بر اساس تجزیه و تحلیل جامع ویژگیهای پردازش و ویژگیهای سوراخکاری قطعات پوسته، فناوری برشزدایی فعال با پردازش مکانیکی پیشنهاد شده است و روشها و ابزارهای سوراخزدایی مناسب برای قطعات معمولی مانند سوراخهای پوسته، سطوح و شیارها در ترکیب با تولید واقعی، از منبع فرآیند پردازش برای انجام کنترل گام به گام، تغییر برش غیرفعال به دبرزدایی فعال، در نتیجه تحقق پردازش مکانیزه سنگ زدایی، کاهش میزان کار و بهبود کیفیت پردازش محصول.
01
مقدمه
قطعات پوسته دارای ویژگی های ساختار پیچیده و دقت پردازش بالا هستند. با به کارگیری و ترویج فناوری ساخت پیشرفته، رقابت در صنعت تولید به طور فزاینده ای شدید می شود [1] و نیازهای مشتریان برای کیفیت محصول و کارایی پردازش نیز افزایش می یابد. با این حال، روش فرز ما همچنان در استفاده از ابزارهایی با مواد ساینده مانند فایلها، چرخهای سنگزنی متصل، کاردکها، برسهای سیمی، برسهای سوزنی، تسمههای ساینده، و سنگسنگها باقی میماند و به صورت دستی فرزها را از قسمتهای پردازش محصول حذف میکند. در حال حاضر این روش با نیازهای مشتریان فاصله زیادی دارد. کارخانه انشعاب به تدریج دریافته است که تخلیه پوسته حلقه مهمی برای بهبود تمیزی پوسته است. نحوه بهبود اثر و کیفیت لکه گیری به موضوع مهمی تبدیل شده است. کیفیت پردازش نهایی و کیفیت ظاهر بسیار مهم است. بر اساس نظرسنجی، پیوند مهم کنونی کنترل پاکیزگی میتواند از فناوری پاکزدایی فعال [2] برای حذف سوراخهای ایجاد شده در حین پردازش، بهبود کیفیت پردازش قطعات و جلوگیری از مشکلات تمیزی ناشی از فرز استفاده کند [3].
02
روش سنتی تخلیه
در طول فرآیند ساخت قطعات پوسته، همیشه در محل اتصال سطوح فرآوری شده، فرورفتگی یا جرقه وجود دارد [2]. محتوای سوراخزدایی عمدتاً برای حذف خارها یا جرقههای ایجاد شده در اطراف قسمتهای پردازش قطعات پوسته است. برای قطعات پوسته، ویژگیهای اصلی ماشینکاری سوراخها، صورتها و شیارها هستند و فرزها عمدتاً در لبههای این ویژگیها وجود دارند. روش سنتی تخلیه نسبتاً عقب مانده است و راندمان پردازش پایین است که مستقیماً بر چرخه تحویل و کیفیت پردازش محصول تأثیر می گذارد. روش های سنتی جدا کردن رزوه های پوسته در جدول 1 نشان داده شده است.
جدول 1 روش های سنتی برای جدا کردن نخ های پوسته
03
طبقه بندی فرزهای پوسته ای
با توجه به الزامات شکل ظاهری و اندازه فرزها در فرآیند برش (نگاه کنید به شکل 1)، فرزها در فرآیند ماشینکاری بر اساس اندازه آنها به فرزهای خرد، فرزهای کوچک و فرزهای بزرگ تقسیم می شوند (جدول 2).
H ارتفاع سوراخ است که حداکثر فاصله بین سطح پایانه قطعه کار و نمایه مقطع فرز اندازه گیری شده بر روی مقطع است. B ضخامت ریشه سوراخ است، که نقطه محدب سوراخ اندازه گیری شده روی سطح پایانه قطعه کار تا سطح پردازش ایده آل قطعه کار است. r شعاع دایره ریشه فرز است که یکی از ابعاد مقطع فرز است که بر روی مقطع اندازه گیری می شود.
04
روش سوراخ کردن ماشینکاری
ماشینکاری منبع تولید سوراخ است و همچنین نقطه کلیدی کنترل سوراخ است. به منظور بهبود بیشتر کیفیت پردازش حذف سوراخ و اطمینان از راندمان پردازش قطعات، روش پردازش کنترل عددی اتخاذ شده است که برای اطمینان از کیفیت پردازش قطعات پوسته مساعدتر است. با توجه به روش تقسیم اندازه سوراخ، از اصل فرز از بزرگ به کوچک، کوچک به هیچ [3] پیروی کنید تا کنترل و حذف گام به گام انجام شود.
اصول اولیه کنترل سوراخ پوسته: ابتدا باید فرزهای بزرگ ایجاد شده در حین پردازش را از بین برد و تولید فرزهای کوچک و خرد را کاهش داد تا بار کاری حذف سوراخ بعدی کاهش یابد. ثانیا، ابزار باید در طول پردازش تیز باشد، به طوری که برش هیچ سوراخ بزرگی در فرآیند وجود نداشته باشد. هنگامی که یک سوراخ بزرگ رخ می دهد، ابزار باید به موقع تعویض شود تا اطمینان حاصل شود که اندازه سوراخ در محدوده قابل کنترل است. در نهایت، در فرآیند پردازش، اصول پردازش خاصی باید رعایت شود تا اطمینان حاصل شود که جهت سوراخ در یک جهت مشخص است. تسهیل در حذف قطعات. روش خاص به شرح زیر است.
(1) پشت اولین سوراخ پوسته عمدتاً با سوراخ ها پردازش می شود و سوراخ ها اغلب در داخل سوراخ ها یا لبه سطح پردازش شده ظاهر می شوند. برای این نوع پردازش، روش پردازش سوراخ ابتدا و سپس پردازش سطح می تواند کمتر و بدون ایجاد سوراخ روی سطح پردازش شده باشد [4].
(2) ترتیب پردازش را تنظیم کنید. برای سیستم های سوراخ متقاطع یا متقاطع، فرزها معمولاً در محل اتصال دو سوراخ ظاهر می شوند. اصل کنترل برای این نوع فرز این است که توالی پردازش را به گونه ای تنظیم کنید که سوراخ در موقعیتی ایجاد شود که برای مشاهده سوراخ و برداشتن آسان باشد.
(3) مسیر ابزار را تغییر دهید. دندانه های فرآیند فرز برش به سرعت فرسوده می شوند و کیفیت سطح ماشینکاری شده ضعیف است. فرز صعودی دارای پدیده لغزش دندانهای برش در حین فرزکاری بالا نیست، درجه سختی کار بسیار کاهش می یابد و کیفیت سطح پردازش شده بالاتر است.
(4) بهینه سازی پارامترهای برش با توجه به ابزارهای برش و پارامترهای برش انتخاب شده در طول پردازش قطعات پوسته، یک کتابخانه پارامترهای برش ابزار CNC ایجاد شده است تا کنترل بهتر اندازه و شکل گیری سوراخ ها در هنگام پردازش را تسهیل کند.
05
روش تخلیه برای ویژگی های معمولی قطعات پوسته
قطعات پوسته عمدتاً از روی هم قرار گرفتن سه نوع ویژگی تشکیل می شوند: سوراخ ها، سطوح و شکاف ها [5]. ویژگی های سوراخ عمدتاً برای تأمین نیروی هیدرولیک و از طریق مدار روغن از طریق حرکت است. ویژگیهای سطحی عمدتاً ویژگیهای سوراخهای اتصال و سیستمهای حفره هستند که اجزای پوسته را تشکیل میدهند. ویژگی های شیار عمدتاً اتصال بین سوراخ های اتصال و سیستم های سوراخ است که راحت است مدار روغن متصل است.
5.1 روش تخلیه برای ویژگی های سوراخ
(1) طبقه بندی ویژگی های سوراخ سوراخ ها یکی از رایج ترین ویژگی های قطعات پوسته هستند. با توجه به پیچیدگی پردازش آنها، سوراخ ها را می توان به سیستم های سوراخ ساده و سیستم های سوراخ پیچیده تقسیم کرد. سیستم منافذ ساده عمدتاً از یک عنصر منفرد تشکیل شده است که منافذ را تشکیل می دهد و ساختار آن منفرد است. سیستم منافذ پیچیده از عناصر متعدد تشکیل شده است و ساختار پیچیده ای دارد.
(2) ویژگیهای سوراخ سوراخ ویژگیهای سوراخ عمدتاً با حفاری پردازش میشوند و فرزها عمدتاً در لبه ویژگیهای سوراخ وجود دارند [6]. عناصر پردازش سیستم سوراخ ساده منفرد هستند و فرزها عمدتاً در قسمتهای سوراخ حفر شده و سوراخ حفر شده متمرکز میشوند (شکل 2 را ببینید). لبه هر مرحله پردازش
تصویر الف) حفاری در سوراخ ب) سوراخ کردن از سوراخ
شکل 2 حفاری در داخل و خارج از سوراخ ها
(3) روش حذف ویژگی سوراخ سوراخ ① روش حذف ویژگی سوراخ سوراخ ساده. سوراخ های ساده سیستم سوراخ عمدتاً در سوراخ های حفر شده و سوراخ های حفر شده متمرکز می شوند. اندازه فرزهای حفر شده نسبتاً کوچک است و فرزها عمدتاً در سطح پردازش قطعات وجود دارند. برای از بین بردن چنین سوراخهایی، میتوان از ابزار گرد و پخ مخصوص برای کامپایل برنامه پردازش مربوطه استفاده کرد تا سوراخهای ایجاد شده پس از پردازش سوراخ را حذف کند. برای سوراخ کردن سوراخ ها اندازه مته نسبتاً بزرگ است و جدا کردن سوراخ ها دشوار است. با توجه به شرایط پردازش واقعی پوسته، زمان ماندن را می توان در طول فرآیند حفاری افزایش داد تا اطمینان حاصل شود که مته سوراخ را در طول فرآیند حفاری از بین می برد. ②روش حذف سوراخ های پیچیده سیستم منافذ. در طول پردازش سوراخ های پیچیده، ویژگی های کوچک اغلب با هم ترکیب می شوند. روش های پردازش سنتی از ابزارهای با قطرهای مختلف برای پردازش آنها با توجه به ویژگی های پردازش قطعات استفاده می کنند. این به راحتی باعث می شود که فرزهای تولید شده در حین پردازش روی هر یک متمرکز شوند. لبه های قطعات پردازش شده با قطرهای مختلف باعث ایجاد سوراخ های بزرگتر می شود. به منظور کاهش تولید چنین سوراخهایی، ویژگیهای پردازش قطعات پوسته را مرتب کنید و یک ابزار ترکیبی ویژه طراحی کنید (شکل 3 را ببینید) تا اطمینان حاصل شود که سیستم سوراخ در یک زمان پردازش و شکل میگیرد. این نه تنها کارایی پردازش سیستم سوراخ را بهبود می بخشد، بلکه باعث کاهش بروز فرز می شود. ایجاد شده، حجم کاری حذف سوراخ بعدی را کاهش می دهد.
تصویر
الف) سیستم سوراخ ویژگی ب) ابزار
شکل 3 سیستم سوراخ پیچیده و ابزار ترکیبی ویژه آن
5.2 روش های کنترل و حذف فرزهای ویژگی سطح
(1) طبقه بندی ویژگی های سطح سطوح عناصر اساسی هستند که قطعات پوسته را تشکیل می دهند و عمدتاً در سطوح خارجی قطعات پوسته وجود دارند. با توجه به نظم آنها می توان آنها را به هواپیماهای منظم و هواپیماهای نامنظم تقسیم کرد. صفحه منظم عمدتاً به شکل منظم هواپیما با مرزها اشاره دارد. صفحه نامنظم عمدتاً به سطح منحنی در فرآیند پردازش اشاره دارد و این نوع صفحه ناهموار است [7].
(2) ویژگی های سوراخ سطحی ویژگی های سطحی عمدتاً توسط فرز پردازش می شوند و فرزها عمدتاً در لبه ایجاد می شوند. پس از پردازش صفحه معمولی، فرزها عمدتاً در لبه هواپیما وجود دارند. پس از پردازش صفحه نامنظم، فرزها عمدتاً در لبه صفحه نامنظم وجود دارند. چنین سوراخ هایی به شدت پنهان هستند و در حین پردازش به سختی حذف می شوند.
(3) روش حذف ویژگی های سوراخ های سطحی ①روش حذف سوراخ های سطحی معمولی. سطح معمولی به طور کلی در امتداد کانتور قطعه با یک فرز صورت ماشینکاری می شود و فرزهای ایجاد شده عمدتاً در لبه سطح متمرکز می شوند. برای از بین بردن چنین سوراخهایی، ابتدا از فرز برش بالا برای کاهش تولید فرزهای بزرگ استفاده میشود و سپس برنامه پردازش مربوطه تدوین میشود و فرزها در امتداد لبه صفحه معمولی با ابزاری با قوس دایرهای خارج میشوند. تا اطمینان حاصل شود که قطعات تماس صاف و بدون سوراخ هستند. ②روش حذف بریدگی های سطحی نامنظم. پس از پردازش سطح نامنظم، سطح دارای ارتفاع های مختلف است. هنگام استفاده از ابزاری با زاویه R برای از بین بردن فرزها در امتداد شکل قطعه، به راحتی برش داده می شود یا حذف نمی شود. برای این منظور، یک ابزار سوراخزدایی شناور ویژه [8] طراحی و تولید کنید (شکل 4 را ببینید)، با توجه به ویژگیهای قسمت تولید سوراخ، سرهای مختلف سنگزنی را انتخاب کنید (شکل 5 را ببینید)، و سوراخ را در امتداد لبه فرآوری جدا کنید. قسمت تا زمانی که هیچ سوراخ و بلندی آشکاری وجود نداشته باشد.
تصویر
شکل 4 ابزار سوراخ کردن شناور
تصویر
شکل 5 سوراخ کردن سر سنگ زنی
5.3 روش کنترل و حذف فرزهای ویژگی شیار
(1) طبقه بندی ویژگی های شیار ویژگی های شیار عمدتاً بر روی سطح قطعه و محل اتصال سیستم سوراخ متمرکز می شوند. به دلیل پوشاندن قوی آن، می توان آن را به شیارهای حلقوی، شیارهای خاص و شیارهای T شکل با توجه به عملکردهای تحقق یافته تقسیم کرد (شکل 6 را ببینید)، که در آن شیار حلقوی [9] و شیار ویژه شکل عمدتاً قرار دارند. برای نصب حلقه لاستیکی استفاده می شود. از آنجایی که در طول فرآیند مونتاژ نباید نشتی روغن و نشت روغن وجود داشته باشد، الزامات برای از بین بردن سوراخ لبه نسبتاً سخت است و لبه باید یکنواخت و صاف باشد. شیار T شکل عمدتاً در سیستم سوراخ وجود دارد و عمدتاً توسط خود سیستم سوراخ مهر و موم می شود. با این حال، از آنجایی که حلقه لاستیکی باید در طول فرآیند مونتاژ از لبه شیار T شکل عبور کند، لازم است محل تلاقی شیار T شکل و سوراخ باید منظم و صاف باشد تا از ایجاد سوراخ جلوگیری شود. خاراندن پیش بند
تصویر
الف) شیار حلقوی
تصویر
ب) شیار شکل
تصویر
ج) اسلات T
شکل 6 طبقه بندی ویژگی های اسلات
(2) روش حذف فرز مشخصه شیار ① روش حذف فرز شیار با شکل خاص. از آنجایی که پردازش شیارهای خاص عمدتاً به موقعیت نقطه ای برای کنترل ساختار شیار قطعات بستگی دارد، بنابراین با توجه به ویژگی های پردازشی قطعات، یک چاقوی چند مرحله ای R ویژه طراحی شده است (شکل 7 را ببینید). پس از پردازش شیارهای خاص، از چاقوی R در طول شیار استفاده کنید. برای اطمینان از صاف و یکنواخت بودن لبه شیار به شکل خاص. ②نحوه جدا کردن فرز از شیار حلقه. هنگامی که شیار حلقه طراحی می شود، با سیستم سوراخ یا سوراخ متحدالمرکز است و قطعات در طول فرآیند مونتاژ توسط شیار حلقه مهر و موم می شوند. به طور کلی، سیستم سوراخ و شیار حلقه با هم پردازش می شوند. هنگام استفاده از یک مرکز ماشینکاری برای پردازش، طراحی و ساخت چاقوی R، در امتداد شکل قطعه در یک دایره متحدالمرکز آسیاب کنید تا سوراخ های ایجاد شده در طول پردازش قطعه از بین برود و سپس از چرخ پشمی برای پرداخت در امتداد شکل قطعه استفاده کنید. شیار حلقه برای رسیدن به هدف از بین بردن فرزها. ③ روش حذف سوراخ T-slot. شیارهای T شکل عموماً در سیستم سوراخ وجود دارد. هنگام پردازش، سیستم سوراخ ابتدا پردازش می شود و شیار T شکل آخرین پردازش می شود. فرزها عمدتاً در محل اتصال سیستم سوراخ و شیار T شکل متمرکز می شوند. به منظور تسهیل در برداشتن سوراخ ها، یک شیار برش مخصوص (به شکل 8 مراجعه کنید) طراحی و ساخته شده است. برش دهید به 0.02 ~ 0.03 میلی متر در لبه لبه برش برای از بین بردن سوراخ های ایجاد شده در طول پردازش.
تصویر
شکل 7 چاقوی R چند مرحله ای برای جدا کردن شیار به شکل خاص
تصویر
شکل 8 شیار T شکل چاقوی شیاری مخصوص خراش دهی
06
اثر پیاده سازی
از طریق تحقیقات برش زدایی در چندین جنبه مانند سوراخ، سطح و شیار پوسته، کنترل کمی اندازه سوراخ در حین پردازش پوسته محقق می شود، فرزهای بزرگ ایجاد شده در حین پردازش حذف می شوند و سوراخ های کوچک و خرد می شوند. کاهش یا حذف می شوند. فرزها به طور اساسی تولید فرزها را کاهش می دهند و به هدف کاهش بار کاری از سوراخ کردن دستی دست می یابند. پس از تایید بر روی قطعات معمولی، اطمینان حاصل می شود که حذف فرزهای بزرگ به بیش از 90 درصد می رسد، فرزهای کوچک و خرد بیش از 20 درصد کاهش می یابد و حجم کار تخلیه دستی بیش از 30 درصد کاهش می یابد.
07
نتیجه
در این مقاله، ویژگیهای خاص بخشهای مختلف پوسته به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار میگیرد و ابتدا سوراخهای بزرگ حذف میشوند و سپس سوراخهای ریز و ریز حذف میشوند تا در فرآیند فرآوری، سوراخهای کمتری حاصل شود. از طریق اجرای طرح تخلیه فعال مرکز ماشینکاری، فرزهای تولید شده در قطعات پردازش به طور موثر حذف می شوند و مشکلات گلوگاه تولید فرزهای نامنظم در پوسته، راندمان پردازش پایین و تمیزی ضعیف حل می شود. در نهایت، روشهای سوراخزدایی قطعات معمولی پوسته خلاصه میشود و روشهای سوراخزدایی و ابزار مناسب برای سوراخهای پوسته، سطوح و شیارها در ترکیب با تولید واقعی مورد بررسی قرار میگیرند که مشکل زمانبر و کار فشرده دستی را حل میکند. گود زدایی راندمان تولید تا حد زیادی بهبود یافته و نتایج خوبی به دست آمده است.
بررسی های تخصصی
برای بخش پوسته در این مثال، سوراخهایی در لبههای سوراخهای داخلی، تختها و ویژگیهای شیاردار وجود دارد و روش سنتی تخلیه دستی ناکارآمد است. با توجه به ویژگی های پردازش قطعات پوسته، نویسنده روش حذف فعال فرز توسط پردازش مکانیکی را پیشنهاد می کند و گام به گام فرزها را در منبع و فرآیند پردازش مکانیکی کنترل و حذف می کند که باعث بهبود کیفیت محصول می شود.
نکته برجسته این مقاله، فناوری تخلیه فعال پردازش مکانیکی است. بر اساس روش ماشینکاری کنترل عددی، ویژگیهای سوراخکردن قطعات معمولی قطعات پوسته خلاصه میشود و روشهای تخلیه مناسب برای سوراخهای پوسته، سطوح و شیارها در ترکیب با تولید واقعی بررسی میشوند. و ابزار برای دستیابی به کمتر و بدون فرز در فرآیند پردازش.
