Σύγκριση κινηματικής ομόρροπου - αντίρροπου φραιζαρίσματος, για την κατεργασία Τιτανίου με διάφορες προώσεις κοπής

Abstract

Στην παρακάτω εργασία αρχικά γίνεται η ανάλυση της θεωρίας του φραιζαρίσματος το οποίο αποτελεί μία μεγάλη κατηγορία των μηχανουργικών κατεργασιών με αφαίρεση υλικού. Παρουσιάζονται οι τρεις τύποι μηχανών φραίζας που μπορούμε να συναντήσουμε, οι οποίοι είναι: κάθετη φραίζα, οριζόντια φραίζα και κέντρα κατεργασίας (CNC), αλλά οι δύο μεγάλες κατηγορίες φραιζαρίσματος, οι οποίες είναι το μετωπικό φραιζάρισμα και το περιφερικό φραιζάρισμα. Το τελευταίο είναι και η περιοχή έρευνας της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Για να ασχοληθεί κάποιος με το φραιζάρισμα, θα πρέπει πρώτα να έχει μελετήσει καλά την κινηματική του φραιζαρίσματος και πιο συγκεκριμένα τις παραμέτρους που θα επηρεάσουν το τελικό αποτέλεσμα. Αυτές είναι: η ταχύτητα κοπής και η πρόωση κοπής, οι οποίες μαζί ορίζουν την συνολική κίνηση του κοπτικού εργαλείου τόσο στην περιστροφική όσο και στην μεταφορική. Το βάθος κοπής που χωρίζεται σε ακτινικό και αξονικό βάθος κοπής είναι άλλη μία παράμετρος που ορίζει κατά πόσο θα εισχωρήσει το κοπτικό εργαλείο στο τεμάχιό μας. Επιπλέον οι θερμοκρασίες και οι δυνάμεις κοπής είναι δύο πολύ σημαντικές παράμετροι που θα μας απασχολήσουν στην εργασία μας. Για να μπορέσουμε να κατεργαστούμε ένα υλικό με την τεχνική του φραιζαρίσματος, θα πρέπει να προσέξουμε τι κοπτικό εργαλείο θα χρησιμοποιήσουμε. Πιο συγκεκριμένα, τα κοπτικά εργαλεία αποτελούνται από ένα υλικό υποστρώματος και ένα υλικό επικάλυψης, τα οποία, ανάλογα και με το υλικό του τεμαχίου ορίζουν και την φθορά του κοπτικού εργαλείου. Για την συγκεκριμένη εργασία έχουμε επιλέξει να ασχοληθούμε με την ορθογωνική κοπή, ενώ το υλικό κατεργασίας που επιλέγουμε είναι το τιτάνιο. Αφού αναλύσουμε τα χαρακτηριστικά της ορθογωνικής κοπής αλλά και τις ιδιότητες των κραμάτων τιτανίου, θα επιχειρήσουμε να συγκρίνουμε τις δύο κατηγορίες του μετωπικού φραιζαρίσματος (αντίρροπο-ομόρροπο) με τη χρήση προγραμμάτων πεπερασμένων στοιχείων DEFORM.