Dlaczego powinniśmy gratować produkty przetworzone?
Bezpieczeństwo:
Zadziory mogą tworzyć ostre krawędzie i występy, co może stanowić zagrożenie dla pracowników i użytkowników końcowych.
Jakość:
Usuwając zadziory, możesz poprawić jakość i wygląd swojego produktu.
Funkcjonalność:
Zadziory mogą wpływać na działanie komponentów i ich połączenie z innymi częściami.
Zgodność z przepisami
W niektórych branżach obowiązują rygorystyczne przepisy dotyczące poziomów tolerancji zadziorów, aby zapewnić wydajność i bezpieczeństwo produktu.
Montaż i obsługa
Produkty pozbawione zadziorów ułatwiają obsługę i montaż, co zmniejsza ryzyko uszkodzenia.
Podczas procesu cięcia metalu często powstają zadziory.Zadziory mogą obniżyć dokładność obróbki i jakość powierzchni przedmiotu obrabianego.Wpływają również na działanie produktu, a w niektórych przypadkach są przyczyną wypadków.Aby rozwiązać problem zadziorów, zwykle stosuje się gratowanie.Gratowanie nie jest procesem produktywnym.Gratowanie jest procesem nieprodukcyjnym.Zwiększa koszty, wydłuża cykle produkcyjne i może prowadzić do złomowania całego produktu.
Zespół Anebon przeanalizował i opisał czynniki wpływające na powstawanie zadziorów po frezowaniu.Omówili także dostępne metody i technologie umożliwiające zmniejszenie zadziorów podczas frezowania i ich kontrolę, od fazy projektowania konstrukcyjnego po proces produkcyjny.
1. Frezy palcowe: główne typy
Zgodnie z systemem klasyfikacji zadziorów ze względu na ruch skrawania i krawędź skrawającą narzędzia, do głównych zadziorów powstających podczas frezowania walcowo-czołowego zalicza się zadziory zarówno po bokach powierzchni głównej, zadziory wzdłuż boku w kierunku skrawania, zadziory wzdłuż dna w kierunku cięcia oraz posuwy wcinające i wysuwające.Istnieje pięć rodzajów zadziorów kierunkowych.
Rysunek 1 Zadziory powstałe w wyniku frezowania walcowo-czołowego
Ogólnie rzecz biorąc, wielkość zadziorów, które występują w kierunku cięcia przy dolnej krawędzi, jest większa i trudniejsza do usunięcia.W artykule skupiono się na zadziorach przy dolnej krawędzi, które występują w kierunkach skrawania.Rozmiar i kształt można podzielić na trzy różne typy zadziorów, które występują w kierunku frezowania walcowo-czołowego.Zadziory typu I mogą być trudne do usunięcia i kosztowne, zadziory typu II można łatwo usunąć, a zadziory typu III mogą być ujemne (jak pokazano na rysunku 2).
Rysunek 2 Rodzaje zadziorów w kierunku frezowania.
2. Główne czynniki wpływające na powstawanie zadziorów na frezarkach walcowo-czołowych
Tworzenie się zadziorów jest złożonym procesem deformacji materiału.Na powstawanie zadziorów wpływa wiele czynników, w tym właściwości materiałowe przedmiotu obrabianego, jego geometria, obróbka powierzchni, geometria narzędzia i droga skrawania, zużycie narzędzi, parametry skrawania, zużycie chłodziwa itp. Schemat blokowy na rysunku 3 pokazuje czynniki wpływające na frezy walcowo-czołowe.Kształt i wielkość zadziorów po frezowaniu trzpieniowym zależy od skumulowanego działania różnych czynników wpływających w określonych warunkach frezowania.Jednakże różne czynniki mają różny wpływ na powstawanie zadziorów.
Rysunek 3: Wykres przyczyn i skutków powstawania zadziorów po frezowaniu
1. Wejście/wyjście narzędzia
Zadziory powstające, gdy narzędzie obraca się w kierunku od przedmiotu obrabianego, są zwykle większe niż te powstające, gdy narzędzie obraca się do wewnątrz.
2. Usuń kąt z płaszczyzny
Duży wpływ na powstawanie zadziorów wzdłuż dolnej krawędzi mają płaskie kąty wycięcia.Gdy krawędź skrawająca obraca się od powierzchni końcowej przedmiotu obrabianego w płaszczyźnie, przechodząc przez określony punkt prostopadły do osi frezu w tym punkcie, kombinacja wektorów prędkości narzędzia i prędkości posuwu jest równa Kąt pomiędzy kierunkami powierzchni czołowych przedmiot obrabiany.Powierzchnia czołowa przedmiotu obrabianego biegnie od punktu wkrętu narzędzia do punktu wyjścia narzędzia.Na rysunku 5 zakres Ps, kąt wycięty z płaszczyzny, wynosi 0 stopni Ps = 180 stopni.
Wyniki badań wskazują, że wraz ze wzrostem głębokości skrawania zadziory zmieniają się z typu I na typ II.Zwykle minimalna głębokość frezowania wymagana do wytworzenia zadziorów typu II (znana również jako graniczna głębokość skrawania lub dcr) nazywana jest minimalną głębokością frezowania.Rysunek 6 ilustruje wpływ kątów wycięcia płaszczyzny i głębokości skrawania na wysokość zadziorów podczas obróbki stopów aluminium.
Rysunek 6 Płaski kąt skrawania, kształt zadziorów i głębokość skrawania
Rysunek 6 pokazuje, że gdy kąt skrawania płaskiego jest większy niż 120 stopni, zadziory typu I są większe i zwiększa się głębokość, na której zmieniają się w zadziory typu II.Mały płaski kąt wycięcia będzie sprzyjał tworzeniu się zadziorów typu II.Powodem jest to, że im niższa wartość Ps, tym większa sztywność powierzchni na końcu.Dzięki temu ryzyko zadziorów jest mniejsze.
Prędkość posuwu i jego kierunek będą miały wpływ na prędkość i kąt skrawania płaskiego oraz powstawanie zadziorów.Im większa prędkość posuwu i przesunięcie krawędzi na wyjściu a oraz im mniejsze Ps, tym skuteczniejsze jest tłumienie powstawania większych zadziorów.
Rysunek 7 Wpływ kierunku posuwu na powstawanie zadziorów
3. Sekwencja wyjścia EOS z końcówką narzędzia
Rozmiar zadziorów zależy w dużej mierze od kolejności, w jakiej wierzchołek narzędzia opuszcza frez palcowy.Na rysunku 8 punkt A reprezentuje mniejszą krawędź skrawającą.Punkt C reprezentuje główne krawędzie skrawające.A punkt B reprezentuje wierzchołek końcówki.Promień wierzchołka narzędzia jest ignorowany, ponieważ zakłada się, że jest ostry.Wióry będą przyczepiane zawiasowo do powierzchni obrabianego przedmiotu, jeśli krawędź AB opuści przedmiot obrabiany przed krawędzią BC.W miarę kontynuacji procesu frezowania wióry są wypychane z przedmiotu obrabianego, tworząc duży zadzior tnący na dolnej krawędzi.Jeżeli krawędź AB opuści obrabiany przedmiot przed krawędzią BC, wióry będą zawieszane na powierzchni przejściowej.Następnie wycina się je z przedmiotu obrabianego w kierunku cięcia.
Eksperyment pokazuje:
①Sekwencja wyjścia końcówki narzędzia ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA, która zwiększa po kolei rozmiar zadziorów.
②Wyniki EOS są identyczne, z tym wyjątkiem, że wielkość zadziorów powstałych w tworzywach sztucznych w ramach tej samej sekwencji wyjściowej jest większa niż w przypadku materiałów kruchych.Sekwencja wyjściowa końcówki narzędzia jest związana nie tylko z geometrią narzędzia, ale także z takimi czynnikami, jak prędkość posuwu, głębokość frezowania, geometria przedmiotu obrabianego i warunki skrawania.Zadziory powstają w wyniku połączenia wielu czynników.
Rysunek 8 Sekwencja powstawania zadziorów na końcówce narzędzia i sekwencja wychodzenia
4. Wpływ innych czynników
① Parametry frezowania (temperatura, środowisko skrawania itp.).Na powstawanie zadziorów mają również wpływ pewne czynniki.Wpływ głównych czynników, takich jak prędkość posuwu, odległość frezowania itp. Płaski kąt skrawania i sekwencja wyjścia ostrza narzędzia Teorie EOS znajdują odzwierciedlenie w teorii płaskich kątów skrawania.Nie będę tu wchodził w szczegóły;
② Im bardziej plastikowy jest materiałczęści toczone cnc, tym łatwiej będzie uformować zadziory typu I.Podczas frezowania walcowo-czołowego kruchego materiału, duże ilości posuwu lub duże kąty skrawania w płaszczyźnie mogą prowadzić do wad typu III.
③ Zwiększona sztywność powierzchni może zapobiec tworzeniu się zadziorów, gdy kąt pomiędzy powierzchnią końcową a obrobioną płaszczyzną przekracza kąt prosty.
④ Stosowanie płynu do frezowania korzystnie wpływa na wydłużenie żywotności narzędzi, zmniejszenie zużycia, smarowanie procesu frezowania i zmniejszenie wielkości zadziorów;
⑤ Zużycie narzędzia ma znaczący wpływ na powstawanie zadziorów.Łuk końcówki zwiększa się, gdy narzędzie jest zużyte do pewnego stopnia.Rozmiar zadziorów zwiększa się w kierunku wyjścia narzędzia, a także w kierunku skrawania.Aby zrozumieć mechanizm, potrzebne są dalsze badania.Kop głębiej.
⑥ Inne czynniki, takie jak materiał narzędzia, również mogą mieć wpływ na powstawanie zadziorów.Narzędzia diamentowe tłumią zadziory lepiej niż inne narzędzia w tych samych warunkach.
3. Kontrolowanie powstawania zadziorów po frezowaniu jest łatwe.
Na powstawanie zadziorów frezarskich wpływa wiele czynników.Proces frezowania jest tylko jednym z czynników wpływających na powstawanie zadziorów po frezowaniu walcowo-czołowym.Inne czynniki obejmują geometrię narzędzia, strukturę i rozmiar przedmiotu obrabianego itp. Aby zmniejszyć liczbę wytwarzanych zadziorów podczas frezowania walcowo-czołowego, konieczna jest kontrola i ograniczanie powstawania zadziorów pod wieloma kątami.
1. Rozsądny projekt konstrukcyjny
Struktura przedmiotu obrabianego jest ważnym czynnikiem powstawania zadziorów.Kształt i rozmiar po obróbce zadziorów na krawędziach będzie się również różnić w zależności od struktury przedmiotu obrabianego.Kiedy materiał i obróbka powierzchniczęści CNCsą znane, geometria i krawędzie odgrywają główną rolę w tworzeniu się zadziorów.
2. Kolejność przetwarzania
Kolejność obróbki może mieć również wpływ na wielkość i kształt zadziorów.Na gratowanie ma wpływ kształt i rozmiar, a także nakład pracy i koszty gratowania.Koszty gratowania można obniżyć wybierając odpowiednią kolejność obróbki.
Rysunek 9 Wybór metody kontroli kolejności przetwarzania
Jeśli płaszczyzna z rysunku 10a zostanie najpierw nawiercona, a następnie wyfrezowana, wówczas wokół otworu powstaną duże zadziory frezarskie.Jeśli jednak najpierw zostanie wyfrezowany, a następnie nawiercony, wówczas widoczne będą jedynie drobne zadziory wiertnicze.Na rysunku 10b mniejszy zadzior powstaje, gdy najpierw frezuje się wklęsłą powierzchnię, a następnie frezuje powierzchnię górną.
3. Unikaj wyjścia narzędzia
Ważne jest, aby unikać wycofywania narzędzia, ponieważ jest to główna przyczyna powstawania zadziorów w kierunku skrawania.Zadziory powstające podczas obracania narzędzia frezarskiego w kierunku od przedmiotu obrabianego są zwykle większe niż zadziory powstałe podczas jego wkręcania. Podczas obróbki należy w miarę możliwości unikać frezu.Rysunek 4 pokazuje, że zadzior powstały przy użyciu rysunku 4b był mniejszy niż ten powstały przy użyciu rysunku 4.
4. Wybierz właściwą ścieżkę cięcia
Z dotychczasowej analizy wynika, że wielkość zadziorów jest mniejsza, gdy kąt cięcia płaszczyzny jest mniejszy od określonej liczby.Zmiany szerokości frezowania, prędkości obrotowej i prędkości posuwu mogą zmienić kąt wycięcia płaszczyzny.Wybierając odpowiednią ścieżkę narzędzia, można uniknąć powstawania zadziorów typu I (patrz rysunek 11).
Rysunek 10: Sterowanie ścieżką narzędzia
Rysunek 10a ilustruje tradycyjną ścieżkę narzędzia.Zacieniony obszar rysunku pokazuje możliwe miejsce, w którym mogą pojawić się zadziory w kierunku cięcia.Rysunek 10b przedstawia ulepszoną ścieżkę narzędzia, która może zmniejszyć powstawanie zadziorów.
Ścieżka narzędzia pokazana na rysunku 11b może być nieco dłuższa i wymagać nieco więcej frezowania, ale nie wymaga dodatkowego gratowania.Rysunek 10a natomiast wymaga dużego gratowania (choć zadziorów w tym miejscu nie ma zbyt wiele, tak naprawdę trzeba usunąć wszystkie zadziory z krawędzi).Podsumowując, ścieżka narzędzia pokazana na rysunku 10b jest skuteczniejsza w kontrolowaniu zadziorów niż ścieżka narzędzia przedstawiona na rysunku 10a.
5. Dobierz odpowiednie parametry frezowania
Parametry frezowania walcowo-czołowego (takie jak posuw na ząb, długość frezowania walcowo-czołowego, głębokość i kąt geometryczny) mogą mieć znaczący wpływ na powstawanie zadziorów.Na zadziory wpływają pewne parametry.
Na powstawanie wiórów po frezowaniu walcowo-czołowym wpływa wiele czynników.Do głównych czynników należą: wejście/wyjście narzędzia, kąty skrawania płaszczyzny, kolejność końcówek narzędzi, parametry frezowania itp. Kształt i rozmiar zadziorów frezarskich są wynikiem wielu czynników.
Artykuł rozpoczyna się od projektu konstrukcyjnego przedmiotu obrabianego, procesu obróbki, ilości frezowania i wybranego narzędzia.Następnie analizuje i omawia czynniki wpływające na zadziory frezarskie oraz oferuje metody kontrolowania ścieżek frezu, wybierania odpowiednich sekwencji obróbki i ulepszania projektu konstrukcyjnego.Technologie, metody i procesy stosowane w celu eliminacji lub minimalizacji zadziorów oferują wykonalne rozwiązania techniczne, które można zastosować w obróbce frezarskiej w celu aktywnej kontroli wielkości i jakości zadziorów, redukcji kosztów i skrócenia cykli produkcyjnych.
Mając na uwadze zasadę „Początkowy klient, przede wszystkim wysoka jakość”, Anebon ściśle współpracuje z naszymi klientami i zapewnia im wydajne i specjalistyczne usługi eksperckie dla Factory ForFrezowanie CNC małych części, CNCobrobione części aluminiowei części odlewane ciśnieniowo.Ponieważ Anebon zawsze pozostaje z tą linią przez ponad 12 lat.Anebon uzyskał najskuteczniejsze wsparcie dostawców w zakresie doskonałości i kosztów.A Anebon wyeliminował dostawców o niskiej jakości.Teraz współpracowało z nami także kilka fabryk OEM.
Fabryka sekcji aluminiowych i aluminium w Chinach, Anebon może zaspokoić różne potrzeby klientów w kraju i za granicą.Zapraszamy nowych i starych klientów do konsultacji i negocjacji z nami.Twoja satysfakcja jest naszą motywacją!Pozwól Anebon współpracować, aby napisać nowy, wspaniały rozdział!
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej lub otrzymać wycenę, skontaktuj się z namiinfo@anebon.com
Czas publikacji: 6 grudnia 2023 r