金属切削过程常常伴随着毛刺的生成。毛刺的存在不仅降低了工件的加工精度和表面质量,影响到产品的使用性能,有时甚至会引发事故。对于产生的毛刺问题,人们通常用去毛刺工序来解决。去毛刺是一个非生产性过程,它不仅增加产品成本,延长产品生产周期,而且毛刺去除不当还会导致整个产品报废,造成经济损失。
一、端铣加工中毛刺的主要形式
按照切削运动——刀具切削刃毛刺分类体系,端铣过程中产生的毛刺主要有主刃两侧方向毛刺、侧边切出切削方向毛刺、底边切出切削方向毛刺及切入和切出进给方向毛刺五种形式。
一般而言 ,底边切出切削方向毛刺与其它毛刺相比具有尺寸大、去除困难的特点。为此,本文以底边切出切削方向毛刺作为主要研究对象开展研究。根据端铣中底边切出切削方向毛刺尺寸和形态的不同,又可将其分为如下三种:I型毛刺(尺寸较大,去除困难,去除费用较高),II型毛刺(尺寸较小,可以不去除或去除容易)和III型毛刺即负毛刺。
端铣毛刺的形成受多种因素的影响,它不仅与具体的铣削过程有关,而且与工件结构,刀具几何形状等因素有关。要减小端铣毛刺,必须从多方面出发控制和减小毛刺的生成。
1、合理的结构设计
毛刺的形成在很大程度上受工件结构的影响,工件结构不同,加工后棱边处的毛刺形状和尺寸也有很大的差别。如果工件材料和表面处理是事先定好的,那么工件几何形态和棱边则是决定毛刺形成的一个重要因素。
2、适当的加工顺序
加工顺序对端铣毛刺的形状、大小也有一定的影响。毛刺形状和尺寸不同,去毛刺的工作量和相关费用也不相同,因此,选取适当的加工顺序是减少去毛刺费用的一种有效途径。
3、避免刀具退出
避免刀具退出是避免毛刺形成的有效方法,因为刀具退出是切出方向毛刺形成的主要因素。通常情况下,铣刀旋出工件所产生的毛刺较大,旋入工件时产生的毛刺较小。因此,在加工过程中应尽量避免铣刀旋出。
4、选取适当的走刀路线
由前面的分析可知:当平面切出角小于一定值时,所产生的毛刺尺寸较小。平面切出角可以通过改变铣削宽度、进给速度(大小和方向)和旋转速度(大小和方向)来改变。因此,可以通过选取适当的走刀路线来避免I型毛刺的生成。
5、选取适当的铣削加工参数
端铣参数(如每齿进给量、端铣宽度、端铣深度及刀具的几何角度等)对毛刺的形成有一定的影响。
端铣毛刺的形成受多种因素的影响,其中主要的影响因素有:刀具退出/进入、平面切出角、刀尖退出顺序、铣削参数等。毛刺的最终形状和尺寸是各种因素综合作用的结果。
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