarının oluşumu birçok faktörden etkilenir, ana etkileyen faktörler şunlardır: takım çıkışı/girişi, düzlem kesme açısı, takım ucu çıkış sırası, frezeleme parametreleri, vs. Çapağın nihai şekli ve boyutu, bir faktörlerin kombinasyonu.
Tüm iş parçası yapısı tasarımı, işleme teknolojisi düzenlemesi, freze tüketimi ve takım seçimi sürecinden başlayarak, bu makale freze çapaklarını etkileyen ana faktörleri analiz eder ve freze rotasını kontrol etme, uygun işleme sırasını seçme ve iyileştirme yöntemini ortaya koyar. yapı tasarımı. Yöntem gibi freze çapaklarını bastırmaya veya azaltmaya yönelik teknoloji, süreç ve yöntem, frezelemede çapak boyutunun aktif olarak kontrol edilmesi, ürün kalitesinin iyileştirilmesi, maliyetlerin düşürülmesi ve üretim döngüsünün kısaltılması için uygulanabilir bir teknik çözüm sunar.
