介紹

制造商在零件上加工特征時(shí)艰欲，使用車削媳瞪、銑削和鉆孔等操作抑片。但是，這些相同的加工過(guò)程也可能在零件邊緣產(chǎn)生毛刺和銳邊硫惕。這些狀況可能會(huì)導(dǎo)致零件在使用時(shí)發(fā)生材料斷裂茧痕，從而削弱其結(jié)構(gòu)，并對(duì)操作人員構(gòu)成危險(xiǎn)察贵，許多終端用戶將毛刺或銳邊視為拒絕供應(yīng)商零件的原因慢况。

傳統(tǒng)上，制造商使用手工研磨機(jī)和其它手工藝來(lái)去除毛刺和銳邊旋喊。這些方法速度慢阀秤，并且需要將零件從機(jī)床上取下并重新安裝以進(jìn)行去毛刺或倒角操作。而且哲陷，即使由熟練工人執(zhí)行鼠台，這些操作在處理不同零件時(shí)也缺乏必要的過(guò)程一致性。

機(jī)械化倒角毛刺處理（Mechanized Edge Profiling 下文簡(jiǎn)稱MEP）是手動(dòng)去毛刺的一種高效替代方案墙议。MEP通過(guò)使用非標(biāo)刀具在加工零件的相同設(shè)備上确缩，來(lái)消除不合格的邊緣狀況。MEP流程具有多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)：它可以通過(guò)機(jī)床的CAM系統(tǒng)精確設(shè)定和編程最終的邊緣狀態(tài)久挖，從而確保最高的重復(fù)性缎苞。由于無(wú)需將零件從機(jī)床上卸下并重新定位，整體零件生產(chǎn)時(shí)間得以縮短歹对，同時(shí)消除了因設(shè)置變化導(dǎo)致的公差累積和其他不一致問(wèn)題售碳。面對(duì)這一趨勢(shì)，現(xiàn)代刀具制造商不斷推出新型高效的工具绞呈，進(jìn)一步提升了MEP流程的優(yōu)勢(shì)贸人。

航空行業(yè)中MEP的優(yōu)勢(shì)

鑒于航空行業(yè)對(duì)零件精確度和一致性的要求日益提高，噴氣式飛機(jī)的部件成為了應(yīng)用MEP的理想選擇佃声。

以飛機(jī)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)部件為例艺智，它們一般分為非旋轉(zhuǎn)部件和旋轉(zhuǎn)部件。對(duì)于非旋轉(zhuǎn)部件如鼓和殼體秉溉，MEP通常涉及標(biāo)準(zhǔn)的倒角和破邊刀具力惯，這些刀具直接應(yīng)用于加工部件的設(shè)備上碗誉。

對(duì)于風(fēng)扇和壓縮機(jī)盤等關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件召嘶，終端用戶的要求更為嚴(yán)格，他們要求完全消除表面的任何瑕疵。這些邊緣條件通常需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試和認(rèn)證弄跌。為了去除這些零件上的毛刺甲喝，刀具制造商開(kāi)發(fā)了一系列高精度、可完全復(fù)現(xiàn)的定制MEP刀具铛只。

MEP刀具的開(kāi)發(fā)

標(biāo)準(zhǔn)去毛刺和成形刀具贵本，如應(yīng)用于非旋轉(zhuǎn)部件的刀具，包括帶有45°和60°切削刃的涂層硬質(zhì)合金倒角銑刀尸校，以及使用可換刀片來(lái)產(chǎn)生45°和60°倒角的刀具穴愕。

對(duì)于最關(guān)鍵的應(yīng)用，刀具制造商提供專門定制設(shè)計(jì)的刀具替程，用于在孔的入口或出口處進(jìn)行邊緣造型和去除毛刺渗蜀。一些刀具結(jié)合了這些功能，可以去除入口和出口兩側(cè)的毛刺撕陈。

這些定制刀具通常具有復(fù)雜的槽型历喊。能夠在切削邊緣產(chǎn)生倒角的同時(shí)，通過(guò)設(shè)計(jì)引導(dǎo)角度來(lái)防止二次毛刺形成的邊緣設(shè)計(jì)生凯。

專業(yè)刀具開(kāi)發(fā)不僅限于切削刃本身法竭。對(duì)于在孔入口或零件頂面的毛刺和邊緣進(jìn)行造型，研究表明啥葡，右旋切削與右旋螺旋的結(jié)合最為有效蚣殴，因?yàn)檫@有助于將切屑從零件上移除。另一方面容诬，對(duì)于部件底面的出口毛刺娩梨，右旋切削與左旋螺旋的結(jié)合效果最佳，因?yàn)檫@種配置能夠?qū)⑶行紡牟考弦崎_(kāi)览徒。

其他應(yīng)用分析顯示狈定，專為在孔的頂部或入口處去除毛刺而設(shè)計(jì)的MEP刀具，其使用壽命通常長(zhǎng)于那些用于在通孔底部或出口端去除毛刺的刀具习蓬。這是因?yàn)榕κ玻O(shè)計(jì)用于穿過(guò)零件到達(dá)孔出口的去除毛刺刀具，其長(zhǎng)度會(huì)更長(zhǎng)躲叼，直徑更小芦缰。這樣的刀具更容易出現(xiàn)不穩(wěn)定和振動(dòng)，這些問(wèn)題都可能導(dǎo)致硬質(zhì)合金刀具破損或斷裂枫慷。因此让蕾，大多數(shù)車間更傾向于使用不同的刀具分別處理孔的入口和出口邊緣，而不是使用一個(gè)刀具同時(shí)完成這兩個(gè)任務(wù)或听。

更長(zhǎng)探孝、直徑更小的刀具在選擇切削參數(shù)時(shí)也需要更加謹(jǐn)慎。短而堅(jiān)固的刀具可以更快地運(yùn)行，而不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)或其他問(wèn)題迈堂。零件的幾何形狀和特征也會(huì)產(chǎn)生影響列啃。當(dāng)切削條件穩(wěn)定，且切削順暢無(wú)中斷時(shí)耀佣，可以采用更積極的切削參數(shù)屉馋。另一方面，如果零件特征（如進(jìn)入孔）打斷了MEP的切削路徑钳雄，就需要使用更保守的參數(shù)來(lái)最小化刀具磨損并防止刀具過(guò)早失效伶段。

MEP刀具的持續(xù)開(kāi)發(fā)部分涉及到將特征加工與去毛刺相結(jié)合的工具。例如匀枪，MEP的切削刃將位于端銑刀的頂部葱有，這樣它可以同時(shí)加工孔的直徑并去毛刺入口邊緣。

材料挑戰(zhàn)

對(duì)于加工大型孔和邊緣泄廓，刀具制造商可以設(shè)計(jì)出任何尺寸的刀具复做，只要供應(yīng)商能夠提供足夠大的毛坯。然而权浸，在尺寸較小的一端旬渤，存在一定的限制。目前能夠研磨的最小半徑大約是0.2毫米奄容，相應(yīng)的引導(dǎo)角度也更小冰更。

非標(biāo)定制的MEP刀具具有特定的半徑、倒角昂勒、角度以及這些特征的各種組合蜀细。這些刀具通常具有方形的切削邊緣。然而戈盈，球頭和棒棒糖型刀具也是可用的奠衔，用于造型那些限制方形邊緣MEP刀具進(jìn)入的部件特征。在五軸機(jī)床上應(yīng)用時(shí)塘娶，這些刀具可以掃描復(fù)雜部件輪廓的線條归斤，并在長(zhǎng)曲邊上創(chuàng)建半徑。

MEP加工的過(guò)程

為了提高加工準(zhǔn)確性和一致性刁岸，并節(jié)省零件在多臺(tái)機(jī)器間轉(zhuǎn)移的時(shí)間脏里，制造商通常將MEP作為實(shí)際零件特征加工操作的一個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)執(zhí)行。

通常虹曙，去毛刺工作會(huì)在所有機(jī)加工操作完成后進(jìn)行迫横。CAM程序會(huì)指導(dǎo)MEP刀具按順序?qū)λ锌走M(jìn)行去毛刺和倒角處理。一些MEP刀具可用于去除多種孔的毛刺露您，而一些輪廓加工刀具可以應(yīng)用于三個(gè)或四個(gè)不同的位置或特征飘缨，例如孔的底部以及圓弧輪廓的底部水仑。

為確保邊緣輪廓加工在正確的位置進(jìn)行且加工量適宜，必須在MEP操作開(kāi)始前定義或測(cè)量涉及的孔或特征铃踪。當(dāng)零件的公差非常嚴(yán)格時(shí)，零件表面的位置已經(jīng)很好地定位菠告，因此過(guò)程中可能無(wú)需測(cè)量漏碰。然而，當(dāng)公差較大時(shí)蚜冀，初始加工后需要進(jìn)行測(cè)量肯铣，以確定要加工的邊緣或特征的位置。

此外逞扰，還必須測(cè)量并定位刀具本身诉鸯，以確保它能正確地對(duì)零件進(jìn)行輪廓加工。由于刀具半徑非常小——從實(shí)際操作角度來(lái)看唾浙，幾乎無(wú)法測(cè)量——因此CAM程序中指定的是刀具的長(zhǎng)度躬挺。操作員可以在機(jī)器外部使用預(yù)調(diào)器或在機(jī)器上通過(guò)激光或探針來(lái)確認(rèn)刀具的長(zhǎng)度。進(jìn)給速率是根據(jù)零件特征和刀具的測(cè)量尺寸來(lái)計(jì)算的蛮放。最先進(jìn)的定制去毛刺刀具由制造商100%測(cè)量缩抡，刀具輪廓的公差包括跳動(dòng)在內(nèi)為40微米。

去毛刺或倒角操作應(yīng)被視為一種精加工過(guò)程包颁，主要關(guān)注的是質(zhì)量瞻想。生產(chǎn)效率始終很重要，但對(duì)于成本數(shù)十萬(wàn)歐元的航空航天部件來(lái)說(shuō)娩嚼，尤其如此蘑险，過(guò)度追求刀具的最大產(chǎn)出可能會(huì)帶來(lái)負(fù)面且昂貴的后果。一致性岳悟、可靠性和避免廢品的發(fā)生才是至關(guān)重要的佃迄。

MEP加工案例

使用MEP減少了303不銹鋼部件的循環(huán)時(shí)間

一家制造商正在一臺(tái)雙主軸機(jī)床上生產(chǎn)303不銹鋼部件。隨著部件體積和批量大小的增加贵少，對(duì)生產(chǎn)效率的需求也隨之增長(zhǎng)和屎。操作不平衡且耗時(shí)——90%的加工在主軸中進(jìn)行，而且需要手動(dòng)去除外側(cè)毛刺春瞬，這需要額外的設(shè)置柴信。當(dāng)制造商在機(jī)器的副主軸中應(yīng)用了定制設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金MEP刀具時(shí)，它能夠同時(shí)加工部件法蘭螺栓孔的兩面费犯。兩個(gè)主軸之間的加工時(shí)間變得更加平衡浸弦，循環(huán)時(shí)間顯著減少。使用MEP刀具還消除了手動(dòng)去毛刺和額外的設(shè)置所需的時(shí)間和需要绷冈。

使用MEP進(jìn)行圓角邊緣處理弹噩，零件壽命提升3倍

另一個(gè)案例涉及到在倒角（平面）邊緣處理和圓角（圓幻扛汀）邊緣處理之間的選擇。有些零件并沒(méi)有具體要求必須使用哪種風(fēng)格的刀具來(lái)處理邊緣国赫。然而塞俗，一家制造商發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用圓角代替倒角時(shí)勉窟，零件的壽命是倒角處理部件的三倍皱埋。在刀具選擇上的微小差異顯著提高了部件的質(zhì)量。

使用MEP消除TiAl-4V風(fēng)扇盤的表面處理問(wèn)題

最后糊批，一個(gè)關(guān)于TiAl-4V風(fēng)扇盤的航空航天制造操作提供了一個(gè)應(yīng)用MEP輪廓加工刀具的例子拧移。一家制造商之前一直在使用裝在凸輪適配器中的硬質(zhì)合金成型刀具來(lái)加工這個(gè)盤。盤和槽圓角周圍的表面光潔度在隨機(jī)位置都很差叛赚，這個(gè)問(wèn)題不一致澡绩，嚴(yán)重性和頻率各不相同。制造商應(yīng)用了一種直徑10毫米俺附、10齒的中心切削棒棒糖式涂層硬質(zhì)合金刀具肥卡，帶有30度右旋螺旋。這種刀具消除了表面光潔度問(wèn)題事镣，并且能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成盤的兩面加工召调。

#山高刀具的項(xiàng)目部與非標(biāo)設(shè)計(jì)部廣告位#

帶有超出規(guī)格的銳邊和毛刺的零件被視為昂貴的廢品。這在航空航天行業(yè)中尤為明顯蛮浑，但在醫(yī)療唠叛、能源等一些關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域中也正在成為一種增長(zhǎng)趨勢(shì)。制造商需要一種一致沮稚、可記錄和成本高效的去毛刺和倒角加工零件邊緣的方法艺沼。MEP滿足了這一需求，因?yàn)樗〈耸謩?dòng)操作蕴掏。

手工操作無(wú)論這些操作多么熟練障般，都可能在零件之間不一致，并且在人力成本盛杰、設(shè)置和零件處理費(fèi)用方面成本高昂瘾枉。一些終端用戶已經(jīng)禁止了手動(dòng)去毛刺，因?yàn)樗鼰o(wú)法記錄和認(rèn)證贼欧。

有效且具成本效益的MEP代表著工程開(kāi)發(fā)和專業(yè)知識(shí)的結(jié)合缆兆。提供這種全面解決方案的刀具制造商（舉個(gè)栗子：山高刀具）將幫助簡(jiǎn)化航空航天制造過(guò)程（以及其他關(guān)鍵行業(yè)中的類似過(guò)程），并產(chǎn)生新的質(zhì)量和生產(chǎn)率水平勤友。

（ 山高刀具）

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