As rebarbas após a usinagem são muito irritantes. A existência de rebarbas não apenas reduz a precisão da usinagem e a qualidade da superfície da peça, mas também afeta o desempenho do produto e, às vezes, até causa acidentes. Para o problema de rebarba gerado, as pessoas geralmente usam o processo de rebarbação para resolvê-lo. A rebarbação é um processo não produtivo, que além de aumentar o custo do produto e prolongar o ciclo de produção do produto, também faz com que todo o produto seja sucateado devido à rebarbação inadequada, causando prejuízos econômicos. Neste artigo, o autor primeiro analisa sistematicamente os principais fatores que afetam a formação de rebarbas de fresamento e discute os métodos e tecnologias para reduzir e controlar rebarbas de fresamento desde o projeto estrutural até todo o processo de fabricação.
1. A principal forma de rebarbas no fresamento de topo
De acordo com o sistema de classificação de rebarbas de aresta de corte de movimento de corte, as rebarbas geradas no processo de fresamento de topo incluem principalmente rebarbas em ambos os lados da aresta principal, rebarbas na direção de corte de corte lateral, rebarbas na direção de corte de corte inferior, e alimentação e alimentação. Existem cinco formas de rebarbas direcionais (consulte a Figura 1).
Figura Figura 1 Rebarbas formadas por fresamento de topo
De um modo geral, em comparação com outras limas, a rebarba de direção de corte cortada da borda inferior tem as características de tamanho grande e remoção difícil. Por esta razão, este trabalho toma a rebarba de direção de corte cortada da borda inferior como o principal objeto de pesquisa para realizar a pesquisa. De acordo com o tamanho e a forma das rebarbas na direção de corte da aresta inferior no fresamento de topo, elas podem ser divididas em três tipos a seguir: Rebarbas tipo I (maiores em tamanho, difíceis de remover e maiores custos de remoção), tipo As rebarbas II (menores em tamanho Pequeno, não podem ser removidas ou removidas facilmente) e as rebarbas Tipo III são rebarbas negativas (consulte a Figura 2).
foto
Figura 2 Tipos de rebarbas na direção de corte cortadas da aresta inferior durante o fresamento
Em segundo lugar, os principais fatores que afetam a formação de rebarbas de fresamento de topo
A formação de rebarbas é um processo de deformação de material muito complexo. Vários fatores, como propriedades do material da peça de trabalho, geometria, tratamento de superfície, geometria da ferramenta, trajetória de corte da ferramenta, desgaste da ferramenta, parâmetros de corte e o uso de refrigerante, todos afetam diretamente a formação de rebarbas. A Figura 3 é um diagrama de blocos dos fatores que afetam as rebarbas de fresamento de topo. Sob condições específicas de fresamento, a forma e o tamanho das rebarbas de fresamento de topo dependem dos efeitos combinados de vários fatores de influência, mas diferentes fatores têm efeitos diferentes na formação de rebarbas.
foto
Fig.3 Diagrama de controle causal da formação de rebarbas de fresagem
1. Entrada/saída da ferramenta
Em geral, a rebarba gerada quando a ferramenta é aparafusada da peça de trabalho é maior do que a rebarba gerada quando a ferramenta é aparafusada na peça de trabalho.
2. Ângulo de corte plano
O ângulo de corte plano tem grande influência na formação de rebarbas na direção de corte da aresta inferior. O ângulo de corte plano é definido como a direção da velocidade de corte (síntese vetorial da velocidade da ferramenta e da velocidade de avanço) e o ângulo entre as orientações das faces finais da peça de trabalho. A direção da face final da peça de trabalho é do ponto de parafusamento da ferramenta para o ponto de desaparafusamento da ferramenta.
Os resultados dos testes mostram que a altura da rebarba muda com a profundidade de corte, ou seja, a rebarba muda de tipo I para tipo II com o aumento da profundidade de corte. A profundidade mínima de fresamento que produz rebarbas tipo II é geralmente chamada de profundidade limite de corte, expressa em dcr. A Figura 4 mostra o efeito do ângulo de ataque plano e da profundidade de corte na altura da rebarba ao usinar uma liga de alumínio.
foto
Figura 4 Forma da rebarba e ângulo de corte plano e profundidade de corte
Pode ser visto na Figura 4 que quanto maior o ângulo de corte do plano, maior a profundidade limite de corte; quando o ângulo de corte plano é maior que 120 graus, o tamanho da rebarba tipo I é maior e a profundidade de corte limite para a transição para a rebarba tipo II também é grande. Portanto, um pequeno ângulo de corte plano é propício para a geração de rebarbas tipo II, porque quanto menor for φ, a rigidez de suporte da superfície terminal é relativamente melhorada e as rebarbas são menos propensas a se formar.
O tamanho e a direção da velocidade de alimentação terão um certo impacto no tamanho e na direção da velocidade composta v e, em seguida, terão um impacto no ângulo de corte plano e na formação de rebarbas. Portanto, quanto maior a velocidade de alimentação e o ângulo de compensação da borda de saída , menor φ, o que é mais propício para suprimir a formação de rebarbas maiores (consulte a Figura 5).
foto
Fig.5 Efeito da direção de alimentação na formação de rebarbas
3. Sequência de saída da ponta da ferramenta EOS
Durante o fresamento de topo, o tamanho da rebarba é amplamente determinado pela sequência de saída das pontas da ferramenta. Conforme mostrado na Figura 6: o ponto A é o ponto na aresta de corte menor, o ponto C é o ponto na aresta de corte principal e o ponto B é o ápice da ponta da ferramenta. Assume-se que o nariz da ferramenta é pontiagudo, ou seja, o raio do arco do nariz da ferramenta não é considerado. Se a aresta BC sai da peça de trabalho primeiro e a aresta AB sai da peça de trabalho depois, os cavacos são articulados na superfície usinada e, à medida que o fresamento avança, os cavacos são empurrados para fora da peça de trabalho, formando uma aresta inferior maior e cortando as rebarbas de direção de corte. Se a aresta AB sai da peça de trabalho primeiro e a aresta BC sai da peça de trabalho depois, o cavaco articula-se na superfície de transição e é cortado da peça de trabalho, formando uma aresta inferior de tamanho menor que corta a rebarba da direção de corte.
foto
Figura 6 A sequência de saída do nariz da ferramenta e a formação de rebarbas
o experimento mostra:
①A sequência de saída do nariz da ferramenta ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA que faz o tamanho da rebarba aumentar sequencialmente.
② Os resultados produzidos por EOS são os mesmos, mas sob a mesma sequência de saída, o tamanho da rebarba produzida por materiais plásticos é maior do que aquele produzido por materiais frágeis. A sequência de saída do nariz da ferramenta não está apenas relacionada à forma geométrica da ferramenta, mas também a fatores como avanço, profundidade de fresagem, tamanho geométrico da peça e condições de corte. É uma combinação de vários fatores que influenciam na formação das rebarbas.
4. A influência de outros fatores
① Parâmetros de fresagem, temperatura de fresagem, ambiente de corte, etc. também terão um certo impacto na formação de rebarbas. O impacto de alguns fatores principais, como velocidade de avanço, profundidade de fresagem, etc., é refletido pela teoria do ângulo de corte plano e pela teoria EOS da sequência de saída do nariz da ferramenta. Não vou entrar em detalhes aqui.
②Quanto melhor a plasticidade do material da peça de trabalho, mais fácil é formar rebarbas tipo I. No processo de fresamento de topo de materiais quebradiços, se a taxa de avanço ou o ângulo de corte plano for grande, é propício à formação de rebarbas tipo III (deficiências).
③Quando o ângulo entre a superfície terminal da peça de trabalho e o plano processado é maior que um ângulo reto, a formação de rebarbas pode ser suprimida devido à maior rigidez de suporte da superfície terminal.
④O uso de fluido de fresamento é propício para prolongar a vida útil da ferramenta, reduzir o desgaste da ferramenta, lubrificar o processo de fresamento e reduzir o tamanho da rebarba.
⑤ O desgaste da ferramenta tem grande influência na formação de rebarbas. Quando a ferramenta se desgasta até certo ponto, o arco da ponta da ferramenta aumenta, não apenas o tamanho da rebarba na direção da saída da ferramenta aumenta, mas também o tamanho das rebarbas na direção do corte da ferramenta. O mecanismo precisa ser mais estudado estudo em profundidade.
⑥Outros fatores, como o material da ferramenta, também têm certa influência na formação de rebarbas. Sob as mesmas condições de corte, as ferramentas diamantadas são mais propícias a suprimir a formação de rebarbas do que outras ferramentas.
Três, a maneira básica de controlar a formação de rebarbas de moagem
A formação de rebarbas de fresamento de topo é afetada por muitos fatores, não apenas relacionados ao processo de fresamento específico, mas também relacionados à estrutura da peça, geometria da ferramenta e outros fatores. Para reduzir as rebarbas do fresamento de topo, a geração de rebarbas deve ser controlada e reduzida em vários aspectos.
1. Projeto estrutural razoável
A formação de rebarbas é amplamente afetada pela estrutura da peça de trabalho. A estrutura da peça de trabalho é diferente e a forma e o tamanho das rebarbas nas bordas após o processamento também são muito diferentes. Se o material da peça de trabalho e o tratamento da superfície forem pré-determinados, a geometria e as arestas da peça de trabalho são um fator importante na determinação da formação de rebarbas.
2. Sequência de processamento apropriada
Conforme mostrado na Figura 7, a sequência de processamento também tem certa influência na forma e no tamanho das rebarbas de fresamento de topo. Dependendo da forma e tamanho das rebarbas, a carga de trabalho e os custos relacionados à rebarbação também são diferentes. Portanto, selecionar uma sequência de processamento apropriada é uma maneira eficaz de reduzir o custo da rebarbação.
foto
(a) (b)
Figura 7 Selecione o método de controle da sequência de processamento
Na Fig. 8a, se o furo for perfurado primeiro e depois o plano for fresado, grandes rebarbas de corte e fresamento são facilmente geradas na circunferência do furo; se o plano for fresado primeiro e depois o furo for perfurado, haverá apenas pequenas rebarbas de perfuração e corte na circunferência do furo. Da mesma forma, na Figura 8b, o tamanho da rebarba formada fresando primeiro a superfície superior e depois fresando o contorno côncavo é menor do que aquele formado usinando primeiro o contorno côncavo e depois fresando o plano.
foto
(a) (b)
Figura 8 Controlando o método do caminho da ferramenta
3. Evite a saída da ferramenta
Evitar a retirada da ferramenta é uma forma eficaz de evitar a formação de rebarbas, pois a retirada da ferramenta é o principal fator para a formação de rebarbas na direção do corte. Normalmente, a fresa produz rebarbas maiores quando é desparafusada da peça de trabalho e rebarbas menores quando é aparafusada na peça de trabalho. Portanto, deve-se evitar que a fresa gire o máximo possível durante o processamento.
4. Selecione a rota de corte apropriada
Pela análise anterior, pode-se observar que quando o ângulo de recorte do plano é menor que um determinado valor, o tamanho da rebarba gerada é menor. O ângulo de corte plano pode ser alterado alterando a largura de fresagem, taxa de avanço (magnitude e direção) e velocidade de rotação (magnitude e direção). Portanto, a geração de rebarbas tipo I pode ser evitada selecionando um caminho de ferramenta apropriado.
5. Selecione os parâmetros de fresagem apropriados
Parâmetros de fresamento de topo (como avanço por dente, largura de fresamento de topo, profundidade de fresamento de topo e ângulo geométrico da ferramenta, etc.) têm uma certa influência na formação de rebarbas.
A formação de rebarbas de fresamento de topo é afetada por muitos fatores, os principais fatores de influência são: saída/entrada da ferramenta, ângulo de corte plano, sequência de saída da ponta da ferramenta, parâmetros de fresamento, etc. combinação de fatores.
Partindo de todo o processo de projeto da estrutura da peça, disposição da tecnologia de processamento, consumo de fresamento e seleção de ferramentas, este artigo analisa os principais fatores de influência das rebarbas de fresamento e apresenta o método de controle da rota da fresa, selecionando a sequência de processamento apropriada e melhorando o projeto da estrutura. A tecnologia, processo e método de suprimir ou reduzir rebarbas de fresamento, como o método, fornece uma solução técnica viável para controlar ativamente o tamanho das rebarbas, melhorando a qualidade do produto, reduzindo custos e encurtando o ciclo de produção em fresamento.
