Τα γρέζια μετά την κατεργασία είναι πολύ ενοχλητικά. Η ύπαρξη γρεζιών όχι μόνο μειώνει την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας και την ποιότητα της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας, αλλά επηρεάζει επίσης την απόδοση του προϊόντος και μερικές φορές προκαλεί ακόμη και ατυχήματα. Για το δημιουργημένο πρόβλημα γρεζιών, οι άνθρωποι συνήθως χρησιμοποιούν τη διαδικασία αφαίρεσης γρεζιών για να το λύσουν. Η αφαίρεση γρεζιών είναι μια μη παραγωγική διαδικασία, η οποία όχι μόνο αυξάνει το κόστος του προϊόντος και παρατείνει τον κύκλο παραγωγής του προϊόντος, αλλά προκαλεί επίσης τη διάλυση ολόκληρου του προϊόντος λόγω ακατάλληλης αφαίρεσης γρεζιών, προκαλώντας οικονομικές απώλειες. Σε αυτό το άρθρο, ο συγγραφέας αναλύει αρχικά συστηματικά τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό ακραίων φρεζαριών και συζητά τις μεθόδους και τις τεχνολογίες για τη μείωση και τον έλεγχο των φρεζαριών από τον δομικό σχεδιασμό έως την όλη διαδικασία κατασκευής.
1. Η κύρια μορφή γρέζια στο τελικό φρεζάρισμα
Σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης των κοπτικών κοπτικών κοπτικών με κίνηση, τα γρέζια που δημιουργούνται στη διαδικασία τελικού φρεζαρίσματος περιλαμβάνουν κυρίως γρέζια και στις δύο πλευρές της κύριας ακμής, γρέζια στην κατεύθυνση κοπής της πλευρικής κοπής, γρέζια στην κατεύθυνση κοπής της κοπής πυθμένα, και τροφοδοτούν και τροφοδοτούν. Υπάρχουν πέντε μορφές κατευθυντικών γρέζων (βλ. Εικόνα 1).
Εικόνα Σχήμα 1 Γρεζίνια που σχηματίζονται με τελική άλεση
Γενικά, σε σύγκριση με άλλα γρέζια, το γρέζι κατεύθυνσης κοπής που κόβεται από το κάτω άκρο έχει τα χαρακτηριστικά μεγάλου μεγέθους και δύσκολης αφαίρεσης. Για το λόγο αυτό, αυτό το έγγραφο λαμβάνει το γρέζι κατεύθυνσης κοπής που κόβεται από το κάτω άκρο ως το κύριο αντικείμενο έρευνας για τη διεξαγωγή της έρευνας. Ανάλογα με το μέγεθος και το σχήμα των γρέζιων στην κατεύθυνση κοπής του κάτω άκρου στο τελικό φρεζάρισμα, μπορούν να χωριστούν στους ακόλουθους τρεις τύπους: γρέζια τύπου Ι (μεγαλύτερα σε μέγεθος, δύσκολα αφαιρούνται και υψηλότερα στο κόστος αφαίρεσης), Τύπος Τα γρέζια II (μικρότερα σε μέγεθος Μικρά, δεν μπορούν να αφαιρεθούν ή να αφαιρεθούν εύκολα) και τα γρέζια τύπου III είναι αρνητικά γρέζια (βλ. Εικόνα 2).
εικόνα
Σχήμα 2 Τύποι γρέζια στην κατεύθυνση κοπής που κόβονται από το κάτω άκρο κατά τη διάρκεια του φρεζαρίσματος
Δεύτερον, οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν το σχηματισμό ακραίων φρεζαριών
Ο σχηματισμός γρέζιων είναι μια πολύ περίπλοκη διαδικασία παραμόρφωσης υλικού. Διάφοροι παράγοντες όπως οι ιδιότητες του υλικού του τεμαχίου εργασίας, η γεωμετρία, η επεξεργασία επιφάνειας, η γεωμετρία του εργαλείου, η τροχιά κοπής του εργαλείου, η φθορά του εργαλείου, οι παράμετροι κοπής και η χρήση ψυκτικού μέσου επηρεάζουν άμεσα τον σχηματισμό γρέζιων. Το σχήμα 3 είναι ένα μπλοκ διάγραμμα παραγόντων που επηρεάζουν τα ακραία γρέζια φρεζαρίσματος. Κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες άλεσης, το σχήμα και το μέγεθος των ακραίων φρεζαριών εξαρτώνται από τις συνδυασμένες επιδράσεις διάφορων παραγόντων που επηρεάζουν, αλλά διαφορετικοί παράγοντες έχουν διαφορετικές επιδράσεις στο σχηματισμό γρέζων.
εικόνα
Εικ.3 Διάγραμμα αιτιακού ελέγχου σχηματισμού φρεζαρίσματος φρεζαρίσματος
1. Είσοδος/έξοδος εργαλείου
Γενικά, η γρέζια που δημιουργείται όταν το εργαλείο βιδώνεται έξω από το τεμάχιο εργασίας είναι μεγαλύτερη από τη γρέζια που δημιουργείται όταν το εργαλείο βιδώνεται στο τεμάχιο εργασίας.
2. Επίπεδη γωνία κοπής
Η επίπεδη γωνία κοπής έχει μεγάλη επιρροή στο σχηματισμό γρέζων στην κατεύθυνση κοπής της κοπής του κάτω άκρου. Η επίπεδη γωνία αποκοπής ορίζεται ως η κατεύθυνση της ταχύτητας κοπής (διανυσματική σύνθεση της ταχύτητας του εργαλείου και της ταχύτητας τροφοδοσίας) και η γωνία μεταξύ των προσανατολισμών των ακραίων όψεων του τεμαχίου εργασίας. Η κατεύθυνση της ακραίας όψης του τεμαχίου εργασίας είναι από το σημείο εισόδου του εργαλείου μέχρι το σημείο βίδας του εργαλείου.
Τα αποτελέσματα της δοκιμής δείχνουν ότι το ύψος του γρέζιου αλλάζει με το βάθος κοπής, δηλαδή το γρέζι αλλάζει από γρέζια τύπου Ι σε γρέζια τύπου II με την αύξηση του βάθους κοπής. Το ελάχιστο βάθος φρεζαρίσματος που παράγει γρέζια τύπου II συνήθως ονομάζεται οριακό βάθος κοπής, εκφρασμένο σε dcr. Το σχήμα 4 δείχνει την επίδραση της επίπεδης γωνίας μολύβδου και του βάθους κοπής στο ύψος του γρέζιου κατά την κατεργασία ενός κράματος αλουμινίου.
εικόνα
Σχήμα 4 Μορφή αυλάκωσης και επίπεδο γωνία κοπής και βάθος κοπής
Μπορεί να φανεί από το σχήμα 4 ότι όσο μεγαλύτερη είναι η επίπεδη γωνία αποκοπής, τόσο μεγαλύτερο είναι το οριακό βάθος κοπής. όταν η επίπεδη γωνία αποκοπής είναι μεγαλύτερη από 120 μοίρες, το μέγεθος του γρέζιου τύπου Ι είναι μεγαλύτερο και το οριακό βάθος κοπής για τη μετάβαση στο γρέζι τύπου II είναι επίσης μεγάλο. Επομένως, μια μικρή επίπεδη γωνία κοπής είναι ευνοϊκή για τη δημιουργία γρέζιων τύπου II, επειδή όσο μικρότερο είναι το φ, η ακαμψία στήριξης της τερματικής επιφάνειας είναι σχετικά βελτιωμένη και τα γρέζια είναι λιγότερο πιθανό να σχηματιστούν.
Το μέγεθος και η κατεύθυνση της ταχύτητας τροφοδοσίας θα έχουν κάποια επίδραση στο μέγεθος και την κατεύθυνση της σύνθετης ταχύτητας v και στη συνέχεια θα έχουν αντίκτυπο στην επίπεδη γωνία κοπής και στο σχηματισμό γρέζιων. Επομένως, όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα τροφοδοσίας και η γωνία μετατόπισης του άκρου εξόδου , τόσο μικρότερο είναι το φ, το οποίο είναι πιο ευνοϊκό για την καταστολή του σχηματισμού μεγαλύτερων γρεζιών (βλ. Εικόνα 5).
εικόνα
Εικ.5 Επίδραση της κατεύθυνσης τροφοδοσίας στο σχηματισμό γρέζιων
3. Ακολουθία εξόδου από μύτη εργαλείων EOS
Κατά τη διάρκεια της τελικής φρεζαρίσματος, το μέγεθος του γρέζιου καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από τη σειρά εξόδου των άκρων του εργαλείου. Όπως φαίνεται στο Σχήμα 6: το σημείο Α είναι το σημείο της δευτερεύουσας κοπτικής ακμής, το σημείο C είναι το σημείο στην κύρια κοπτική ακμή και το σημείο Β είναι η κορυφή της μύτης του εργαλείου. Υποτίθεται ότι η μύτη του εργαλείου είναι αιχμηρή, δηλαδή δεν λαμβάνεται υπόψη η ακτίνα του τόξου της μύτης του εργαλείου. Εάν το άκρο BC εξέλθει πρώτα από το τεμάχιο εργασίας και το άκρο AB εξέλθει από το τεμάχιο εργασίας αργότερα, τα ροκανίδια αρθρώνονται στην επεξεργασμένη επιφάνεια και καθώς προχωρά το φρεζάρισμα, τα ροκανίδια ωθούνται έξω από το τεμάχιο εργασίας, σχηματίζοντας μια μεγαλύτερη κάτω άκρη και κόβοντας τα γρέζια κατεύθυνσης κοπής. Εάν το άκρο ΑΒ εξέλθει πρώτα από το τεμάχιο εργασίας και το άκρο BC εξέλθει από το τεμάχιο εργασίας αργότερα, το τσιπ αρθρώνεται στην επιφάνεια μετάβασης και αποκόπτεται από το τεμάχιο εργασίας, σχηματίζοντας μια κάτω άκρη μικρότερου μεγέθους που κόβει το γρέζι κατεύθυνσης κοπής.
εικόνα
Εικόνα 6 Η ακολουθία εξόδου της μύτης του εργαλείου και ο σχηματισμός γρέζων
το πείραμα δείχνει:
①Η ακολουθία εξόδου από τη μύτη του εργαλείου ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA που κάνει το μέγεθος του γρέζιου να αυξάνεται διαδοχικά.
② Τα αποτελέσματα που παράγονται από το EOS είναι τα ίδια, αλλά με την ίδια ακολουθία εξόδου, το μέγεθος γρέζινου που παράγεται από πλαστικά υλικά είναι μεγαλύτερο από αυτό που παράγεται από εύθραυστα υλικά. Η σειρά εξόδου του ρύγχους του εργαλείου δεν σχετίζεται μόνο με το γεωμετρικό σχήμα του εργαλείου, αλλά σχετίζεται επίσης με παράγοντες όπως ο ρυθμός τροφοδοσίας, το βάθος άλεσης, το γεωμετρικό μέγεθος του τεμαχίου εργασίας και οι συνθήκες κοπής. Είναι ένας συνδυασμός διάφορων παραγόντων που επηρεάζουν το σχηματισμό γρέζων.
4. Η επίδραση άλλων παραγόντων
① Οι παράμετροι φρεζαρίσματος, η θερμοκρασία άλεσης, το περιβάλλον κοπής κ.λπ. θα έχουν επίσης κάποιο αντίκτυπο στο σχηματισμό γρέζιων. Ο αντίκτυπος ορισμένων κύριων παραγόντων όπως η ταχύτητα τροφοδοσίας, το βάθος άλεσης κ.λπ. αντανακλάται από τη θεωρία της επίπεδης γωνίας κοπής και τη θεωρία EOS της ακολουθίας εξόδου από τη μύτη του εργαλείου. Δεν θα μπω σε λεπτομέρειες εδώ.
②Όσο καλύτερη είναι η πλαστικότητα του υλικού του τεμαχίου εργασίας, τόσο πιο εύκολο είναι να σχηματιστούν γρέζια τύπου Ι. Στη διαδικασία της τελικής άλεσης εύθραυστων υλικών, εάν ο ρυθμός τροφοδοσίας ή η επίπεδη γωνία κοπής είναι μεγάλη, ευνοεί τον σχηματισμό γρέζων τύπου III (ελλείψεις).
③Όταν η γωνία μεταξύ της τερματικής επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας και του επεξεργασμένου επιπέδου είναι μεγαλύτερη από μια ορθή γωνία, ο σχηματισμός γρέζων μπορεί να κατασταλεί λόγω της ενισχυμένης ακαμψίας στήριξης της επιφάνειας ακροδεκτών.
④Η χρήση του υγρού φρεζαρίσματος συμβάλλει στην παράταση της διάρκειας ζωής του εργαλείου, στη μείωση της φθοράς του εργαλείου, στη λίπανση της διαδικασίας φρεζαρίσματος και στη μείωση του μεγέθους του γρέζιου.
⑤ Η φθορά των εργαλείων έχει μεγάλη επίδραση στο σχηματισμό γρέζιων. Όταν το εργαλείο φθείρεται σε κάποιο βαθμό, το τόξο του άκρου του εργαλείου αυξάνεται, όχι μόνο το μέγεθος του γρέζιου προς την κατεύθυνση της εξόδου του εργαλείου αυξάνεται, αλλά και το μέγεθος των γρεζιών προς την κατεύθυνση της κοπής του εργαλείου. Ο μηχανισμός χρειάζεται περαιτέρω μελέτη σε βάθος.
⑥Άλλοι παράγοντες, όπως το υλικό εργαλείου, έχουν επίσης κάποια επίδραση στο σχηματισμό γρέζιων. Κάτω από τις ίδιες συνθήκες κοπής, τα διαμαντένια εργαλεία είναι πιο ευνοϊκά για την καταστολή του σχηματισμού γρέζιων από άλλα εργαλεία.
Τρίτον, ο βασικός τρόπος ελέγχου του σχηματισμού φρεζαριών
Ο σχηματισμός ακραίων φρεζαριών επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, δεν σχετίζεται μόνο με τη συγκεκριμένη διαδικασία άλεσης, αλλά σχετίζεται επίσης με τη δομή του τεμαχίου εργασίας, τη γεωμετρία του εργαλείου και άλλους παράγοντες. Για να μειωθούν τα ακραία γρέζια, η δημιουργία γρέζων πρέπει να ελέγχεται και να μειωθεί από πολλές απόψεις.
1. Λογική δομική σχεδίαση
Ο σχηματισμός γρέζιων επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη δομή του τεμαχίου εργασίας. Η δομή του τεμαχίου εργασίας είναι διαφορετική και το σχήμα και το μέγεθος των γρέζων στις άκρες μετά την επεξεργασία είναι επίσης πολύ διαφορετικά. Εάν το υλικό του τεμαχίου εργασίας και η επεξεργασία της επιφάνειας είναι προκαθορισμένα, η γεωμετρία και τα άκρα του τεμαχίου εργασίας είναι ένας σημαντικός παράγοντας για τον προσδιορισμό του σχηματισμού γρέζια.
2. Κατάλληλη σειρά επεξεργασίας
Όπως φαίνεται στο Σχήμα 7, η ακολουθία επεξεργασίας έχει επίσης κάποια επίδραση στο σχήμα και το μέγεθος των ακραίων φρεζαριών. Ανάλογα με το σχήμα και το μέγεθος των γρεζιών, ο φόρτος εργασίας και το σχετικό κόστος αφαίρεσης γρεζιών είναι επίσης διαφορετικό. Επομένως, η επιλογή μιας κατάλληλης ακολουθίας επεξεργασίας είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση του κόστους αφαίρεσης γρεζιών.
εικόνα
(a) (b)
Εικόνα 7 Επιλέξτε τη μέθοδο ελέγχου ακολουθίας επεξεργασίας
Στο Σχ. 8α, εάν η τρύπα ανοίξει πρώτα και μετά το επίπεδο φρεζάρει, δημιουργούνται εύκολα μεγάλα γρέζια κοπής και φρεζαρίσματος στην περιφέρεια της οπής. εάν πρώτα το αεροπλάνο φρεζάρει και μετά ανοίξει η τρύπα, υπάρχουν μόνο μικρά γρέζια διάτρησης και κοπής στην περιφέρεια της οπής. Ομοίως, στο Σχήμα 8β, το μέγεθος του γρέζιου που σχηματίζεται με το φρεζάρισμα της άνω επιφάνειας πρώτα και στη συνέχεια το φρεζάρισμα του κοίλου περιγράμματος είναι μικρότερο από αυτό που σχηματίζεται με την κατεργασία του κοίλου περιγράμματος πρώτα και στη συνέχεια το φρεζάρισμα του επιπέδου.
εικόνα
(a) (b)
Εικόνα 8 Έλεγχος της μεθόδου διαδρομής εργαλείου
3. Αποφύγετε την έξοδο του εργαλείου
Η αποφυγή απόσυρσης του εργαλείου είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για να αποφευχθεί ο σχηματισμός γρέζιων, επειδή η απόσυρση του εργαλείου είναι ο κύριος παράγοντας για το σχηματισμό γρέζιων στην κατεύθυνση κοπής. Τυπικά, ο φρέζας παράγει μεγαλύτερα γρέζια όταν ξεβιδώνεται από το τεμάχιο εργασίας και μικρότερα γρέζια όταν βιδώνεται στο τεμάχιο εργασίας. Επομένως, ο φρέζας θα πρέπει να αποφεύγεται να περιστρέφεται όσο το δυνατόν περισσότερο κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας.
4. Επιλέξτε την κατάλληλη διαδρομή κοπής
Από την προηγούμενη ανάλυση, μπορεί να φανεί ότι όταν η γωνία αποκοπής του επιπέδου είναι μικρότερη από μια ορισμένη τιμή, το μέγεθος του δημιουργούμενου γρέζιου είναι μικρότερο. Η επίπεδη γωνία κοπής μπορεί να αλλάξει αλλάζοντας το πλάτος φρεζαρίσματος, τον ρυθμό τροφοδοσίας (μέγεθος και κατεύθυνση) και την ταχύτητα περιστροφής (μέγεθος και κατεύθυνση). Επομένως, η δημιουργία γρεζιών τύπου I μπορεί να αποφευχθεί επιλέγοντας μια κατάλληλη διαδρομή εργαλείου.
5. Επιλέξτε τις κατάλληλες παραμέτρους φρεζαρίσματος
Οι παράμετροι τελικής φρεζαρίσματος (όπως τροφοδοσία ανά δόντι, πλάτος τελικού φρεζαρίσματος, βάθος τελικής φρεζαρίσματος και γεωμετρική γωνία του εργαλείου, κ.λπ.) επηρεάζουν τον σχηματισμό των γρέζων.
Ο σχηματισμός των ακραίων φρεζαριών επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες, οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν είναι: η έξοδος/είσοδος εργαλείου, η επίπεδη γωνία κοπής, η ακολουθία εξόδου από τη μύτη του εργαλείου, οι παράμετροι φρεζαρίσματος κ.λπ. Το τελικό σχήμα και μέγεθος του γρέζιου είναι αποτέλεσμα ενός συνδυασμό παραγόντων.
Ξεκινώντας από την όλη διαδικασία του σχεδιασμού της δομής του τεμαχίου εργασίας, τη διάταξη της τεχνολογίας επεξεργασίας, την κατανάλωση άλεσης και την επιλογή εργαλείων, αυτή η εργασία αναλύει τους κύριους παράγοντες που επηρεάζουν τα γρέζια φρεζαρίσματος και προβάλλει τη μέθοδο ελέγχου της διαδρομής φρεζαρίσματος, επιλέγοντας την κατάλληλη σειρά επεξεργασίας και βελτιώνοντας ο σχεδιασμός της δομής. Η τεχνολογία, η διαδικασία και η μέθοδος καταστολής ή μείωσης των φρεζαριών, όπως η μέθοδος, παρέχει μια εφικτή τεχνική λύση για τον ενεργό έλεγχο του μεγέθους των φρεζαριών, τη βελτίωση της ποιότητας του προϊόντος, τη μείωση του κόστους και τη συντόμευση του κύκλου παραγωγής στο φρεζάρισμα.
