Le sbavature dopo la lavorazione sono molto fastidiose. La presenza di sbavature non solo riduce la precisione di lavorazione e la qualità della superficie del pezzo, ma influisce anche sulle prestazioni del prodotto e talvolta provoca anche incidenti. Per il problema della bava generata, le persone di solito usano il processo di sbavatura per risolverlo. La sbavatura è un processo non produttivo, che non solo aumenta il costo del prodotto e prolunga il ciclo di produzione del prodotto, ma provoca anche lo scarto dell'intero prodotto a causa di una sbavatura impropria, causando perdite economiche. In questo articolo, l'autore analizza prima sistematicamente i principali fattori che influenzano la formazione delle bave di fresatura e discute i metodi e le tecnologie per ridurre e controllare le bave di fresatura dalla progettazione strutturale all'intero processo di produzione.
1. La forma principale di sbavature nella fresatura finale
Secondo il sistema di classificazione delle bave del bordo tagliente del movimento di taglio, le bave generate nel processo di fresatura comprendono principalmente bave su entrambi i lati del bordo principale, bave nella direzione di taglio del taglio laterale, bave nella direzione di taglio del taglio inferiore, e alimentazione e alimentazione. Ci sono cinque forme di bave direzionali (vedi Figura 1).
Foto Figura 1 Bave formate dalla fresatura frontale
In generale, rispetto ad altre bave, la bava della direzione di taglio ritagliata dal bordo inferiore ha le caratteristiche di grandi dimensioni e rimozione difficile. Per questo motivo, questo documento considera la bava della direzione di taglio ritagliata dal bordo inferiore come oggetto di ricerca principale per svolgere la ricerca. In base alla dimensione e alla forma delle bave nella direzione di taglio del bordo inferiore nella fresatura intestata, possono essere suddivise nelle seguenti tre tipologie: bave di tipo I (dimensioni maggiori, difficoltà di rimozione e costi di asportazione più elevati), bave di tipo Le bave II (di dimensioni più piccole Piccole, non possono essere rimosse o rimosse facilmente) e le bave di Tipo III sono bave negative (vedere Figura 2).
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Figura 2 Tipi di bave nella direzione di taglio ritagliate dal bordo inferiore durante la fresatura
In secondo luogo, i principali fattori che influenzano la formazione di bave di fresatura
La formazione di bave è un processo di deformazione del materiale molto complesso. Vari fattori come le proprietà del materiale del pezzo, la geometria, il trattamento superficiale, la geometria dell'utensile, la traiettoria di taglio dell'utensile, l'usura dell'utensile, i parametri di taglio e l'uso del refrigerante influiscono tutti direttamente sulla formazione di bave. La figura 3 è uno schema a blocchi dei fattori che influiscono sulle frese di estremità. In condizioni di fresatura specifiche, la forma e le dimensioni delle bave per fresatura frontale dipendono dagli effetti combinati di vari fattori di influenza, ma diversi fattori hanno effetti diversi sulla formazione delle bave.
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Fig.3 Diagramma di controllo causale della formazione di bave di fresatura
1. Entrata/uscita utensile
In generale, la bava generata quando l'utensile viene svitato dal pezzo in lavorazione è maggiore della bava generata quando l'utensile viene avvitato nel pezzo in lavorazione.
2. Angolo di taglio piano
L'angolo di taglio piano ha una grande influenza sulla formazione di bave nella direzione di taglio del bordo inferiore. L'angolo di taglio del piano è definito come la direzione della velocità di taglio (sintesi vettoriale della velocità dell'utensile e della velocità di avanzamento) e L'angolo tra gli orientamenti delle superfici frontali del pezzo. La direzione della faccia frontale del pezzo va dal punto di avvitamento dell'utensile al punto di svitamento dell'utensile.
I risultati del test mostrano che l'altezza della bava cambia con la profondità di taglio, ovvero la bava cambia da bava di tipo I a bava di tipo II con l'aumento della profondità di taglio. La profondità minima di fresatura che produce bave di tipo II è solitamente chiamata profondità di taglio limite, espressa in dcr. La Figura 4 mostra l'effetto dell'angolo di attacco piatto e della profondità di taglio sull'altezza della bava durante la lavorazione di una lega di alluminio.
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Figura 4 Forma della bava e angolo di taglio piano e profondità di taglio
Si può vedere dalla Figura 4 che maggiore è l'angolo di taglio del piano, maggiore è la profondità di taglio limite; quando l'angolo di taglio del piano è maggiore di 120 gradi, la dimensione della bava di tipo I è maggiore e anche la profondità di taglio limite per il passaggio alla bava di tipo II è grande. Pertanto, un piccolo angolo di taglio del piano favorisce la generazione di bave di tipo II, poiché minore è φ, la rigidità di supporto della superficie terminale è relativamente migliorata e le bave hanno meno probabilità di formarsi.
La dimensione e la direzione della velocità di avanzamento avranno un certo impatto sulla dimensione e la direzione della velocità composita v, quindi avranno un impatto sull'angolo di taglio del piano e sulla formazione di bave. Pertanto, maggiore è la velocità di avanzamento e l'angolo di offset del bordo di uscita, minore è φ, che è più favorevole alla soppressione della formazione di bave più grandi (vedere la Figura 5).
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Fig.5 Effetto della direzione di avanzamento sulla formazione di bave
3. Sequenza di uscita punta utensile EOS
Durante la fresatura frontale, la dimensione della bava è in gran parte determinata dalla sequenza di uscita delle punte dell'utensile. Come mostrato nella Figura 6: il punto A è il punto sul tagliente minore, il punto C è il punto sul tagliente principale e il punto B è l'apice della punta dell'utensile. Si presume che la punta dell'utensile sia affilata, ovvero il raggio dell'arco della punta dell'utensile non viene considerato. Se il tagliente BC esce prima dal pezzo e successivamente il tagliente AB, i trucioli sono incernierati sulla superficie lavorata e man mano che la fresatura procede, i trucioli vengono spinti fuori dal pezzo, formando un bordo inferiore più grande e tagliando la direzione di taglio sbava. Se il bordo AB esce dal pezzo per primo e il bordo BC esce successivamente dal pezzo, il truciolo si incastra sulla superficie di transizione e viene tagliato fuori dal pezzo, formando un bordo inferiore di dimensioni più piccole che taglia la bava della direzione di taglio.
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Figura 6 La sequenza di uscita della punta dell'utensile e la formazione di bave
l'esperimento mostra:
①La sequenza di uscita della punta dell'utensile ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA che fa aumentare in sequenza la dimensione della bava.
② I risultati prodotti da EOS sono gli stessi, ma con la stessa sequenza di uscita, la dimensione della bava prodotta dai materiali plastici è maggiore di quella prodotta dai materiali fragili. La sequenza di uscita della punta dell'utensile non è solo correlata alla forma geometrica dell'utensile, ma anche a fattori quali velocità di avanzamento, profondità di fresatura, dimensione geometrica del pezzo e condizioni di taglio. È una combinazione di vari fattori che esercitano un'influenza sulla formazione delle bave.
4. L'influenza di altri fattori
① Anche i parametri di fresatura, la temperatura di fresatura, l'ambiente di taglio, ecc. avranno un certo impatto sulla formazione di bave. L'impatto di alcuni fattori principali come la velocità di avanzamento, la profondità di fresatura, ecc. è riflesso dalla teoria dell'angolo di taglio piano e dalla teoria EOS della sequenza di uscita della punta dell'utensile. Non entrerò nei dettagli qui.
②Migliore è la plasticità del materiale del pezzo, più facile è formare bave di tipo I. Nel processo di intestatura di materiali fragili, se la velocità di avanzamento o l'angolo di taglio del piano è elevato, è favorevole alla formazione di bave di tipo III (carenze).
③Quando l'angolo tra la superficie terminale del pezzo e il piano lavorato è maggiore di un angolo retto, la formazione di bave può essere soppressa grazie alla maggiore rigidità del supporto della superficie terminale.
④L'uso del fluido di fresatura favorisce il prolungamento della durata dell'utensile, la riduzione dell'usura dell'utensile, la lubrificazione del processo di fresatura e la riduzione delle dimensioni della bava.
⑤ L'usura dell'utensile ha una grande influenza sulla formazione di bave. Quando l'utensile si consuma in una certa misura, l'arco della punta dell'utensile aumenta, non solo aumenta la dimensione della bava nella direzione di uscita dell'utensile, ma aumenta anche la dimensione delle bave nella direzione del taglio dell'utensile. Il meccanismo deve essere ulteriormente studiato e approfondito.
⑥Anche altri fattori come il materiale dell'utensile hanno una certa influenza sulla formazione di bave. Nelle stesse condizioni di taglio, gli utensili diamantati sono più favorevoli alla soppressione della formazione di bave rispetto ad altri utensili.
Tre, il modo fondamentale per controllare la formazione di bave di fresatura
La formazione di bave di fresatura frontale è influenzata da molti fattori, non è solo correlata allo specifico processo di fresatura, ma anche alla struttura del pezzo, alla geometria dell'utensile e ad altri fattori. Per ridurre le bave di fresatura, la generazione di bave deve essere controllata e ridotta sotto molti aspetti.
1. Progettazione strutturale ragionevole
La formazione di bave è in gran parte influenzata dalla struttura del pezzo. La struttura del pezzo è diversa e anche la forma e le dimensioni delle sbavature sui bordi dopo la lavorazione sono molto diverse. Se il materiale del pezzo e il trattamento superficiale sono predeterminati, la geometria e i bordi del pezzo sono un fattore importante nel determinare la formazione di bave.
2. Sequenza di elaborazione appropriata
Come mostrato in figura 7, anche la sequenza di lavorazione ha una certa influenza sulla forma e sulla dimensione delle frese frontali. A seconda della forma e della dimensione delle bave, anche il carico di lavoro e i relativi costi di sbavatura sono differenti. Pertanto, selezionare una sequenza di lavorazione appropriata è un modo efficace per ridurre il costo della sbavatura.
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(a) (b)
Figura 7 Selezionare il metodo di controllo della sequenza di elaborazione
In Fig. 8a, se si esegue prima il foro e poi si fresa il piano, si generano facilmente grosse bave di taglio e fresatura sulla circonferenza del foro; se prima si fresa la pialla e poi si esegue il foro, sulla circonferenza del foro sono presenti solo piccole bave di foratura e taglio. Analogamente, nella figura 8b, la dimensione della bava formata fresando prima la superficie superiore e poi fresando il contorno concavo è minore di quella formata lavorando prima il contorno concavo e poi fresando il piano.
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(a) (b)
Figura 8 Controllo del metodo del percorso utensile
3. Evitare l'uscita dell'utensile
Evitare il ritiro dell'utensile è un modo efficace per evitare la formazione di bave, poiché il ritiro dell'utensile è il fattore principale per la formazione di bave nella direzione di taglio. Tipicamente, la fresa produce sbavature più grandi quando viene svitata dal pezzo e bave più piccole quando viene avvitata nel pezzo. Pertanto, la fresa dovrebbe evitare il più possibile di ruotare durante la lavorazione.
4. Selezionare il percorso di taglio appropriato
Dall'analisi precedente, si può vedere che quando l'angolo di taglio del piano è inferiore a un certo valore, la dimensione della bava generata è inferiore. L'angolo di taglio del piano può essere modificato modificando la larghezza di fresatura, la velocità di avanzamento (ampiezza e direzione) e la velocità di rotazione (ampiezza e direzione). Pertanto, la generazione di bave di tipo I può essere evitata selezionando un percorso utensile appropriato.
5. Selezionare i parametri di fresatura appropriati
I parametri di intestatura (come avanzamento per dente, larghezza di intestatura, profondità di intestatura e angolo geometrico dell'utensile, ecc.) hanno una certa influenza sulla formazione delle bave.
La formazione di bave per fresatura frontale è influenzata da molti fattori, i principali fattori che influenzano sono: uscita/ingresso utensile, angolo di taglio piano, sequenza di uscita punta utensile, parametri di fresatura, ecc. La forma e la dimensione finale della bava è il risultato di un combinazione di fattori.
Partendo dall'intero processo di progettazione della struttura del pezzo, disposizione della tecnologia di lavorazione, consumo di fresatura e selezione degli utensili, questo documento analizza i principali fattori che influenzano le bave di fresatura e propone il metodo di controllo del percorso della fresa, selezionando la sequenza di lavorazione appropriata e migliorando il disegno della struttura. La tecnologia, il processo e il metodo di soppressione o riduzione delle bave di fresatura, come il metodo, forniscono una soluzione tecnica fattibile per controllare attivamente la dimensione delle bave, migliorare la qualità del prodotto, ridurre i costi e accorciare il ciclo di produzione nella fresatura.
