Door de kopse groeffrees te combineren met het brugboorfreeslichaam, wordt een speciaal gereedschap voor kopse groeffrezen ontworpen en vervaardigd om de kopse frees te vervangen, en worden de kopse groeven van grote structurele onderdelen verwerkt door te boren in plaats van frezen op het CNC dubbelzijdig kotter- en freesbewerkingscentrum.
Na de procesoptimalisatie wordt de verwerkingstijd van de kopse groef aanzienlijk verkort, wat een efficiënte verwerkingsmethode oplevert voor het bewerken van de kopse groeven van grote structurele onderdelen op het boor- en freesbewerkingscentrum.
01 Inleiding
In de grote structurele componenten van technische machines (zie figuur 1) is het gebruikelijk om eindvlakgroeven in de doos aan te treffen. De groef aan het eindoppervlak, afgebeeld in het “Ⅰ vergrote” aanzicht in de GG-sectie van Figuur 1, heeft bijvoorbeeld specifieke afmetingen: een binnendiameter van 350 mm, een buitendiameter van 365 mm, een groefbreedte van 7,5 mm en een groefdiepte van 4,6 mm.
Gezien de cruciale rol van de eindvlakgroef bij afdichting en andere mechanische functies, is het essentieel om een hoge verwerkings- en positionele nauwkeurigheid te bereiken [1]. Daarom is nabewerking van de structurele componenten noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de eindvlakgroef voldoet aan de maatvereisten die in de tekening zijn uiteengezet.
De kopse groef van een roterend werkstuk wordt doorgaans bewerkt met behulp van een draaibank met een kopse groeffrees. Deze methode is in de meeste gevallen efficiënt.
Voor grote structurele onderdelen met complexe vormen is het echter niet haalbaar om een draaibank te gebruiken. In dergelijke gevallen wordt een boor- en freesbewerkingscentrum gebruikt om de kopse groef te bewerken.
De bewerkingstechnologie voor het werkstuk in Figuur 1 is geoptimaliseerd en verbeterd door gebruik te maken van kotteren in plaats van frezen, wat resulteert in een aanzienlijk verbeterde efficiëntie van de bewerking van de eindvlakgroeven.
02 Optimaliseer de groefverwerkingstechnologie aan de voorkant
Het materiaal van het structurele onderdeel afgebeeld in Figuur 1 is SCSiMn2H. De gebruikte apparatuur voor het bewerken van de kopse groef is een CNC-dubbelzijdig boor- en freesbewerkingscentrum met het Siemens 840D sl-besturingssysteem. Het gebruikte gereedschap is een vingerfrees van φ6 mm, en de gebruikte koelmethode is olienevelkoeling.
Eindvlakgroefverwerkingstechniek: Het proces omvat het gebruik van een φ6 mm integrale vingerfrees voor spiraalvormig interpolatiefrezen (zie figuur 2). Aanvankelijk wordt ruw frezen uitgevoerd om een groefdiepte van 2 mm te bereiken, gevolgd door het bereiken van een groefdiepte van 4 mm, waardoor er 0,6 mm overblijft voor het fijn frezen van de groef. Het ruwe freesprogramma wordt gedetailleerd beschreven in Tabel 1. Fijn frezen kan worden bereikt door de snijparameters en spiraalinterpolatiecoördinaatwaarden in het programma aan te passen. De snijparameters voor ruwfrezen en fijnCNC-freesprecisieworden uiteengezet in Tabel 2.
Figuur 2 Kopfrezen met spiraalinterpolatie om de kopvlakgroef te frezen
Tabel 2 Snijparameters voor vlaksleuffrezen
Op basis van de verwerkingstechnologie en -procedures wordt een vingerfrees van φ6 mm gebruikt om een vlaksleuf met een breedte van 7,5 mm te frezen. Er zijn 6 windingen spiraalinterpolatie nodig voor ruw frezen en 3 windingen voor fijn frezen. Het voorfrezen met de grote sleufdiameter duurt ongeveer 19 minuten per draai, terwijl het fijnfrezen ongeveer 14 minuten per draai duurt. De totale tijd voor zowel voor- als fijnfrezen bedraagt circa 156 minuten. De efficiëntie van spiraalfrezen met interpolatiesleuf is laag, wat aangeeft dat er behoefte is aan procesoptimalisatie en -verbetering.
03 Optimaliseer de technologie voor het bewerken van kopse groefjes
Bij het proces voor het bewerken van kopse groeven op een draaibank draait het werkstuk terwijl de groeffrees de axiale voeding uitvoert. Zodra de gespecificeerde groefdiepte is bereikt, verbreedt de radiale voeding de kopse groef.
Voor het bewerken van kopse groeven op een kotter- en freesbewerkingscentrum kan een speciaal gereedschap worden ontworpen door de kopse groeffrees en het brugboorfreeslichaam te combineren. In dit geval blijft het werkstuk stationair terwijl het speciale gereedschap roteert en een axiale voeding uitvoert om de bewerking van de eindvlakgroef te voltooien. Deze methode wordt boorgroefbewerking genoemd.
Figuur 3 Kopse groeffrees
Figuur 4 Schematisch diagram van het bewerkingsprincipe van de kopse groef op een draaibank
De precisie van mechanische onderdelen die worden verwerkt door machinaal geklemde bladen in CNC-boor- en freesbewerkingscentra kan over het algemeen het IT7- en IT6-niveau bereiken. Bovendien hebben de nieuwe groefmessen een speciale rughoekstructuur en zijn ze scherp, wat de snijweerstand en trillingen vermindert. De chips die tijdens de verwerking worden gegenereerd, kunnen snel wegvliegen van demachinaal bewerkte productenoppervlak, wat resulteert in een hogere oppervlaktekwaliteit.
De oppervlaktekwaliteit van de binnenste gatgroef van het frezen kan worden geregeld door verschillende snijparameters aan te passen, zoals voedingssnelheid en snelheid. De nauwkeurigheid van de kopvlakgroef, verwerkt door het bewerkingscentrum met behulp van een speciale groeffrees, kan voldoen aan de nauwkeurigheidseisen van de tekening.
3.1 Ontwerp van een speciaal gereedschap voor het bewerken van vlakgroeven
Het ontwerp in Figuur 5 illustreert een speciaal gereedschap voor het bewerken van vlakgroeven, vergelijkbaar met een brugboorgereedschap. Het gereedschap bestaat uit een brugkotterlichaam, een schuif en een niet-standaard gereedschapshouder. De niet-standaard gereedschapshouder bestaat uit een gereedschapshouder, een gereedschapshouder en een groefmes.
Het brugkotterlichaam en de schuif zijn standaard gereedschapsaccessoires en alleen de niet-standaard gereedschapshouder, zoals weergegeven in Figuur 6, hoeft te worden ontworpen. Kies een geschikt groefbladmodel, monteer het groefblad op de gereedschapshouder voor de kopgroef, bevestig de niet-standaard gereedschaphouder aan de schuif en pas de diameter van het gereedschap voor de kopgroef aan door de schuif te verplaatsen.
Figuur 5 Structuur van speciaal gereedschap voor het bewerken van kopvlakgroeven
3.2 Bewerking van de kopse groef met speciaal gereedschap
Het gespecialiseerde gereedschap voor het bewerken van de eindvlakgroef wordt afgebeeld in Figuur 7. Gebruik het gereedschapinstelinstrument om het gereedschap aan te passen aan de juiste groefdiameter door de schuifregelaar te verplaatsen. Noteer de gereedschapslengte en voer de gereedschapsdiameter en -lengte in de bijbehorende tabel op het machinepaneel in. Nadat u het werkstuk heeft getest en er zeker van is dat de metingen nauwkeurig zijn, gebruikt u het kotterproces volgens het bewerkingsprogramma in Tabel 3 (zie Afbeelding 8).
Het CNC-programma regelt de groefdiepte en de voorbewerking van de kopse groef kan in één keer worden uitgevoerd. Na de voorbewerking meet u de groefgrootte en freest u de groef fijn door de snij- en vaste cyclusparameters aan te passen. De snijparameters voor het bewerken van de kopse groef zijn gedetailleerd in Tabel 4. De bewerkingstijd van de kopse groef bedraagt ongeveer 2 minuten.
Figuur 7 Speciaal gereedschap voor het bewerken van kopvlakgroeven
Tabel 3 Kotterproces kopvlakgroef
Figuur 8 Kopvlakgroefboring
Tabel 4 Snijparameters voor kopvlak-sleufkotteren
3.3 Implementatie-effect na procesoptimalisatie
Na het optimaliseren van deCNC-productieproceswerd de boorverwerkingsverificatie van de kopse groef van 5 werkstukken continu uitgevoerd. Uit de inspectie van de werkstukken bleek dat de nauwkeurigheid van de verwerking van de eindvlakgroef voldeed aan de ontwerpvereisten en dat het inspectiepercentage 100% was.
De meetgegevens worden weergegeven in Tabel 5. Na een lange periode van batchverwerking en kwaliteitsverificatie van 20 groeven aan de kopse kanten van de doos, werd bevestigd dat de nauwkeurigheid van de kopse groef, verwerkt met deze methode, voldoet aan de tekenvereisten.
Het speciale bewerkingsgereedschap voor kopvlakgroeven wordt gebruikt om de integrale vingerfrees te vervangen om de gereedschapsstijfheid te verbeteren en de snijtijd aanzienlijk te verkorten. Na procesoptimalisatie wordt de tijd die nodig is voor de bewerking van kopvlakgroeven met 98,7% verminderd in vergelijking met vóór optimalisatie, wat leidt tot een sterk verbeterde verwerkingsefficiëntie.
Het groefmes van dit gereedschap kan worden vervangen als het versleten is. Het heeft lagere kosten en een langere levensduur in vergelijking met de integrale vingerfrees. Praktische ervaring heeft geleerd dat de werkwijze voor het bewerken van eindvlakgroeven op grote schaal kan worden gepromoot en toegepast.
04 EINDE
Het kopse groefsnijgereedschap en het brugboorfreeslichaam worden gecombineerd om een speciaal gereedschap te ontwerpen en te vervaardigen voor het bewerken van kopse groeven. De kopse groeven van grote structurele onderdelen worden verwerkt door te boren op het CNC-boor- en freesbewerkingscentrum.
Deze methode is innovatief en kosteneffectief, met een instelbare gereedschapsdiameter, grote veelzijdigheid bij het bewerken van kopse groeven en uitstekende verwerkingsprestaties. Na uitgebreide productiepraktijken is deze technologie voor het bewerken van kopse groeven waardevol gebleken en kan ze dienen als referentie voor soortgelijke verwerking van de kopse groeven van structurele onderdelen op boor- en freesbewerkingscentra.
Als u meer wilt weten of vragen heeft, neem dan gerust contact opinfo@anebon.com
Anebon is trots op het bereiken van een hoge klanttevredenheid en brede acceptatie door onze toewijding aan het leveren van hoogwaardige producten en diensten voor CE-certificaat op maat gemaakte hoogwaardige computercomponentenCNC-gedraaide onderdelenMetaal frezen. Anebon streeft voortdurend naar een win-winsituatie met onze klanten. Wij heten klanten van over de hele wereld van harte welkom om ons te bezoeken en langdurige relaties op te bouwen.
Posttijd: 25 september 2024