Les bavures après usinage sont très gênantes. L'existence de bavures réduit non seulement la précision d'usinage et la qualité de surface de la pièce, mais affecte également les performances du produit et provoque même parfois des accidents. Pour le problème de bavure généré, les gens utilisent généralement le processus d'ébavurage pour le résoudre. L'ébavurage est un processus non productif, qui non seulement augmente le coût du produit et prolonge le cycle de production du produit, mais entraîne également la mise au rebut de l'ensemble du produit en raison d'un ébavurage inapproprié, entraînant des pertes économiques. Dans cet article, l'auteur analyse d'abord systématiquement les principaux facteurs affectant la formation de bavures de fraisage en bout, et discute des méthodes et des technologies pour réduire et contrôler les bavures de fraisage de la conception structurelle à l'ensemble du processus de fabrication.
1. La principale forme de bavures dans le fraisage en bout
Selon le système de classification des bavures de bord de coupe-mouvement de coupe, les bavures générées dans le processus de fraisage en bout comprennent principalement des bavures des deux côtés du bord principal, des bavures dans le sens de coupe de la coupe latérale, des bavures dans le sens de coupe de la coupe inférieure, et alimentation et alimentation. Il existe cinq formes de bavures directionnelles (voir Figure 1).
Image Figure 1 Bavures formées par fraisage en bout
D'une manière générale, par rapport aux autres bavures, la bavure de direction de coupe découpée à partir du bord inférieur présente les caractéristiques d'une grande taille et d'un retrait difficile. Pour cette raison, cet article prend la bavure de direction de coupe coupée du bord inférieur comme principal objet de recherche pour effectuer des recherches. Selon la taille et la forme des bavures dans le sens de coupe du bord inférieur lors du fraisage en bout, elles peuvent être divisées en trois types suivants : Bavures de type I (plus grandes en taille, difficiles à enlever et plus coûteuses en fraisage), Type Les bavures II (plus petites en taille Small, ne peuvent pas être retirées ou retirées facilement) et les bavures de type III sont des bavures négatives (voir Figure 2).
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Figure 2 Types de bavures dans le sens de coupe découpées sur le bord inférieur lors du fraisage
Deuxièmement, les principaux facteurs affectant la formation de bavures de fraisage en bout
La formation de bavures est un processus de déformation de matériau très complexe. Divers facteurs tels que les propriétés du matériau de la pièce, la géométrie, le traitement de surface, la géométrie de l'outil, la trajectoire de coupe de l'outil, l'usure de l'outil, les paramètres de coupe et l'utilisation du liquide de refroidissement affectent tous directement la formation de bavures. La figure 3 est un schéma fonctionnel des facteurs affectant les bavures de fraisage en bout. Dans des conditions de fraisage spécifiques, la forme et la taille des bavures de fraisage en bout dépendent des effets combinés de divers facteurs d'influence, mais différents facteurs ont des effets différents sur la formation de bavures.
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Fig.3 Diagramme de contrôle causal de la formation de bavures de fraisage
1. Entrée/sortie d'outil
En général, la bavure générée lorsque l'outil est dévissé de la pièce est plus grande que la bavure générée lorsque l'outil est vissé dans la pièce.
2. Angle de coupe du plan
L'angle de coupe du plan a une grande influence sur la formation de bavures dans le sens de coupe du bord inférieur. L'angle de coupe du plan est défini comme la direction de la vitesse de coupe (synthèse vectorielle de la vitesse de l'outil et de la vitesse d'avance) et l'angle entre les orientations des faces d'extrémité de la pièce. La direction de la face frontale de la pièce va du point de vissage de l'outil au point de dévissage de l'outil.
Les résultats des tests montrent que la hauteur de la bavure change avec la profondeur de coupe, c'est-à-dire que la bavure passe d'une bavure de type I à une bavure de type II avec l'augmentation de la profondeur de coupe. La profondeur de fraisage minimale qui produit des bavures de type II est généralement appelée profondeur de coupe limite, exprimée en dcr. La figure 4 montre l'effet de l'angle d'attaque à plat et de la profondeur de coupe sur la hauteur de bavure lors de l'usinage d'un alliage d'aluminium.
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Figure 4 Forme de bavure et angle de coupe plan et profondeur de coupe
On peut voir sur la figure 4 que plus l'angle de découpe du plan est grand, plus la profondeur de coupe limite est grande ; lorsque l'angle de découpe du plan est supérieur à 120 degrés, la taille de la bavure de type I est plus grande et la profondeur de coupe limite pour la transition vers la bavure de type II est également grande. Par conséquent, un petit angle de coupe plan est propice à la génération de bavures de type II, car plus φ est petit, la rigidité de support de la surface terminale est relativement améliorée et les bavures sont moins susceptibles de se former.
La taille et la direction de la vitesse d'avance auront un certain impact sur la taille et la direction de la vitesse composite v, puis auront un impact sur l'angle de coupe du plan et la formation de bavures. Par conséquent, plus la vitesse d'alimentation et l'angle de décalage du bord de sortie sont grands, plus φ est petit, ce qui est plus propice à la suppression de la formation de bavures plus grandes (voir Figure 5).
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Fig.5 Effet du sens d'avance sur la formation de bavures
3. Séquence de sortie du nez de l'outil EOS
Lors du fraisage en bout, la taille des bavures est largement déterminée par la séquence de sortie des pointes d'outils. Comme le montre la figure 6 : le point A est le point sur l'arête de coupe secondaire, le point C est le point sur l'arête de coupe principale et le point B est le sommet du nez de l'outil. On suppose que le nez de l'outil est pointu, c'est-à-dire que le rayon de l'arc du nez de l'outil n'est pas pris en compte. Si le bord BC sort de la pièce en premier et que le bord AB sort de la pièce plus tard, les copeaux sont articulés sur la surface usinée et, au fur et à mesure que le fraisage progresse, les copeaux sont expulsés de la pièce, formant un bord inférieur plus grand et coupant le sens de coupe bavure. Si le bord AB sort de la pièce en premier et que le bord BC sort de la pièce plus tard, la puce s'articule sur la surface de transition et est découpée dans la pièce, formant un bord inférieur de plus petite taille qui coupe la bavure de direction de coupe.
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Figure 6 La séquence de sortie du nez de l'outil et la formation de bavures
l'expérience montre:
①La séquence de sortie du nez de l'outil ABC/BAC/ACB/BCA/CAB/CBA qui fait augmenter la taille de la bavure de manière séquentielle.
② Les résultats produits par EOS sont les mêmes, mais sous la même séquence de sortie, la taille des bavures produites par les matériaux plastiques est plus grande que celle produite par les matériaux fragiles. La séquence de sortie du nez de l'outil n'est pas seulement liée à la forme géométrique de l'outil, mais également à des facteurs tels que la vitesse d'avance, la profondeur de fraisage, la taille géométrique de la pièce et les conditions de coupe. C'est une combinaison de divers facteurs qui exercent une influence sur la formation de bavures.
4. L'influence d'autres facteurs
① Les paramètres de fraisage, la température de fraisage, l'environnement de coupe, etc. auront également un certain impact sur la formation de bavures. L'impact de certains facteurs principaux tels que la vitesse d'avance, la profondeur de fraisage, etc. est reflété par la théorie de l'angle de coupe plan et la théorie EOS de la séquence de sortie du nez d'outil. Je n'entrerai pas dans les détails ici.
②Plus la plasticité du matériau de la pièce est bonne, plus il est facile de former des bavures de type I. Dans le processus de fraisage en bout de matériaux cassants, si la vitesse d'avance ou l'angle de coupe du plan est important, cela favorise la formation de bavures de type III (déficiences).
③Lorsque l'angle entre la surface terminale de la pièce et le plan traité est supérieur à un angle droit, la formation de bavures peut être supprimée en raison de la rigidité de support améliorée de la surface terminale.
④L'utilisation de fluide de fraisage est propice à prolonger la durée de vie de l'outil, à réduire l'usure de l'outil, à lubrifier le processus de fraisage et à réduire la taille des bavures.
⑤ L'usure de l'outil a une grande influence sur la formation de bavures. Lorsque l'outil s'use dans une certaine mesure, l'arc de la pointe de l'outil augmente, non seulement la taille de la bavure dans le sens de la sortie de l'outil augmente, mais également la taille des bavures dans le sens de la coupe de l'outil. Le mécanisme doit être étudié plus en profondeur.
⑥D'autres facteurs tels que le matériau de l'outil ont également une certaine influence sur la formation de bavures. Dans les mêmes conditions de coupe, les outils diamantés sont plus propices à la suppression de la formation de bavures que les autres outils.
Trois, le moyen de base pour contrôler la formation de bavures de fraisage
La formation de bavures de fraisage en bout est affectée par de nombreux facteurs, elle n'est pas seulement liée au processus de fraisage spécifique, mais également à la structure de la pièce, à la géométrie de l'outil et à d'autres facteurs. Pour réduire les bavures de fraisage en bout, la génération de bavures doit être contrôlée et réduite sous de nombreux aspects.
1. Conception structurelle raisonnable
La formation de bavures est largement influencée par la structure de la pièce. La structure de la pièce est différente, et la forme et la taille des bavures sur les bords après le traitement sont également très différentes. Si le matériau de la pièce et le traitement de surface sont prédéterminés, la géométrie et les arêtes de la pièce sont un facteur important dans la détermination de la formation de bavures.
2. Séquence de traitement appropriée
Comme le montre la figure 7, la séquence de traitement a également une certaine influence sur la forme et la taille des bavures de fraisage en bout. Selon la forme et la taille des bavures, la charge de travail et les coûts liés à l'ébavurage sont également différents. Par conséquent, la sélection d'une séquence de traitement appropriée est un moyen efficace de réduire le coût de l'ébavurage.
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(a) (b)
Figure 7 Sélectionnez la méthode de contrôle de la séquence de traitement
Sur la figure 8a, si le trou est d'abord percé puis que le plan est fraisé, de grandes bavures de coupe et de fraisage sont facilement générées sur la circonférence du trou; si le plan est d'abord fraisé puis que le trou est percé, il n'y a que de petites bavures de perçage et de coupe sur la circonférence du trou. De même, sur la figure 8b, la taille de la bavure formée en fraisant d'abord la surface supérieure puis en fraisant le contour concave est plus petite que celle formée en usinant d'abord le contour concave puis en fraisant le plan.
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(a) (b)
Figure 8 Contrôle de la méthode de trajectoire d'outil
3. Éviter la sortie de l'outil
Éviter le retrait de l'outil est un moyen efficace d'éviter la formation de bavures, car le retrait de l'outil est le principal facteur de formation de bavures dans le sens de coupe. En règle générale, la fraise produit des bavures plus grandes lorsqu'elle est dévissée de la pièce à usiner et des bavures plus petites lorsqu'elle est vissée dans la pièce à usiner. Par conséquent, la fraise doit être évitée autant que possible de tourner pendant le traitement.
4. Sélectionnez le chemin de coupe approprié
De l'analyse précédente, on peut voir que lorsque l'angle de découpe du plan est inférieur à une certaine valeur, la taille de la bavure générée est plus petite. L'angle de coupe du plan peut être modifié en modifiant la largeur de fraisage, la vitesse d'avance (amplitude et direction) et la vitesse de rotation (amplitude et direction). Par conséquent, la génération de bavures de type I peut être évitée en sélectionnant une trajectoire d'outil appropriée.
5. Sélectionnez les paramètres de fraisage appropriés
Les paramètres de fraisage en bout (tels que l'avance par dent, la largeur de fraisage en bout, la profondeur de fraisage en bout et l'angle géométrique de l'outil, etc.) ont une certaine influence sur la formation de bavures.
La formation de bavures de fraisage en bout est affectée par de nombreux facteurs, les principaux facteurs d'influence étant : la sortie/l'entrée de l'outil, l'angle de coupe du plan, la séquence de sortie du nez de l'outil, les paramètres de fraisage, etc. La forme et la taille finales de la bavure sont le résultat d'un combinaison de facteurs.
En partant de l'ensemble du processus de conception de la structure de la pièce, de l'agencement de la technologie de traitement, de la consommation de fraisage et de la sélection des outils, cet article analyse les principaux facteurs d'influence des bavures de fraisage et propose la méthode de contrôle du parcours de la fraise, la sélection de la séquence de traitement appropriée et l'amélioration la conception des structures. La technologie, le procédé et le procédé de suppression ou de réduction des bavures de fraisage, tels que le procédé, fournissent une solution technique réalisable pour contrôler activement la taille des bavures, améliorer la qualité du produit, réduire les coûts et raccourcir le cycle de production dans le fraisage.
