Las rebabas tras el mecanizado son muy molestas. La existencia de rebabas no solo reduce la precisión del mecanizado y la calidad de la superficie de la pieza, sino que también afecta el rendimiento del producto y, en ocasiones, incluso provoca accidentes. Para el problema de las rebabas generadas, la gente suele utilizar el proceso de desbarbado para resolverlo. El desbarbado es un proceso no productivo, que no solo aumenta el costo del producto y prolonga el ciclo de producción del producto, sino que también hace que todo el producto se deseche debido a un desbarbado inadecuado, lo que genera pérdidas económicas. En este artículo, el autor primero analiza sistemáticamente los principales factores que afectan la formación de rebabas de fresado y analiza los métodos y tecnologías para reducir y controlar las rebabas de fresado desde el diseño estructural hasta todo el proceso de fabricación.
1. La principal forma de rebabas en el fresado final
De acuerdo con el sistema de clasificación de rebabas de filo de movimiento de corte, las rebabas generadas en el proceso de fresado final incluyen principalmente rebabas en ambos lados del filo principal, rebabas en la dirección de corte del corte lateral, rebabas en la dirección de corte del corte inferior, y entrada y entrada. Hay cinco formas de fresas direccionales (consulte la Figura 1).
Imagen Figura 1 Rebabas formadas por fresado final
En términos generales, en comparación con otras rebabas, la rebaba de dirección de corte cortada desde el borde inferior tiene las características de gran tamaño y difícil extracción. Por esta razón, este trabajo toma la dirección de corte de la rebaba cortada del borde inferior como objeto principal de investigación para llevar a cabo la investigación. De acuerdo con el tamaño y la forma de las rebabas en la dirección de corte del borde inferior en el fresado frontal, se pueden dividir en los siguientes tres tipos: Rebabas Tipo I (más grandes en tamaño, difíciles de quitar y costos de remoción más altos), Tipo Las rebabas II (más pequeñas en tamaño Pequeño, no se pueden quitar o quitar fácilmente) y las rebabas Tipo III son rebabas negativas (consulte la Figura 2).
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Figura 2 Tipos de rebabas en la dirección de corte cortadas del borde inferior durante el fresado
En segundo lugar, los principales factores que afectan la formación de rebabas de fresado final
La formación de rebabas es un proceso de deformación del material muy complejo. Varios factores, como las propiedades del material de la pieza de trabajo, la geometría, el tratamiento de la superficie, la geometría de la herramienta, la trayectoria de corte de la herramienta, el desgaste de la herramienta, los parámetros de corte y el uso de refrigerante, afectan directamente la formación de rebabas. La Figura 3 es un diagrama de bloques de los factores que afectan las rebabas de fresado final. Bajo condiciones de fresado específicas, la forma y el tamaño de las rebabas de fresado final dependen de los efectos combinados de varios factores influyentes, pero diferentes factores tienen efectos diferentes en la formación de rebabas.
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Fig.3 Diagrama de control causal de la formación de rebabas de fresado
1. Entrada/salida de herramienta
En general, la rebaba generada cuando la herramienta se desenrosca de la pieza de trabajo es mayor que la rebaba generada cuando la herramienta se enrosca en la pieza de trabajo.
2. Ángulo de corte plano
El ángulo de corte plano tiene una gran influencia en la formación de rebabas en la dirección de corte del corte del borde inferior. El ángulo de corte del plano se define como la dirección de la velocidad de corte (síntesis vectorial de la velocidad de la herramienta y la velocidad de avance) y el ángulo entre las orientaciones de las caras de los extremos de la pieza de trabajo. La dirección de la cara del extremo de la pieza de trabajo es desde el punto de enroscado de la herramienta hasta el punto de desenroscado de la herramienta.
Los resultados de la prueba muestran que la altura de la rebaba cambia con la profundidad de corte, es decir, la rebaba cambia de tipo I a tipo II con el aumento de la profundidad de corte. La profundidad mínima de fresado que produce rebabas de tipo II suele denominarse profundidad de corte límite, expresada en dcr. La figura 4 muestra el efecto del ángulo de ataque plano y la profundidad de corte en la altura de la rebaba al mecanizar una aleación de aluminio.
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Figura 4 Forma de rebaba y ángulo de corte plano y profundidad de corte
Puede verse en la figura 4 que cuanto mayor sea el ángulo de corte del plano, mayor será la profundidad límite de corte; cuando el ángulo de corte del plano es superior a 120 grados, el tamaño de la rebaba tipo I es mayor y la profundidad de corte límite para la transición a la rebaba tipo II también es grande. Por lo tanto, un ángulo de corte de plano pequeño conduce a la generación de rebabas de tipo II, porque cuanto menor es φ, la rigidez de soporte de la superficie terminal mejora relativamente y es menos probable que se formen rebabas.
El tamaño y la dirección de la velocidad de avance tendrán un cierto impacto en el tamaño y la dirección de la velocidad compuesta v, y luego tendrán un impacto en el ángulo de corte del plano y la formación de rebabas. Por lo tanto, cuanto mayor sea la velocidad de alimentación y el ángulo de compensación del borde de salida, menor será φ, lo que es más propicio para suprimir la formación de rebabas más grandes (consulte la Figura 5).
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Fig.5 Efecto de la dirección de avance en la formación de rebabas
3. Secuencia de salida de la punta de la herramienta EOS
Durante el fresado final, el tamaño de la rebaba está determinado en gran medida por la secuencia de salida de las puntas de las herramientas. Como se muestra en la Figura 6: el punto A es el punto del borde de corte menor, el punto C es el punto del borde de corte principal y el punto B es el vértice de la punta de la herramienta. Se supone que la punta de la herramienta es afilada, es decir, no se considera el radio del arco de la punta de la herramienta. Si el borde BC sale de la pieza de trabajo primero y el borde AB sale de la pieza de trabajo más tarde, las virutas quedan articuladas en la superficie mecanizada y, a medida que avanza el fresado, las virutas se expulsan de la pieza de trabajo, formando un borde inferior más grande y cortando. la dirección de corte rebaba. Si el borde AB sale primero de la pieza de trabajo y el borde BC sale de la pieza de trabajo más tarde, la viruta gira sobre la superficie de transición y se corta de la pieza de trabajo, formando un borde inferior de menor tamaño que corta la rebaba de la dirección de corte.
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Figura 6 La secuencia de salida de la punta de la herramienta y la formación de rebabas
el experimento muestra:
①La secuencia de salida de la punta de la herramienta ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA que hace que el tamaño de la rebaba aumente secuencialmente.
② Los resultados producidos por EOS son los mismos, pero bajo la misma secuencia de salida, el tamaño de rebaba producido por materiales plásticos es mayor que el producido por materiales quebradizos. La secuencia de salida de la punta de la herramienta no solo está relacionada con la forma geométrica de la herramienta, sino también con factores como la velocidad de avance, la profundidad de fresado, el tamaño geométrico de la pieza de trabajo y las condiciones de corte. Es una combinación de varios factores que influyen en la formación de rebabas.
4. La influencia de otros factores
① Los parámetros de fresado, la temperatura de fresado, el entorno de corte, etc. también tendrán un cierto impacto en la formación de rebabas. El impacto de algunos factores principales, como la velocidad de avance, la profundidad de fresado, etc., se refleja en la teoría del ángulo de corte plano y la teoría EOS de la secuencia de salida de la punta de la herramienta. No entraré en detalles aquí.
②Cuanto mejor sea la plasticidad del material de la pieza de trabajo, más fácil será formar rebabas tipo I. En el proceso de fresado final de materiales quebradizos, si la velocidad de avance o el ángulo de corte plano es grande, es propicio para la formación de rebabas tipo III (deficiencias).
③Cuando el ángulo entre la superficie terminal de la pieza de trabajo y el plano procesado es mayor que un ángulo recto, la formación de rebabas se puede suprimir debido a la mayor rigidez de soporte de la superficie terminal.
④El uso de fluido de fresado es propicio para prolongar la vida útil de la herramienta, reducir el desgaste de la herramienta, lubricar el proceso de fresado y reducir el tamaño de las rebabas.
⑤ El desgaste de la herramienta tiene una gran influencia en la formación de rebabas. Cuando la herramienta se desgasta hasta cierto punto, el arco de la punta de la herramienta aumenta, no solo aumenta el tamaño de las rebabas en la dirección de salida de la herramienta, sino también el tamaño de las rebabas en la dirección de corte de la herramienta. El mecanismo necesita ser estudiado más a fondo.
⑥Otros factores, como el material de la herramienta, también tienen cierta influencia en la formación de rebabas. Bajo las mismas condiciones de corte, las herramientas de diamante son más propicias para suprimir la formación de rebabas que otras herramientas.
Tres, la forma básica de controlar la formación de rebabas de fresado.
La formación de rebabas de fresado final se ve afectada por muchos factores, no solo está relacionada con el proceso de fresado específico, sino también con la estructura de la pieza de trabajo, la geometría de la herramienta y otros factores. Para reducir las rebabas del fresado final, la generación de rebabas debe controlarse y reducirse desde muchos aspectos.
1. Diseño estructural razonable
La formación de rebabas se ve afectada en gran medida por la estructura de la pieza de trabajo. La estructura de la pieza de trabajo es diferente, y la forma y el tamaño de las rebabas en los bordes después del procesamiento también son muy diferentes. Si el material de la pieza de trabajo y el tratamiento de la superficie están predeterminados, la geometría y los bordes de la pieza de trabajo son un factor importante para determinar la formación de rebabas.
2. Secuencia de procesamiento adecuada
Como se muestra en la Figura 7, la secuencia de procesamiento también tiene cierta influencia en la forma y el tamaño de las rebabas de fresado final. Dependiendo de la forma y el tamaño de las rebabas, la carga de trabajo y los costos relacionados con el desbarbado también son diferentes. Por lo tanto, seleccionar una secuencia de procesamiento adecuada es una forma efectiva de reducir el costo del desbarbado.
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(a) (b)
Figura 7 Seleccione el método de control de secuencia de procesamiento
En la Fig. 8a, si primero se taladra el orificio y luego se fresa el plano, se generan fácilmente grandes rebabas de corte y fresado en la circunferencia del orificio; si primero se fresa el plano y luego se taladra el orificio, solo hay pequeñas rebabas de taladrado y corte en la circunferencia del orificio. De manera similar, en la Figura 8b, el tamaño de la rebaba formada al fresar primero la superficie superior y luego fresar el contorno cóncavo es más pequeño que el formado al maquinar primero el contorno cóncavo y luego fresar el plano.
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(a) (b)
Figura 8 Control del método de trayectoria de la herramienta
3. Evite la salida de la herramienta
Evitar la extracción de la herramienta es una forma eficaz de evitar la formación de rebabas, ya que la extracción de la herramienta es el factor principal para la formación de rebabas en la dirección de corte. Por lo general, la fresa produce rebabas más grandes cuando se desenrosca de la pieza de trabajo y rebabas más pequeñas cuando se enrosca en la pieza de trabajo. Por lo tanto, se debe evitar que la fresa gire tanto como sea posible durante el procesamiento.
4. Seleccione la ruta de corte adecuada
Del análisis anterior, se puede ver que cuando el ángulo de corte del plano es menor que cierto valor, el tamaño de la rebaba generada es menor. El ángulo de corte del plano se puede cambiar cambiando el ancho de fresado, la velocidad de avance (magnitud y dirección) y la velocidad de rotación (magnitud y dirección). Por lo tanto, la generación de rebabas de tipo I se puede evitar seleccionando una trayectoria de herramienta adecuada.
5. Seleccione los parámetros de fresado apropiados
Los parámetros de fresado (como el avance por diente, el ancho del fresado, la profundidad del fresado y el ángulo geométrico de la herramienta, etc.) tienen cierta influencia en la formación de rebabas.
La formación de rebabas de fresado final se ve afectada por muchos factores, los principales factores que influyen son: salida/entrada de la herramienta, ángulo de corte del plano, secuencia de salida de la punta de la herramienta, parámetros de fresado, etc. La forma y el tamaño final de la rebaba es el resultado de un combinación de factores.
A partir de todo el proceso de diseño de la estructura de la pieza de trabajo, disposición de la tecnología de procesamiento, consumo de fresado y selección de herramientas, este documento analiza los principales factores que influyen en las rebabas de fresado y presenta el método para controlar la ruta del cortador de fresado, seleccionando la secuencia de procesamiento adecuada y mejorando el diseño de la estructura. La tecnología, el proceso y el método para suprimir o reducir las rebabas de molienda, como el método, proporciona una solución técnica factible para controlar activamente el tamaño de las rebabas, mejorar la calidad del producto, reducir costos y acortar el ciclo de producción en la molienda.
