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機(jī)械零部件加工中怎么處理毛刺問題？

機(jī)械零部件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(zhì)量，影響到產(chǎn)品的使用性能，有時(shí)甚至?xí)l(fā)事故。對于產(chǎn)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(chǎn)性過程，它不僅增加產(chǎn)品成本，延長產(chǎn)品生產(chǎn)周期，而且毛刺去除不當(dāng)還會導(dǎo)致整個產(chǎn)品報(bào)廢，造成經(jīng)濟(jì)損失。
　　本文對影響端銑毛刺形成的主要因素進(jìn)行系統(tǒng)地分析，并從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到制造加工全過程出發(fā)，探討了減小和控制銑削毛刺的方法和技術(shù)。
　　一、端銑加工中毛刺的主要形式
　　按照切削運(yùn)動——刀具切削刃毛刺分類體系，端銑過程中產(chǎn)生的毛刺主要有主刃兩側(cè)方向毛刺、側(cè)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(jìn)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(diǎn)。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(jù)端銑中底邊切出切削方向毛刺尺寸和形態(tài)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(fèi)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(fù)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(fù)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(shù)及冷卻液的使用等多種因素都直接影響毛刺的形成。圖3為端銑毛刺影響因素框圖。在具體的銑削條件下，端銑毛刺的形態(tài)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。
三、刀具進(jìn)入/退出
　　一般情況下，刀具旋出工件時(shí)所產(chǎn)生的毛刺比刀具旋入工件時(shí)所產(chǎn)生的毛刺大。
　　2、平面切出角
　　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(dāng)切削刃旋出工件終端面時(shí)，在過切削刃上一點(diǎn)垂直銑刀軸線的平面內(nèi)，該點(diǎn)的切削速度(刀具轉(zhuǎn)速與進(jìn)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?yàn)閺牡毒咝朦c(diǎn)指向刀具旋出點(diǎn)。如圖5所示，Ψ為平面切出角，其范圍0°<Ψ≤80°。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明：毛刺高度隨著切削深度的變化而發(fā)生形式轉(zhuǎn)變，即隨著切削深度的增加毛刺由I型毛刺向II型毛刺轉(zhuǎn)變。通常將產(chǎn)生II型毛刺的小銑削深度稱為界限切削深度，用dcr 表示。圖6顯示了加工一種鋁合金時(shí)平面切出角和切削深度對毛刺高度的影響。
3、刀尖退出順序EOS
　　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。如圖6所示：A點(diǎn)為副切削刃上的點(diǎn)，C點(diǎn)為主切削刃上的點(diǎn)，B點(diǎn)為刀尖頂點(diǎn)。假設(shè)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(jìn)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。
　　試驗(yàn)表明：
　　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(chǎn)生的結(jié)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(chǎn)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(guān)，還與進(jìn)給量、銑削深度、工件幾何尺寸及切削條件等因素有關(guān)，是通過多種因素綜合起來對毛刺的形成施加影響。
4、其它因素的影響
　　①銑削參數(shù)、銑削溫度、切削環(huán)境等對毛刺的形成也會產(chǎn)生一定的影響，部分主要因素如進(jìn)給速度，銑削深度等的影響通過平面切出角理論和刀尖退出順序EOS理論體現(xiàn)出來，此不贅述;
　　②工件材料塑性越好，越易形成I型毛刺。在端銑脆性材料的加工過程中，如進(jìn)給量或平面切出角較大，則有利于III型毛刺(虧缺)形成;
　　③當(dāng)工件的終端面與已加工平面之間的角度大于直角時(shí)，因終端面支承剛度增強(qiáng)，能毛刺的形成;
　　④銑削液的使用有利于刀具壽命的延長，減小刀具磨損，潤滑銑削過程，進(jìn)而減小毛刺尺寸;
　　⑤刀具磨損對毛刺的形成有很大的影響，當(dāng)?shù)毒吣p到一定程度，刀尖圓弧增大，不僅刀具退出方向毛刺尺寸加大，刀具切入方向也會有型毛刺生成，其機(jī)理有待進(jìn)一步深入研究。
　　⑥其它因素如刀具材料等對毛刺的形成也有一定的影響。在相同的切削條件下，金剛石刀具較其它刀具更有利于毛刺形成。
 

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