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如何加工尖銳內(nèi)角詳細(xì)介紹

  • 作者:larry@runsom.com
  • 2023-11-17 14:28
  • 315

銳利內(nèi)角的制造是加工中的一項(xiàng)困難任務(wù),盡管有高性能技術(shù)如5軸加工,但在加工中實(shí)現(xiàn)銳利內(nèi)角仍需要工程師進(jìn)行一些特殊的問題解決。

本文致力于解釋這一常見的內(nèi)部加工問題,并討論了機(jī)械師們?yōu)樘幚礓J利內(nèi)角所提出的各種解決方案。

加工銳利內(nèi)角

在加工中,銳利內(nèi)角的問題出現(xiàn)在圓柱形切削工具與內(nèi)部特征(如方形凹槽)中的銳利內(nèi)角相遇時(shí)。切削工具的形狀使其無法切割出精確的內(nèi)角,而只能產(chǎn)生半徑等于工具半徑的圓角。

這是一個(gè)無法避免的問題,因?yàn)榍邢鞴ぞ叩膸缀涡螤罡緹o法加工銳利內(nèi)角。與此同時(shí),一些內(nèi)部特征預(yù)期具有銳利的內(nèi)角。通常,這種要求出現(xiàn)在組裝應(yīng)用中,其中內(nèi)部特征用作安裝外部零件,該外部零件具有銳利的外角。

如何加工銳利內(nèi)角?

然而,這些相互矛盾的要求并未導(dǎo)致僵局。工程師和機(jī)械師已經(jīng)提出了許多設(shè)計(jì)策略來解決這個(gè)問題。

將內(nèi)角改成圓角

最簡單、最明顯的解決方案是完全避免銳利的內(nèi)角。誠然,這可能看起來不像是解決手頭問題的一種方法,但這是專家們?nèi)嫱扑]的做法。大多數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)于內(nèi)角半徑的變化都很靈活,通過小的調(diào)整就可以完成工作,同時(shí)保持相同的功能。

這一推薦之所以存在,主要是因?yàn)樗暮唵涡浴I院笪覀儗⒂懻摰膬?nèi)角加工技術(shù)都需要額外的努力、成本和時(shí)間。如果有一種方式可以避免這些,那就優(yōu)先考慮它。

另一個(gè)原因是工藝的穩(wěn)定性。像端銑刀這樣的切削工具并不適合加工非常深的凹槽。通常建議的最大切削深度是工具直徑的四倍。超過這些限制,問題如振動(dòng)、刀具斷裂和表面粗糙度差等問題開始出現(xiàn)。所有這些都會(huì)影響切削工具產(chǎn)生高質(zhì)量銳利內(nèi)角的能力。

因此,當(dāng)設(shè)計(jì)師選擇將內(nèi)角改成圓角時(shí),他們還應(yīng)注意圓角半徑。根據(jù)凹槽的深度,他們應(yīng)選擇一個(gè)生產(chǎn)部門可以安全加工的適當(dāng)內(nèi)角半徑,同時(shí)保持零件的功能。

如何加工尖銳內(nèi)角詳細(xì)介紹

T形和狗骨型圓角

另一種解決方案是在每個(gè)銳利內(nèi)角處添加懸臂。懸臂是一種加工特征,切割延伸到角落的內(nèi)部凹槽外部。換句話說,它從角落處移除額外的材料。

當(dāng)您需要銳利的內(nèi)角以適應(yīng)內(nèi)部凹槽中的外部部件時(shí),這是最好的選擇。它不影響裝配的功能或性能,同時(shí)為配合部件提供了空間。此外,它可能導(dǎo)致一些有用的重量減輕。

有兩種流行的解決方案,機(jī)械師們經(jīng)常用于加工中的銳利內(nèi)角。

T形切割

更簡單、更容易的一種角懸臂是“T形切割”。在這個(gè)操作中,刀具只沿一個(gè)方向進(jìn)入角落。通常,切削的延伸至少是刀具直徑的一半,以確保有足夠的空間讓配合的物體拼合在一起。

狗骨型切割

另一種懸臂是“狗骨型”,其名字來源于它與狗骨的形狀相似。與T形切割不同,它在兩個(gè)方向上延伸切割。這種類型的懸臂稍微更復(fù)雜一些,但外觀上更美觀。

電火花放電加工(EDM)

現(xiàn)在,讓我們稍微偏離一下,看看一些略微超出傳統(tǒng)加工領(lǐng)域的解決方案。EDM是一種流行的制造工藝,利用工件和工具之間的電火花通過熔化和侵蝕來去除材料。它在加工內(nèi)角方面有特殊的應(yīng)用。我們將討論兩種EDM工藝:沉沒式EDM和線切割EDM。

沉沒式EDM

在沉沒式EDM過程中,切削工具是一個(gè)定制設(shè)計(jì)的模具,逐漸降低(沉入)到工件中。由于模具是特征幾何的負(fù)形,它是一個(gè)外部組件。因此,它可以具有銳利的內(nèi)角而不會(huì)出現(xiàn)問題。

線切割EDM

線切割EDM與沉沒式EDM不同。它的刀具是一根細(xì)絲,沿著特征的輪廓移動(dòng)以切割材料。由于其極小的工具直徑不到0.1毫米,它非常適合加工銳利的內(nèi)角。這意味著線切割EDM可以產(chǎn)生半徑小至0.05毫米的內(nèi)角,從各個(gè)方面來看都是“銳利”的。

然而,EDM過程也有其缺點(diǎn)。一般來說,EDM比傳統(tǒng)加工要慢得多,制造商必須有充分的理由來證明其用于角加工的使用。此外,EDM對(duì)于機(jī)械師來說可能很難規(guī)劃,因?yàn)樗軓?fù)雜。此外,它僅限于電導(dǎo)材料,表面粗糙度較差,可能需要進(jìn)一步處理以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

手動(dòng)切割

最后,當(dāng)機(jī)器無法生產(chǎn)高質(zhì)量銳利內(nèi)角時(shí),手動(dòng)技能就派上用場了。最后的手段是利用各種手工工具來切割、磨削和拋光內(nèi)部角,以達(dá)到所需的形狀。

一些常見的手工工具包括鑿子、銼和砂紙。可以理解的是,手動(dòng)工藝是耗時(shí)的,當(dāng)然不如機(jī)器那么精確。但是,在使用機(jī)器不可行時(shí),它們是一個(gè)不錯(cuò)的替代選擇。

結(jié)論

加工中的銳利內(nèi)角是一個(gè)有趣的問題,從設(shè)計(jì)師到機(jī)械師都在提出創(chuàng)新解決方案來解決這個(gè)問題。設(shè)計(jì)師在面對(duì)銳利內(nèi)角時(shí)有多種選擇,給予他們可觀的設(shè)計(jì)自由度。

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