Com base na análise abrangente das características de processamento e características de rebarba de peças de casca, é proposta a tecnologia de rebarbação ativa por processamento mecânico, e os métodos de rebarbação e ferramentas adequadas para peças típicas, como furos de casca, superfícies e ranhuras, são explorados em combinação com produção real, desde a origem do processo de processamento para realizar o controle passo a passo, alterando a rebarbação passiva para a rebarbação ativa, realizando assim o processamento mecanizado da rebarbação, reduzindo a quantidade de mão de obra e melhorando a qualidade do processamento do produto.
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preâmbulo
As peças da casca têm características de estrutura complexa e alta precisão de processamento. Com a aplicação e promoção de tecnologia de fabricação avançada, a concorrência na indústria de manufatura está se tornando cada vez mais acirrada [1], e os requisitos dos clientes para qualidade do produto e eficiência de processamento também estão aumentando. No entanto, nosso método de rebarbas ainda se mantém no uso de ferramentas com abrasivos como limas, rebolos colados, espátulas, escovas de aço, escovas de agulhas, cintas abrasivas e pedras de amolar, e remove manualmente as rebarbas das peças processadas do produto. Atualmente, esse método está longe de atender às necessidades dos clientes. A fábrica da filial percebeu gradualmente que a rebarbação é um elo importante para melhorar a limpeza do casco. Como melhorar o efeito e a qualidade da rebarbação tornou-se uma questão importante. A qualidade do processamento final e a qualidade da aparência são muito importantes. De acordo com a pesquisa, o importante elo atual do controle de limpeza pode usar a tecnologia de rebarbação ativa [2] para remover rebarbas geradas durante o processamento, melhorar a qualidade do processamento das peças e evitar problemas de limpeza causados por rebarbas [3].
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método de rebarbação tradicional
Durante o processo de fabricação de peças de casca, sempre haverá rebarbas ou rebarbas na junção das superfícies processadas [2]. O conteúdo da rebarbação é principalmente para remover os espinhos ou rebarbas formados ao redor das peças de processamento das peças da casca. Para peças de casca, os principais recursos de usinagem são furos, faces e ranhuras, e as rebarbas existem principalmente nas arestas desses recursos. O método tradicional de rebarbação é relativamente atrasado e a eficiência do processamento é baixa, o que afeta diretamente o ciclo de entrega e a qualidade do processamento do produto. Os métodos tradicionais de rebarbação de roscas shell são mostrados na Tabela 1.
Tabela 1 Métodos tradicionais para rebarbar roscas de casca
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Classificação de rebarbas de casca
De acordo com os requisitos de aparência, formato e tamanho das rebarbas no processo de corte (ver Figura 1), as rebarbas no processo de usinagem são divididas em micro rebarbas, rebarbas pequenas e rebarbas grandes de acordo com seu tamanho (ver Tabela 2).
H é a altura da rebarba, que é a distância máxima entre a superfície terminal da peça de trabalho e o perfil da seção transversal da rebarba medida na seção transversal; B é a espessura da raiz da rebarba, que é o ponto convexo da rebarba medido na superfície terminal da peça de trabalho para a superfície de processamento ideal da peça de trabalho A distância entre; r é o raio do círculo raiz da rebarba, que é uma das dimensões da seção da rebarba medida na seção transversal.
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Método de rebarbação de usinagem
A usinagem é a fonte de geração de rebarbas e também é o ponto chave do controle de rebarbas. A fim de melhorar ainda mais a qualidade do processamento da remoção de rebarbas e garantir a eficiência do processamento das peças, é adotado o método de processamento de controle numérico, que é mais propício para garantir a qualidade do processamento das peças do invólucro. De acordo com o método de divisão do tamanho da rebarba, siga o princípio da rebarba de grande para pequena, pequena para nenhuma [3] para realizar o controle e remoção passo a passo.
Os princípios básicos do controle de rebarbas da casca: Primeiro, é necessário eliminar as rebarbas grandes geradas durante o processamento e reduzir a geração de rebarbas pequenas e micro, de modo a reduzir a carga de trabalho da remoção posterior das rebarbas; em segundo lugar, a ferramenta deve ser afiada durante o processamento, para que o corte Não haja grandes rebarbas no processo. Quando ocorre uma grande rebarba, a ferramenta deve ser substituída a tempo de garantir que o tamanho da rebarba esteja dentro de uma faixa controlável; finalmente, no processo de processamento, certos princípios de processamento devem ser seguidos para garantir que a direção da rebarba esteja em uma determinada direção. Facilitar a remoção de peças. O método específico é o seguinte.
(1) Atrás do primeiro furo A casca é processada principalmente com furos, e frequentemente aparecem rebarbas dentro dos furos ou na borda da superfície processada. Para este tipo de processamento, o método de processar primeiro o furo e depois processar a superfície pode resultar em menos e sem rebarbas na superfície processada [4].
(2) Ajuste a sequência de processamento. Para sistemas de furos que se cruzam ou se cruzam, as rebarbas geralmente aparecem na junção de dois furos. O princípio de controle para este tipo de rebarba é ajustar a sequência de processamento de forma que a rebarba seja gerada em uma posição que seja propícia à observação da rebarba e fácil remoção.
(3) Altere o caminho da ferramenta. Os dentes do processo de fresamento de corte ascendente se desgastam rapidamente e a qualidade da superfície usinada é ruim. O fresamento concordante não apresenta o fenômeno de deslizamento dos dentes da fresa durante o fresamento ascendente, o grau de endurecimento do trabalho é bastante reduzido e a qualidade da superfície processada é maior.
(4) Otimização dos parâmetros de corte De acordo com as ferramentas de corte e os parâmetros de corte selecionados durante o processamento de peças de casca, uma biblioteca de parâmetros de corte de ferramenta CNC é estabelecida para facilitar um melhor controle no local do tamanho e formação de rebarbas durante o processamento.
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Método de rebarbação para características típicas de peças de casca
As peças de casca são formadas principalmente pela superposição de três tipos de feições: furos, superfícies e ranhuras [5]. As características do furo são principalmente para fornecer energia hidráulica e através do circuito de óleo através do movimento; características de superfície são principalmente as características de furos de conexão e sistemas de furos, que formam as entidades das partes da casca; as características do sulco são principalmente a conexão entre os furos de conexão e os sistemas de furos, o que é conveniente O circuito de óleo está conectado.
5.1 Método de rebarbação para recursos de furo
(1) Classificação das características dos furos Os furos são uma das características mais comuns das peças de casca. De acordo com a complexidade de seu processamento, os furos podem ser divididos em sistemas de furos simples e sistemas de furos complexos. O sistema de poros simples é composto principalmente por um único elemento que constitui o poro, e a estrutura é única; o complexo sistema de poros é composto de múltiplos elementos e possui uma estrutura complexa.
(2) Características das rebarbas do furo As características do furo são processadas principalmente por furação, e as rebarbas existem principalmente na borda das características do furo [6]. Os elementos de processamento do sistema de furo simples são únicos e as rebarbas estão concentradas principalmente nas partes do furo perfurado e do furo perfurado (consulte a Figura 2). A borda de cada etapa de processamento.
Imagem a) Perfuração na rebarba b) Perfuração na rebarba
Figura 2 Perfuração para dentro e para fora das rebarbas
(3) Método de remoção do recurso de rebarba de orifício ① Método de remoção de recurso de rebarba de orifício simples. As rebarbas do sistema de orifícios simples concentram-se principalmente nos orifícios perfurados e perfurados. O tamanho das rebarbas perfuradas é relativamente pequeno e as rebarbas existem principalmente na superfície de processamento das peças. Para remover tais rebarbas, uma ferramenta especial de arredondamento e chanfro pode ser usada para compilar o programa de processamento correspondente para remover as rebarbas geradas após o processamento do furo; para perfurar as rebarbas O tamanho da broca é relativamente grande e é difícil remover a rebarba. De acordo com as condições reais de processamento da casca, o tempo de permanência pode ser aumentado durante o processo de perfuração para garantir que a broca remova a rebarba durante o processo de perfuração. ②Método de remoção de rebarbas complexas do sistema de poros. Durante o processamento de furos complexos, pequenos recursos são frequentemente combinados. Os métodos de processamento tradicionais usarão ferramentas de diferentes diâmetros para processá-las de acordo com as características de processamento das peças. Isso facilmente fará com que as rebarbas geradas durante o processamento se concentrem em cada uma. As arestas de peças processadas com diâmetros diferentes causarão rebarbas maiores. Para reduzir a geração de tais rebarbas, separe as características de processamento das peças da casca e projete uma ferramenta combinada especial (consulte a Figura 3) para garantir que o sistema de furos seja processado e formado de uma só vez. Isso não apenas melhorará a eficiência do processamento do sistema de furos, mas também reduzirá a ocorrência de rebarbas. Gerado, reduzindo a carga de trabalho da remoção subsequente de rebarbas.
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a) Sistema de orifícios de recurso b) Ferramenta
Figura 3 Sistema de furo complexo e sua ferramenta de combinação especial
5.2 Métodos de controle e remoção de rebarbas de superfície
(1) Classificação das características da superfície Superfícies são os elementos básicos que compõem as partes da casca e existem principalmente nas superfícies externas das partes da casca. De acordo com sua regularidade, eles podem ser divididos em planos regulares e planos irregulares. O plano regular refere-se principalmente à forma regular do plano com limites; o plano irregular refere-se principalmente à superfície curva no processo de processamento, e esse tipo de plano é irregular [7].
(2) Recursos de rebarbas de superfície Os recursos de superfície são processados principalmente por fresamento e as rebarbas são geradas principalmente na borda. Depois que o plano regular é processado, as rebarbas existem principalmente na borda do plano; depois que o plano irregular é processado, as rebarbas existem principalmente na borda do plano irregular. Essas rebarbas são altamente ocultas e difíceis de remover durante o processamento.
(3) Método de remoção das rebarbas da superfície ①Método de remoção das rebarbas da superfície regular. A superfície regular é geralmente usinada ao longo do contorno da peça com uma fresa de faceamento, e as rebarbas geradas são concentradas principalmente na borda da superfície. Para a remoção de tais rebarbas, o fresamento de corte ascendente é usado primeiro para reduzir a geração de rebarbas grandes e, em seguida, o programa de processamento correspondente é compilado e as rebarbas são removidas ao longo da borda do plano regular com uma ferramenta com um arco circular para garantir que as peças de contato estejam lisas e sem rebarbas. ②Método de remoção de rebarbas de superfície irregular. Depois que a superfície irregular é processada, a superfície tem diferentes alturas. Ao usar uma ferramenta com ângulo R para remover rebarbas ao longo da forma da peça, é fácil cortar demais ou não ser removido. Para isso, projete e fabrique uma ferramenta especial de rebarbação flutuante [8] (consulte a Figura 4), selecione diferentes cabeças de rebarbação de acordo com as características da peça de geração de rebarba (consulte a Figura 5) e remova a rebarba ao longo da aresta de processamento de a peça até que não haja rebarbas e altos óbvios.
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Figura 4 Ferramenta de rebarbação flutuante
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Figura 5 Cabeça de moagem de rebarbação
5.3 Método de controle e remoção de rebarbas de ranhuras
(1) Classificação dos recursos de ranhura Os recursos de ranhura concentram-se principalmente na superfície da peça e na junção do sistema de furos. Devido à sua forte ocultação, pode ser dividido em ranhuras anulares, ranhuras em forma especial e ranhuras em forma de T de acordo com as funções realizadas (ver Fig. 6), onde a ranhura anular [9] e a ranhura em forma especial são principalmente usado para instalar o anel de borracha. Como não deve haver vazamento de óleo e vazamento de óleo durante o processo de montagem, os requisitos para remover a rebarba da borda são relativamente rígidos e a borda deve ser uniforme e lisa. A ranhura em forma de T existe principalmente no sistema de orifícios e é vedada principalmente pelo próprio sistema de orifícios. Porém, como o anel de borracha deve passar pela borda da ranhura em T durante o processo de montagem, é necessário que a interseção da ranhura em T com o furo seja regular e lisa, para evitar rebarbas coçar o avental.
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a) Ranhura anular
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b) Ranhura em forma
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c) Ranhura em T
Figura 6 Classificação de recursos do slot
(2) Método de remoção da rebarba característica da ranhura ① Método de remoção da rebarba da ranhura com formato especial. Como o processamento de ranhuras de formato especial depende principalmente da posição do ponto para controlar a estrutura da ranhura das peças, de acordo com as características de processamento das peças, uma faca R especial de várias etapas é projetada (consulte a Figura 7). Depois que as ranhuras de formato especial são processadas, use a faca R ao longo da forma da ranhura é processada para remover as rebarbas grandes durante o processamento da ranhura do anel e, em seguida, a roda de lã é usada para polir ao longo da forma da ranhura para garantir que a borda da ranhura de formato especial seja lisa e uniforme. ②Como remover a rebarba da ranhura do anel. Quando a ranhura do anel é projetada, ela é concêntrica com o sistema de furo ou furo, e as peças são vedadas pela ranhura do anel durante o processo de montagem. Geralmente, o sistema de furos e a ranhura do anel são processados juntos. Ao usar um centro de usinagem para processar, projetar e fabricar a faca R, frese ao longo da forma da peça em um círculo concêntrico para remover as rebarbas geradas durante o processamento da peça e, em seguida, use uma roda de lã para polir ao longo da forma de a ranhura do anel para atingir o objetivo de remover rebarbas Finalidade. ③Método de remoção de rebarbas do slot T. Ranhuras em forma de T geralmente existem no sistema de furos. Ao processar, o sistema de furos é processado primeiro e a ranhura em forma de T é processada por último. As rebarbas concentram-se principalmente na junção do sistema de furos e na ranhura em forma de T. Para facilitar a remoção das rebarbas, um cortador de ranhura especial (ver Figura 8) é projetado e fabricado. Corte em 0.02 ~ 0,03 mm na borda da aresta de corte para remover as rebarbas geradas durante o processamento.
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Figura 7 Lâmina R de várias etapas para rebarbação de ranhuras em formato especial
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Figura 8 Faca especial para rebarbar ranhuras em forma de T
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Efeito de Implementação
Através da pesquisa de rebarbação em vários aspectos, como furo, superfície e ranhura da casca, é realizado o controle quantitativo do tamanho da rebarba durante o processamento da casca, as grandes rebarbas geradas durante o processamento são eliminadas e as pequenas e micro rebarbas são reduzidos ou eliminados. As rebarbas reduzem fundamentalmente a geração de rebarbas e atingem o objetivo de reduzir a carga de trabalho da rebarbação manual. Após a verificação em peças típicas, é garantido que a remoção de grandes rebarbas atinge mais de 90 por cento, as pequenas e micro rebarbas são reduzidas em mais de 20 por cento e a carga de trabalho de rebarbação manual é reduzida em mais de 30 por cento.
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conclusão
Neste trabalho, as características específicas de diferentes partes da casca são analisadas em detalhes, e as rebarbas grandes são removidas primeiro, e depois as pequenas e micro rebarbas são removidas, de modo a obter menos e nenhuma rebarba no processo de processamento. Através da implementação do esquema de rebarbação ativa do centro de usinagem, as rebarbas geradas nas peças de processamento são efetivamente removidas e os problemas de gargalo de produção de rebarbas irregulares na casca, baixa eficiência de processamento e limpeza deficiente são resolvidos. Finalmente, são resumidos os métodos de rebarbação de partes típicas da casca, e os métodos e ferramentas de rebarbação adequados para furos, superfícies e ranhuras da casca são explorados em combinação com a produção real, o que resolve o problema demorado e trabalhoso de manual rebarbação. A eficiência da produção foi muito melhorada e bons resultados foram alcançados.
Avaliações de especialistas
Para a peça de casca neste exemplo, existem rebarbas nas bordas dos furos internos, planos e ranhuras, e o método tradicional de rebarbação manual é ineficiente. De acordo com as características de processamento das peças da casca, o autor propõe o método de remoção ativa de rebarbas por processamento mecânico e controla e elimina as rebarbas passo a passo na fonte e no processo de processamento mecânico, o que melhora a qualidade do produto.
O destaque do artigo é a tecnologia de rebarbação ativa do processamento mecânico. Com base no método de usinagem de controle numérico, as características de rebarbação de peças típicas das peças de casca são resumidas e os métodos de rebarbação adequados para furos, superfícies e ranhuras de casca são explorados em combinação com a produção real. e ferramentas para conseguir menos e sem rebarbas no processo de processamento.
