Użycie frezarki do usunięcia hybrydy może być trudnym zadaniem. Jest kilka rzeczy, które musisz wiedzieć i kilka środków ostrożności, które należy podjąć.
Optymalizacja chropowatości powierzchni
Optymalna chropowatość powierzchni jest jednym z głównych wyzwań w produkcji złożonych powierzchni 3D. To wyzwanie jest rozwiązywane poprzez hybrydowe podejście, które łączy selektywne topienie laserowe (SLM) i frezowanie w trzech osiach. Łącząc zalety każdego z procesów, w rezultacie otrzymujemy dokładniejszy i szybszy proces wytwarzania. Ponadto, hybrydowy proces wytwarzania może wytwarzać bardziej złożone powierzchnie 3D.
W celu znalezienia optymalnej kombinacji parametrów skrawania dla wytwarzania kompozytów hybrydowych zastosowano eksperymentalną metodę projektowania. W szczególności, metoda Taguchi jest stosowana do określenia optymalnej kombinacji parametrów dla frezowania końcowego hybrydy. Technika ta wykorzystuje ortogonalne tablice Taguchi’ego L9 i stosunek sygnału do szumu, aby określić wpływ różnych zmiennych obróbkowych na powierzchnię elementu. Jest to odpowiednia technika dla kontekstu hybrydowego AM.
Na podstawie analizy ANOVA chropowatości powierzchni wybrano optymalne parametry skrawania. Należą do nich prędkość skrawania i głębokość skrawania, które okazały się być najważniejszymi parametrami dla uzyskania optymalnego wyniku. Największe znaczenie ma promieniowa głębokość skrawania, która według szacunków odpowiada za około 64% całkowitej chropowatości powierzchni. Wyznaczono również optymalne poziomy współczynników, jednak nie są one niezbędne w kolejnej fazie badań.
Następnie opracowano statystycznie wyprowadzony model pozwalający przewidzieć minimalną wartość chropowatości powierzchni. Najlepiej wypadł proces, w którym zastosowano najbardziej odpowiednie parametry frezowania, co skutkowało poprawą jakości powierzchni. Procedura frezowania została porównana z ustawieniami producenta i przeanalizowano geometryczną zależność pomiędzy chropowatością a głębokością skrawania. Opracowano kilka wykresów, aby pokazać, jak poszczególne czynniki przyczyniły się do końcowej chropowatości powierzchni.
Optymalna procedura frezowania jest również najprostsza do zrozumienia. Polega ona na zastosowaniu płytki z węglika wolframu i frezu o średnicy 16 mm. Ilości tlenku glinu były zróżnicowane w celu kontroli optymalnych kombinacji parametrów frezowania.
Podsumowując, algorytm HS nie jest wystarczający do przeprowadzenia wyszukiwania lokalnego w aplikacji numerycznej. Zaproponowano lepszy algorytm – metodę ABC (ang. Artificial Bee Colony).
Zapobieganie deformacjom termicznym
Podczas wytwarzania addytywnego (AM) mogą wystąpić deformacje termiczne. Wynika to z długotrwałej zmiany gradientów temperatury wewnątrz cienkościennych części. Dlatego ważne jest, aby zapobiegać deformacjom termicznym podczas AM.
W tym badaniu, sekwencyjnie sprzężony model termodynamiczny 3D został użyty do symulacji przejściowego pola temperatury oraz naprężeń i deformacji części cienkościennych. W porównaniu z wynikami monitorowania, obliczone pole temperatury okazało się być w dobrej zgodzie. Umożliwia to przewidywanie końcowego odkształcenia części cienkościennych.
Wykorzystując oprogramowanie do symulacji elementów skończonych ANSYS, przeprowadzono symulację rozkładu naprężeń i odkształceń. Wyniki zostały następnie porównane z wynikami eksperymentalnymi. Dostarczyło to dowodów, że model FE może być stosowany do zapobiegania odkształceniom termicznym.
Stwierdzono, że naprężenia szczątkowe na wierzchu części cienkościennych po AM zostały znacznie zmniejszone. Oszacowano, że maksymalne naprężenie szczątkowe po frezowaniu wynosiło 2570 MPa. Jest to znaczny spadek w stosunku do maksymalnego naprężenia szczątkowego na wierzchu przed frezowaniem.
Stwierdzono, że rozkład naprężeń i odkształceń w częściach cienkościennych jest symetryczny w osi środkowej i na wierzchu. Natomiast na dole nastąpiło zmniejszenie rozkładu naprężeń. Wynika to z tego, że naprężenia rozciągające w dolnej części są mniejsze od naprężeń ściskających w części środkowej. Aby zapobiec deformacjom termicznym, należy poprawić jakość formowania części cienkościennych. Można to osiągnąć poprzez poprawę parametrów własności temperaturowych proszku ze stali nierdzewnej 316L.
Maksymalne naprężenia szczątkowe na częściach cienkościennych zostały przeniesione na połączenie z podłożem. Widać to na wykresach współczynników rozszerzalności cieplnej. Najsilniejszą anizotropię zaobserwowano w płaszczyźnie ac.
Maksymalne odkształcenie na wierzchu części cienkościennych wynosiło przed frezowaniem 1,412 mm. Po frezowaniu maksymalne odkształcenie zmniejszyło się do 0,280 mm. Zmniejszenie odkształcenia wynikało ze zmniejszenia naprężeń normalnych i wprowadzenia dodatkowego naprężenia ściskającego.
Było to zmniejszenie maksymalnego naprężenia szczątkowego o 94,5%. Naprężenia szczątkowe były spowodowane głównie naprężeniami ściskającymi wprowadzonymi podczas frezowania.
Ograniczenie wytwarzania ostrych krawędzi
Uzyskanie jak najlepszego cięcia to nie lada wyczyn. Dobrze jest zachować odpowiednie środki ostrożności. Poniższe porady i wskazówki ułatwią Ci pracę. Po pierwsze, nie spiesz się z wprowadzeniem narzędzia do otworu. Po drugie, upewnij się, że uchwyt jest prawidłowo założony. Po trzecie, pamiętaj o użyciu odpowiedniego lubrykantu, zgodnie z wyżej wymienionymi środkami ostrożności. Wreszcie, nie bądź kretynem. Kurtka nie jest miejscem, w którym można się zrelaksować i zabawić. Powyższe wyżej wymienione najlepsze praktyki mają zastosowanie do różnych narzędzi. W końcu próbujesz zrobić wrażenie na swojej nowo znalezionej muzie.
Środki ostrożności
Wsiadanie i wysiadanie z frezarki jest jedną z najczęstszych przyczyn urazów u operatorów sprzętu. Dotyczy to również kierowców wózków widłowych. Na szczęście istnieje wiele środków ostrożności podczas zdejmowania hybrydy za pomocą frezarki, które mogą uchronić Cię przed szkodą.
Pierwszym i najważniejszym krokiem jest zapewnienie prawidłowego zamocowania obrabianego przedmiotu. Nieprawidłowe zamocowanie może spowodować deformację i może być przyczyną wypadków. Do zamocowania obrabianego przedmiotu należy użyć imadła lub specjalnych uchwytów. Podczas obróbki tworzyw sztucznych zawsze stosuj środki ochrony osobistej (PPE). Upewnij się, że dokładnie wyczyściłeś swój sprzęt, aby zapobiec słabej przyczepności.
Kolejnym krokiem jest upewnienie się, że maszyna jest prawidłowo ustawiona. Głowice narzędzi powinny być ustawione prawidłowo i w odpowiednim kierunku. Użycie wolnej prędkości biegu pomoże to osiągnąć. Jeśli osie poruszają się zbyt szybko, narzędzie może się zaciąć. Ważne jest również, aby upewnić się, że narzędzie jest w dobrym stanie. Należy również upewnić się, że narzędzia skrawające są pewnie zamocowane na wrzecionie frezarki.
Po ustawieniu frezarki operator powinien sprawdzić, czy nie ma uszkodzonych części i przeprowadzić odpowiednią konserwację. Obejmuje to usuwanie nadmiaru wiórów z obrabianego przedmiotu i utrzymywanie osłon na miejscu. Stół frezarki może się szybko poruszać wzdłuż osi, dlatego ważne jest, aby trzymać ręce z dala od głowicy narzędziowej podczas jej obrotu.
Operator musi przestrzegać zasad i procedur obowiązujących w sklepie. Dobrym pomysłem jest uzyskanie podstawowego szkolenia z zakresu bezpieczeństwa pracy w sklepie przed obsługą frezarki CNC. Operator powinien również nosić PPE i używać ostrych frezów w dobrym stanie.
Innym środkiem ostrożności jest stosowanie chłodziw w celu zmniejszenia niepożądanych efektów cieplnych. Rozszerzenie gwintu i inne niepożądane efekty mogą wystąpić, jeśli gwinty są narażone na działanie wysokich temperatur. Upewnij się, że panel elektryczny nie jest otwarty i że wykwalifikowany elektryk ma dostęp do panelu. Maszyna powinna być naprawiana przez autoryzowany personel.
Wreszcie, operator musi upewnić się, że nie sięga do układów napędowych. Operator powinien również trzymać ręce z dala od głowicy narzędziowej i unikać mierzenia zapasu, gdy frezarka jest w ruchu.
Podobne tematy