機械加工后的毛刺很煩人,不怕!這里有方案金屬切削過程常常伴隨著毛刺的生成。毛刺的存在不僅降低了工件的加工精度和表面質量,影響到產品的使用性能,有時甚至會引發事故。對于產生的毛刺問題,人們通常用去毛刺工序來解決。
去毛刺是一個非生產性過程,它不僅增加產品成本,延長產品生產周期,而且毛刺去除不當還會導致整個產品報廢,造成經濟損失。本文首先對影響端銑毛刺形成的主要因素進行系統地分析,并從結構設計到制造加工全過程出發,探討了減小和控制銑削毛刺的方法和技術。
一、端銑加工中毛刺的主要形式
按照切削運動——刀具切削刃毛刺分類體系,端銑過程中產生的毛刺主要有主刃兩側方向毛刺、側邊切出切削方向毛刺、底邊切出切削方向毛刺及切入和切出進給方向毛刺五種形式,一般而言 ,底邊切出切削方向毛刺與其它毛刺相比具有尺寸大、去除困難的特點。為此,本文以底邊切出切削方向毛刺作為主要研究對象開展研究。根據端銑中底邊切出切削方向毛刺尺寸和形態的不同,又可將其分為如下三種:I型毛刺(尺寸較大,去除困難,去除費用較高),II型毛刺(尺寸較小,可以不去除或去除容易)和III型毛刺即負毛刺 二、影響端銑毛刺形成的主要因素毛刺的形成是一個非常復雜的材料變形過程。工件材料特性、幾何形狀、表面處理、刀具幾何形狀、刀具切削軌跡、刀具磨損、切削參數及冷卻液的使用等多種因素都直接影響毛刺的形成。在具體的銑削條件下,端銑毛刺的形態和尺寸取決于各影響因素的綜合作用,但不同的因素對毛刺的形成具有不同的影響。 1、刀具進入/退出一般情況下,刀具旋出工件時所產生的毛刺比刀具旋入工件時所產生的毛刺大。平面切出角對底邊切出切削方向毛刺的形成有很大的影響。平面切出角的定義為當切削刃旋出工件終端面時,在過切削刃上一點垂直銑刀軸線的平面內,該點的切削速度(刀具轉速與進給速度的矢量合成)的方向與工件終端面方向之間的夾角。工件終端面的方向為從刀具旋入點指向刀具旋出點。試驗結果表明:毛刺高度隨著切削深度的變化而發生形式轉變,即隨著切削深度的增加毛刺由I型毛刺向II型毛刺轉變。通常將產生II型毛刺的銑削深度稱為界限切削深度,用dcr 表示。
進給速度的大小和方向對合成速度v的大小和方向均會產生一定的影響,進而對平面切出角和毛刺形成產生影響。因此,進給速度與退出邊偏移角α越大,Ψ越小,越利于抑制較大毛刺的形成
在端銑過程中,毛刺尺寸在很大程度上取決于刀尖的退出順序。假設刀尖是鋒利的,即不考慮刀尖圓弧半徑。如果B-C邊先退出工件,A-B邊后退出工件,則切屑鉸接在已加工表面上,隨著銑削的進行,切屑被推出工件,形成尺寸較大的底邊切出切削方向毛刺。如果A-B邊先退出工件,B-C 邊后退出工件,切屑鉸接在過渡表面上,被切出工件,形成尺寸較小的底邊切出切削方向毛刺。①使毛刺尺寸依次增大的刀尖退出順序ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA。②EOS所產生的結果是一樣的,只是在相同的退出順序下,塑性材料比脆性材料所產生的毛刺尺寸要大。刀尖退出順序不僅與刀具幾何形狀有關,還與進給量、銑削深度、工件幾何尺寸及切削條件等因素有關,是通過多種因素綜合起來對毛刺的形成施加影響。