จะขจัดครีบหลังการตัดเฉือนได้อย่างไร?

ครีบหลังการตัดเฉือนเป็นเรื่องที่น่ารำคาญ แต่ไม่ต้องกังวล! นี่คือวิธีแก้ปัญหา กระบวนการตัดโลหะมักเกิดร่วมกับการเกิดเสี้ยน การปรากฏตัวของครีบไม่เพียงแต่ลดความแม่นยำในการตัดเฉือนและคุณภาพพื้นผิวของชิ้นงานเท่านั้น ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ แต่บางครั้งก็อาจทำให้เกิดอุบัติเหตุได้ด้วย ปัญหาเสี้ยนมักจะแก้ไขได้โดยการลบคม การลบคมเป็นกระบวนการ-ที่ไม่เกิดประสิทธิผล ไม่เพียงแต่เพิ่มต้นทุนผลิตภัณฑ์และขยายวงจรการผลิตผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่การกำจัดเสี้ยนที่ไม่เหมาะสมยังนำไปสู่การทิ้งผลิตภัณฑ์ทั้งหมด ทำให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจ

บทความนี้จะวิเคราะห์ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการก่อตัวของครีบในการกัดดอกเอ็นอย่างเป็นระบบเป็นอันดับแรก จากนั้นจึงศึกษาวิธีการและเทคนิคในการลดและควบคุมครีบกัดจากมุมมองของการออกแบบโครงสร้างไปจนถึงการผลิต

I. รูปแบบหลักของครีบในการกัดดอกเอ็น ตามระบบการจำแนกเสี้ยนของการเคลื่อนที่ของการตัด-คมตัดของเครื่องมือ ครีบที่เกิดขึ้นระหว่างการกัดขั้นสุดท้ายแบ่งออกเป็นห้ารูปแบบ ได้แก่ ครีบที่ทั้งสองด้านของคมตัดหลัก ครีบที่ตัดออกจากขอบด้านข้างในทิศทางการตัด ครีบที่ตัดออกจากขอบด้านล่างในทิศทางการตัด และครีบในทิศทางป้อน (ดูรูปที่ 1)

ภาพ

รูปที่ 1. ครีบที่เกิดขึ้นระหว่างการกัดดอกเอ็น

โดยทั่วไปแล้ว เสี้ยนทิศทางการตัดที่ขอบด้านล่าง-จะมีขนาดใหญ่กว่าและขจัดออกได้ยากกว่าเสี้ยนอื่นๆ ดังนั้น บทความนี้จึงมุ่งเน้นไปที่-เสี้ยนทิศทางการตัดขอบด้านล่างเป็นวัตถุวิจัยหลัก

ขึ้นอยู่กับขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกันของ-เสี้ยนทิศทางการตัดขอบด้านล่างในการกัดดอกเอ็น พวกมันสามารถแบ่งได้เป็นสามประเภท: ครีบประเภทที่ 1 (ขนาดใหญ่กว่า ขจัดยาก และมีราคาแพงกว่าในการถอด) ครีบประเภท II (ขนาดที่เล็กกว่า สามารถปล่อยทิ้งไว้โดยไม่เอาออกหรือเอาออกได้ง่าย) และครีบประเภทที่ 3 กล่าวคือ ครีบลบ (ดังแสดงในรูปที่ 2)

ภาพ

รูปที่ 2 ประเภทของเสี้ยนทิศทางการตัดขอบด้านล่าง-ในระหว่างการกัด

ครั้งที่สอง ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อการเกิดเสี้ยนในการกัดดอกเอ็น

การเกิดเสี้ยนเป็นกระบวนการเปลี่ยนรูปวัสดุที่ซับซ้อนมาก ปัจจัยหลายประการ เช่น คุณสมบัติของวัสดุชิ้นงาน รูปทรง การรักษาพื้นผิว รูปทรงของเครื่องมือ วิถีการตัดของเครื่องมือ การสึกหรอของเครื่องมือ พารามิเตอร์การตัด และการใช้น้ำหล่อเย็น ส่งผลโดยตรงต่อการเกิดเสี้ยน รูปที่ 3 แสดงผังงานของปัจจัยที่ส่งผลต่อครีบกัดเอ็นด์ ภายใต้เงื่อนไขการกัดที่เฉพาะเจาะจง สัณฐานวิทยาและขนาดของ-ครีบกัดปลายจะขึ้นอยู่กับผลรวมของปัจจัยที่มีอิทธิพลต่างๆ แต่ปัจจัยที่แตกต่างกันจะส่งผลต่อการเกิดเสี้ยนต่างกัน

รูปที่ 3: แผนภาพควบคุมสาเหตุ-และ-ผลของการเกิดเสี้ยนในการกัด

1. การเข้า/ออกเครื่องมือ
โดยทั่วไป ครีบที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องมือออกจากชิ้นงานจะมีขนาดใหญ่กว่าครีบที่เกิดขึ้นเมื่อเครื่องมือเข้าไปในชิ้นงาน

2. มุมทางออกของเครื่องบิน
มุมทางออกของระนาบมีผลกระทบอย่างมากต่อการเกิดครีบในทิศทางการตัดขอบด้านล่าง มุมทางออกของระนาบถูกกำหนดให้เป็นมุมระหว่างทิศทางของความเร็วตัด (ผลรวมของเวกเตอร์ของความเร็วเครื่องมือและอัตราการป้อน) ที่จุดตั้งฉากกับแกนของหัวกัดบนคมตัดเมื่อคมตัดออกจากหน้าปลายชิ้นงาน และทิศทางของหน้าปลายชิ้นงาน ทิศทางของพื้นผิวด้านปลายของชิ้นงานคือจากจุดเริ่มต้นเครื่องมือไปยังจุดทางออกของเครื่องมือ ดังแสดงในรูปที่ 5 Ψ คือมุมทางออกของเครื่องบิน โดยมีช่วง 0 องศา < Ψ น้อยกว่าหรือเท่ากับ 180 องศา

ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความสูงของครีบเปลี่ยนแปลงตามความลึกของการตัด กล่าวคือ เมื่อความลึกของการตัดเพิ่มขึ้น ครีบจะเปลี่ยนจากครีบประเภท I เป็นครีบประเภท II โดยทั่วไปแล้ว ความลึกในการกัดขั้นต่ำที่จำเป็นในการสร้างครีบ Type II เรียกว่าขีดจำกัดความลึกของการตัด ซึ่งแสดงด้วย dcr รูปที่ 6 แสดงผลของมุมคัตเอาท์ระนาบและความลึกของการตัดต่อความสูงของครีบเมื่อตัดเฉือนอะลูมิเนียมอัลลอยด์

รูปที่ 6 ประเภทเสี้ยน มุมคัตเอาท์ในระนาบ และความลึกของการตัด

ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 6 ยิ่งมุมคัตเอาท์ในระนาบมีขนาดใหญ่เท่าใด ความลึกของการตัดก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อมุมคัตเอาท์ในระนาบมากกว่า 120 องศา ขนาดของครีบ Type I จะมีขนาดใหญ่ขึ้น และระยะกินลึกที่จำกัดสำหรับการเปลี่ยนไปใช้ครีบ Type II ก็ใหญ่ขึ้นเช่นกัน ดังนั้น มุมตัดระนาบที่เล็กกว่าจึงเอื้อต่อการเกิดครีบประเภท II เนื่องจากค่า Ψ ที่น้อยกว่า ความแข็งของส่วนรองรับส่วนปลาย-จะค่อนข้างสูง และมีโอกาสเกิดครีบน้อยกว่า

ขนาดและทิศทางของอัตราการป้อนมีอิทธิพลบางอย่างต่อขนาดและทิศทางของความเร็วรวม v ซึ่งจะส่งผลต่อมุมคัตเอาท์ในระนาบและการเกิดเสี้ยน ดังนั้น ยิ่งอัตราการป้อนและมุมออฟเซ็ตขอบทางออกมากเท่าใด Ψ ก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น ซึ่งเอื้อต่อการยับยั้งการเกิดเสี้ยนที่ใหญ่ขึ้น (ดังแสดงในรูปที่ 7) ภาพ

รูปที่ 7 อิทธิพลของทิศทางการป้อนต่อการเกิดเสี้ยน

3. ลำดับการดึงปลายเครื่องมือ (EOS)

ในระหว่างการกัดดอกเอ็น ขนาดเสี้ยนจะขึ้นอยู่กับลำดับการดึงกลับปลายเครื่องมือเป็นส่วนใหญ่ ดังแสดงในรูปที่ 8: จุด A อยู่บนคมตัดรอง จุด C อยู่บนคมตัดหลัก และจุด B คือปลายเครื่องมือ สมมติว่าปลายเครื่องมือมีความคม กล่าวคือ ไม่ต้องสนใจรัศมีปลายเครื่องมือ หากขอบ B-C หดออกจากชิ้นงานก่อน ตามด้วยขอบ A-B ชิปจะติดบานพับอยู่บนพื้นผิวที่ตัดเฉือน ในขณะที่การกัดดำเนินไป เศษจะถูกผลักออกจากชิ้นงาน ทำให้เกิดเสี้ยนขอบด้านล่างที่มีขนาดใหญ่ขึ้นในทิศทางการตัด หากขอบ A-B หดออกจากชิ้นงานก่อน ตามด้วยขอบ B-C ชิปจะติดบานพับอยู่บนพื้นผิวการเปลี่ยนและตัดออกจากชิ้นงาน ทำให้เกิดเสี้ยนที่ขอบด้านล่างเล็กลงตามทิศทางการตัด

การทดลองแสดงให้เห็นว่า:
1) ลำดับการดึงปลายเครื่องมือที่เพิ่มขนาดเสี้ยนตามลำดับคือ ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA

2 ผลลัพธ์ที่สร้างโดย EOS จะเหมือนกัน ยกเว้นว่าภายใต้ลำดับการดึงกลับเดียวกัน วัสดุที่มีความเหนียวจะทำให้เกิดเสี้ยนขนาดใหญ่กว่าวัสดุที่เปราะ ลำดับการออกของปลายเครื่องมือไม่เพียงเกี่ยวข้องกับรูปทรงของเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปัจจัยต่างๆ เช่น อัตราป้อน ความลึกของการตัด รูปทรงของชิ้นงาน และสภาพการตัดด้วย เป็นการผสมผสานระหว่างปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเกิดเสี้ยน

ภาพ
รูปที่ 8: ลำดับทางออกของปลายเครื่องมือและการเกิดเสี้ยน

4. อิทธิพลของปัจจัยอื่นๆ

1 พารามิเตอร์การกัด อุณหภูมิในการกัด และสภาพแวดล้อมในการตัด มีผลกระทบต่อการเกิดเสี้ยนด้วยเช่นกัน อิทธิพลของปัจจัยสำคัญบางประการ เช่น อัตราป้อนและความลึกของการตัด สะท้อนผ่านทฤษฎีมุมทางออกของระนาบและทฤษฎี EOS ของลำดับทางออกของปลายเครื่องมือ ซึ่งจะไม่มีการอธิบายอย่างละเอียดในที่นี้

2 ยิ่งพลาสติกของวัสดุชิ้นงานมีความเป็นพลาสติกดีขึ้นเท่าไร ก็ยิ่งสร้างครีบ Type I ได้ง่ายขึ้นเท่านั้น ในการกัดขั้นสุดท้ายของวัสดุที่เปราะ อัตราป้อนที่สูงหรือมุมออกของระนาบจะทำให้เกิดครีบ (ข้อบกพร่อง) ประเภทที่ 3

3 เมื่อมุมระหว่างพื้นผิวส่วนปลายของชิ้นงานและระนาบที่ตัดเฉือนมากกว่ามุมฉาก ความแข็งในการรองรับที่เพิ่มขึ้นของส่วนปลายจะยับยั้งการเกิดเสี้ยน

④ การใช้น้ำยากัดจะยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ ลดการสึกหรอของเครื่องมือ หล่อลื่นกระบวนการกัด และลดขนาดเสี้ยนด้วย

⑤ การสึกหรอของเครื่องมือส่งผลต่อการเกิดเสี้ยนอย่างมาก เมื่อเครื่องมือสึกหรอถึงระดับหนึ่ง รัศมีปลายเครื่องมือจะเพิ่มขึ้น ทำให้เกิดครีบมากขึ้น ไม่เพียงแต่ในทิศทางการถอนเครื่องมือเท่านั้น แต่ยังในทิศทางการเข้าเครื่องมือด้วย กลไกนี้ต้องมีการสอบสวนเพิ่มเติม

⑥ ปัจจัยอื่นๆ เช่น วัสดุเครื่องมือ ก็มีอิทธิพลต่อการเกิดเสี้ยนเช่นกัน ภายใต้สภาวะการตัดเฉือนเดียวกัน เครื่องมือเพชรจะมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องมืออื่นๆ ในการลดการเกิดเสี้ยน

ที่สาม แนวทางพื้นฐานในการควบคุมการเกิดเสี้ยนของงานกัด การเกิดเสี้ยนของงานกัดเอ็นมิลได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ รวมถึงกระบวนการกัดเฉพาะ โครงสร้างชิ้นงาน และรูปทรงของเครื่องมือ เพื่อลด-เสี้ยนในการกัดที่ปลาย การเกิดเสี้ยนจะต้องได้รับการควบคุมและลดให้เหลือน้อยที่สุดจากหลายๆ ด้าน

1. การออกแบบโครงสร้างที่เหมาะสม: การเกิดเสี้ยนได้รับอิทธิพลอย่างมากจากโครงสร้างชิ้นงาน โครงสร้างชิ้นงานที่แตกต่างกันส่งผลให้รูปร่างและขนาดของครีบที่ขอบแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหลังการตัดเฉือน หากมีการกำหนดวัสดุชิ้นงานและการรักษาพื้นผิวไว้ล่วงหน้า รูปทรงและขอบของชิ้นงานจะเป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณาการเกิดเศษครีบ

2. ลำดับการตัดเฉือนที่เหมาะสม: ลำดับการตัดเฉือนยังส่งผลต่อรูปร่างและขนาดของ-ครีบกัดที่ปลายด้วย รูปร่างและขนาดเสี้ยนที่แตกต่างกันส่งผลให้งานลบคมและต้นทุนที่เกี่ยวข้องแตกต่างกัน ดังนั้น การเลือกลำดับการตัดเฉือนที่เหมาะสมจึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดต้นทุนการลบคม

รูปที่ 9: วิธีการควบคุมการเลือกลำดับการตัดเฉือน

ในรูปที่ 10a หากทำการเจาะก่อนการกัดระนาบ เสี้ยนตัดขนาดใหญ่จะถูกสร้างขึ้นได้ง่ายบนเส้นรอบวงของรู หากเครื่องบินถูกบดก่อนแล้วจึงทำการเจาะ จะมีการสร้างเสี้ยนทางเข้าที่เล็กกว่าเท่านั้นที่เส้นรอบวงของรู ในทำนองเดียวกัน ในรูปที่ 10b เสี้ยนที่เกิดจากการกัดพื้นผิวด้านบนก่อน จากนั้นจึงทำให้รูปร่างเว้ามีขนาดเล็กกว่าที่เกิดขึ้นจากการตัดเฉือนรูปร่างเว้าก่อน จากนั้นจึงทำการกัดระนาบ. 3. หลีกเลี่ยงการดึงกลับของเครื่องมือ
การหลีกเลี่ยงการดึงกลับของเครื่องมือเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการเกิดเสี้ยน เนื่องจากเป็นปัจจัยสำคัญในการเกิดเสี้ยนในทิศทางการตัด โดยทั่วไป เสี้ยนที่เกิดขึ้นเมื่อหัวกัดออกจากชิ้นงานจะมีขนาดใหญ่ขึ้น ในขณะที่เสี้ยนที่เกิดขึ้นเมื่อเข้าไปจะมีขนาดเล็กกว่า ดังนั้นควรหลีกเลี่ยงทางออกของหัวกัดให้มากที่สุดระหว่างการตัดเฉือน ดังแสดงในรูปที่ 4 ครีบที่เกิดจากรูปที่ 4b มีขนาดเล็กกว่าครีบที่ผลิตในรูปที่ 4a

4. เลือกเส้นทางเครื่องมือที่เหมาะสม
ดังที่การวิเคราะห์ก่อนหน้านี้แสดงให้เห็น เมื่อมุมตัดในระนาบ-น้อยกว่าค่าที่กำหนด ขนาดเสี้ยนที่ได้ก็จะเล็กลง มุมตัดในระนาบ-สามารถเปลี่ยนได้โดยการเปลี่ยนความกว้างของการกัด อัตราการป้อน (ขนาดและทิศทาง) และความเร็วในการหมุน (ขนาดและทิศทาง) ดังนั้น จึงสามารถหลีกเลี่ยงการเกิดครีบประเภท I ได้โดยการเลือกเส้นทางเครื่องมือที่เหมาะสม (ดูรูปที่ 11)

รูปที่ 10: วิธีเส้นทางเครื่องมือควบคุม
รูปที่ 10a แสดงเส้นทางเครื่องมือซิกแซกแบบดั้งเดิม พื้นที่แรเงาในรูประบุตำแหน่งที่อาจเกิดครีบขนาดใหญ่ขึ้นในทิศทางการตัด รูปที่ 10b ใช้ทางเดินเครื่องมือที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการก่อตัวของครีบตัดได้ แม้ว่าเส้นทางเครื่องมือในรูปที่ 11b จะยาวกว่าเล็กน้อยและใช้เวลาในการกัดมากกว่าในรูปที่ 10a เล็กน้อย แต่ก็ไม่จำเป็นต้องใช้กระบวนการลบคมเพิ่มเติม ในทางตรงกันข้าม รูปที่ 10a ต้องใช้เวลาในการลบคมเป็นจำนวนมาก (แม้ว่าพื้นที่แรเงาซึ่งแสดงถึงการเกิดเสี้ยนจะมีไม่มากนัก แต่ขอบทั้งหมดที่มีครีบจะต้องเคลื่อนที่ไปในระหว่างการลบคมจริง) ดังนั้น โดยรวมแล้ว เส้นทางเครื่องมือในรูปที่ 10b นั้นเหนือกว่าในรูปที่ 10a ในแง่ของการควบคุมเสี้ยน

5. การเลือกพารามิเตอร์การกัดที่เหมาะสม
พารามิเตอร์ของการกัดเอ็นด์ (เช่น อัตราป้อนต่อฟันตัด ความกว้างของการกัดเอ็นด์ ความลึกของการกัดเอ็นด์ และรูปทรงของเครื่องมือ) มีอิทธิพลบางประการต่อการเกิดเสี้ยน

การเกิดเสี้ยนของดอกเอ็นมิลได้รับอิทธิพลจากปัจจัยต่างๆ ปัจจัยหลัก ได้แก่ การเข้า/ออกของเครื่องมือ มุมออกของระนาบ ลำดับทางออกของปลายเครื่องมือ และพารามิเตอร์การกัด รูปร่างและขนาดสุดท้ายของเสี้ยนเป็นผลจากปัจจัยเหล่านี้รวมกัน

บทความนี้จะวิเคราะห์ปัจจัยที่มีอิทธิพลหลักในการสร้างเสี้ยนจากการกัดจากกระบวนการทั้งหมด รวมถึงการออกแบบโครงสร้างชิ้นงาน การจัดเรียงกระบวนการตัดเฉือน พารามิเตอร์การกัด และการเลือกเครื่องมือ โดยนำเสนอเทคนิค กระบวนการ และวิธีการลดหรือลดครีบกัด เช่น การควบคุมเส้นทางของหัวกัด การเลือกลำดับการตัดเฉือนที่เหมาะสม และปรับปรุงการออกแบบโครงสร้าง วิธีการเหล่านี้ให้โซลูชันทางเทคนิคที่เป็นไปได้สำหรับการควบคุมขนาดเสี้ยน การปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ การลดต้นทุน และลดรอบการผลิตในการกัดให้สั้นลง