فرز شیاردار مبتنی بر داده، راندمان تولید دقیق را افزایش می دهد.

تصور کنید یک قطعه دقیق و با ارزش به دلیل لب پریدگی لبه در مرحله نهایی پخ زنی غیرقابل استفاده شود. چنین خطراتی در تولید مدرن غیرقابل قبول است. فرز پخ، یک فرآیند تکمیل حیاتی در فلزکاری، نیازمند توجه دقیق به جزئیات است. این مقاله رویکردهای داده محور را برای بهینه سازی فرآیندهای فرز پخ، افزایش راندمان و در عین حال کاهش نرخ ضایعات بررسی می کند.

فرز پخ در صنایع مختلف اهداف متعددی را دنبال می کند، از جمله پلیسه گیری، تشکیل شیار V، برش زیر، آماده سازی جوش و پرداخت لبه. انتخاب ابزار بر اساس کاربرد متفاوت است و گزینه های رایج عبارتند از:

• فرزهای صفحه ای با قطر کوچک: ایده آل برای فضاهای محدود و مناطق پخ محدود
• فرزهای لبه بلند: مناسب برای پخ های عمیق تر در یک پاس
• فرزهای انتهایی: همه کاره برای ماشینکاری چند محوره هندسه های پخ پیچیده
• ابزارهای پخ اختصاصی: مهندسی شده برای زوایای خاص و عملیات با راندمان بالا

انتخاب بهینه ابزار نیازمند تجزیه و تحلیل عوامل متعدد است:

• الزامات پخ زنی از جلو به عقب
• مشخصات زاویه پخ مورد نیاز
• محدودیت های حداکثر عمق
• خواص مواد قطعه کار
• قابلیت ها و فیکسچر ابزار ماشین
• محدودیت های قطر سوراخ (برای پخ های داخلی)

پارامترهای کلیدی ماشینکاری به طور قابل توجهی بر کیفیت پخ و عمر ابزار تأثیر می گذارند:

• سرعت برش (Vc): بر بهره وری و سایش ابزار تأثیر می گذارد
• تغذیه در هر دندان (fz): بر پرداخت سطح و زمان چرخه تأثیر می گذارد
• عمق برش (ap): پایداری ماشینکاری را تعیین می کند
• عرض برش (ae): بر نیروهای برش تأثیر می گذارد

روش های آزمون و خطا سنتی اغلب نتایج نامطلوبی را به همراه دارند. روش سطح پاسخ (RSM) یک رویکرد سیستماتیک ارائه می دهد:

1. متغیرهای فرآیند بحرانی را شناسایی کنید
2. آزمایش ها را با استفاده از روش های CCD یا BBD طراحی کنید
3. آزمایش هایی را برای اندازه گیری زبری سطح و سایش ابزار انجام دهید
4. مدل های ریاضی پیش بینی کننده را توسعه دهید
5. ترکیبات پارامتر بهینه را محاسبه کنید
6. از طریق آزمایش های تأیید اعتبار سنجی کنید

سیستم های CAM مدرن امکان تولید مسیر ابزار هوشمند را از طریق موارد زیر فراهم می کنند:

• درون یابی خطی برای پخ های مستقیم
• درون یابی دایره ای برای ویژگی های شعاع
• درون یابی مارپیچی برای پخ های سوراخ رزوه دار
• مسیرهای موازی کانتور برای هندسه های پیچیده

بهینه سازی CAM پیشرفته شامل موارد زیر است:

• به حداقل رساندن حرکات هوای غیر برش
• کنترل نرخ تغذیه تطبیقی
• مدیریت نیروی برش
• الگوریتم های جلوگیری از برخورد

ابزارهای تخصصی امکان رزوه زنی و پخ زنی متوالی را بدون تعویض ابزار فراهم می کنند:

1. ابزار را در عمق پخ قرار دهید (Z = ارتفاع فلنج - اندازه پخ)
2. جبران شعاعی را درگیر کنید (Y = شعاع سوراخ)
3. درون یابی دایره ای 360 درجه را اجرا کنید
4. به موقعیت مرکزی برگردید
5. ابزار را محوری خارج کنید

توجه داشته باشید: تنظیمات اندازه پخ باید موقعیت Z را تغییر دهد تا از مالش ابزار جلوگیری شود.

دستگاه های 4/5 محوره امکان پخ زنی پیچیده را از طریق موارد زیر فراهم می کنند:

• کج کردن دوک برای پخ های زاویه دار
• چرخش قطعه کار برای دسترسی چند صفحه ای
• هندسه های ابزار تخصصی (فرزهای انتهایی 90 درجه، فرزهای صفحه ای 45 درجه)

عملیات پخ معمولی سرعت های برش بالا را به دلیل نسبت های محدود ap/ae مجاز می کند. با این حال، الزامات پرداخت سطح ممکن است نرخ های تغذیه حداکثر را محدود کند.

سیستم های تولید هوشمند نوید پیشرفت های بیشتر در فرز پخ را از طریق کنترل تطبیقی در زمان واقعی، نظارت بر سایش ابزار پیش بینی کننده و بهینه سازی پارامتر خودکار می دهند. تولیدکنندگانی که روش های داده محور را اتخاذ می کنند، مزیت های رقابتی را در دقت و راندمان به دست خواهند آورد.