Максимизируйте эффективность с помощью концевой фрезы из карбида вольфрама: полное руководство

Максимизация эффективности и производительности имеет решающее значение в современной механической обработке. Повышение производительности и продление срока службы инструмента – вот что концевые фрезы из карбида вольфрама довести до производителей. В этом подробном справочнике рассматриваются технические характеристики концевых фрез из карбида вольфрама, включая их состав, преимущества и применение. Зная тонкости этих инструментов и рекомендации по их использованию, операторы могут значительно повысить точность обработки, тем самым повышая эффективность рабочего процесса в целом. Независимо от того, являетесь ли вы опытным экспертом или только начинаете свой карьерный путь в этой области специализации, наша цель в этом руководстве — дать вам всестороннее понимание, необходимое для максимальной оптимизации концевых фрез из карбида вольфрама.

Что такое концевая фреза из карбида вольфрама и почему она популярна?

 

Понимание материала из карбида вольфрама

Карбид вольфрама, часто используемый во фрезерных станках с ЧПУ, представляет собой комбинацию атомов вольфрама и углерода. Он обладает исключительной твердостью и износостойкостью, поэтому становится идеальным материалом для режущих инструментов. Сохранение остроты в течение длительного периода времени, а также долговечность и точность при работе с различными материалами являются основными причинами, по которым концевые фрезы из карбида вольфрама очень популярны среди производителей. Такие особенности приводят к более высокой производительности в процессе обработки, а также к меньшей необходимости замены инструментов, что делает их предпочтительными для большинства производителей.

Типы твердосплавных концевых фрез

Различные виды твердосплавных концевых фрез изготавливаются для удовлетворения различных требований обработки.

• Квадратные концевые фрезы: Эти инструменты имеют плоское дно и образуют квадратный угол на заготовке, поэтому их можно применять для любой общей операции обработки.
• Сферические концевые фрезы: Они лучше всего подходят для 3D-контурирования и сложной обработки поверхностей, а иногда используются для чистовой резки.
• Концевые фрезы с угловым радиусом: Сочетайте в себе прочность квадратных концевых фрез с острыми углами и снижает вероятность сколов в углах.
• Черновые концевые фрезы: Имеют зубчатые режущие зубья для быстрого съема припуска, используемые при тяжелом фрезеровании, где следует использовать твердые сплавы главным образом из-за их твердости; они могут предотвращать вибрацию во время операций механической обработки, поскольку имеют более стабильную конструкцию, чем другие типы, например, черновые фрезы большой длины или короткие короткие, которые имеют тенденцию чрезмерно вибрировать при резке твердых материалов, таких как сплавы нержавеющей стали.
• Чистовая концевая фреза гладко обрабатывать детализированные поверхности – их форма зависит от желаемой отделки и типа обрабатываемого материала.

Каждый стиль имеет свою собственную цель — это дает техническим специалистам возможность выбирать между длинными или короткими хвостовиками в зависимости от того, что необходимо, исходя не только из типа материала, но и размера/сложности конструкции, а также требуемого времени резки и т. д.

Применение инструментов концевых фрез

Их точность и эффективность являются причинами, по которым концевые фрезы очень популярны в различных отраслях. Когда дело доходит до аэрокосмической техники, они помогают производить сложные компоненты из прочных сплавов с жесткими допусками и отличным качеством поверхности. В автомобилестроении концевые фрезы играют решающую роль при изготовлении деталей двигателей, а также систем трансмиссии, среди прочего, которые постоянно требуют высокого уровня точности. Кроме того, медицинское применение включает разработку сложных деталей для таких устройств, как имплантаты, где всегда необходимо достигать точных измерений, обеспечивая при этом надежность. Кроме того, изготовление небольших деталей, необходимых для современных электронных устройств, можно получить только за счет использования этих передовых инструментов в электронной промышленности. Однако, вообще говоря, везде, где требуется тонкая или точная обработка, одна универсальность делает концевую фрезу незаменимой!

Как правильно выбрать твердосплавную концевую фрезу?

Факторы, которые следует учитывать: материал и покрытие.

При выборе подходящего варианта важны два фактора. твердосплавная концевая фреза: материал и покрытие. Материал должен соответствовать материалу заготовки для достижения наилучших характеристик резания и максимально длительного срока службы инструмента. Например, если вам нужно прорезать нержавеющую сталь или титан, лучше всего подойдут твердосплавные концевые фрезы, поскольку они разработаны специально для таких твердых материалов. Такие покрытия, как TiN (нитрид титана), TiAlN (нитрид титана и алюминия) или AlTiN (нитрид алюминия и титана), могут значительно повысить термостойкость, а также твердость и износостойкость инструмента, поэтому необходимо выбрать покрытие, соответствующее вашим конкретным условиям обработки. нужно внимательно.

Выбор подходящей конструкции флейты

Когда вы пытаетесь выбрать правильную конструкцию канавки для твердосплавной концевой фрезы, вам следует принять во внимание три вещи: количество канавок, геометрию канавок и угол спирали. Количество канавок влияет на эффективность инструмента и его способность избавляться от стружки; меньшее количество канавок (2 или 3) обеспечивает лучший зазор между стружкой и, таким образом, подходит как для обработки пазов, так и для черновой обработки, а большее количество (4 или более) обеспечивает более гладкую чистовую обработку, поэтому он идеально подходит для чистовых операций. Геометрия канавки должна соответствовать тому, что режется, чтобы максимизировать скорость резания и минимизировать износ инструментов. Наконец, угол спирали влияет на силы во время резки и возникающие после нее вибрации; более высокие углы спирали уменьшают усилия, необходимые для резки, тем самым обеспечивая лучшее качество обработки поверхностей и продлевая срок службы инструмента.

Важность типов и размеров хвостовиков

Для обеспечения стабильности, точности и совместимости с различными станками решающее значение имеют тип и размер хвостовика твердосплавной концевой фрезы. Это та деталь, которая зажимается в держателе инструмента, а от ее толщины напрямую зависит жесткость и производительность резания. Прямые хвостовики наиболее распространены, поскольку они подходят к любому держателю инструмента, но хвостовики Weldon имеют плоские участки для установочных винтов, которые обеспечивают лучший захват и устойчивость к крутящему моменту. Диаметр хвостовика должен соответствовать емкости держателя инструмента; это означает, что если у вас больший диаметр, он будет более стабильным, поэтому его можно использовать для тяжелой обработки, тогда как меньшие диаметры подходят для легких операций, где требуется много деталей. Таким образом, выбор правильного типа и размера хвостовика повышает точность обработки, продлевает срок службы инструмента и максимизирует общую эффективность работы.

Каковы преимущества использования концевых фрез из карбида вольфрама?

Превосходная твердость и прочность

Высокую твердость и прочность демонстрируют концевые фрезы из карбида вольфрама благодаря тому, из чего они изготовлены. В состав входит кобальтовое связующее и частицы карбида вольфрама, что и является причиной таких характеристик. Только в этих инструментах существует такая особая конфигурация, когда они имеют острые режущие кромки, которые могут выдерживать высокие температуры, а также превосходить другие материалы, используемые для тяжелой обработки, такие как быстрорежущие стали. В результате повышается износостойкость; деформация инструмента уменьшается, а производительность повышается, что делает их важными в прецизионных обрабатывающих отраслях.

Увеличение срока службы и долговечности инструмента.

Выдающиеся свойства материала и развитые производственные процессы являются двумя причинами, почему концевые фрезы из карбида вольфрама имеют более длительный срок службы и более долговечны. Высокая твердость, около 90 HRA, и прочность на сжатие около 4000 МПа позволяют карбиду вольфрама противостоять износу, а также сохранять остроту режущих кромок в течение длительного периода времени. Концевые фрезы из карбида вольфрама могут служить в десять раз дольше, чем инструменты из быстрорежущей стали (HSS), при тех же условиях обработки.

Данные о производительности:

• Износостойкость: По сравнению с инструментами из быстрорежущей стали концевые фрезы из карбида вольфрама имеют гораздо более высокую износостойкость; даже после резки твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, титан или суперсплавы, они сохраняют свои кромки.
• Термостойкость: Структурная целостность карбида вольфрама не ухудшается при повышенных температурах резания; поэтому он обеспечивает более высокие скорости и подачи, сокращая время резания и тем самым повышая эффективность обработки.
• Сравнение срока службы инструмента: Когда во время испытаний обрабатывалась закаленная сталь (60HRC), острота и производительность резания поддерживались концевыми фрезами из карбида вольфрама в течение примерно 50 часов, в то время как инструменты из быстрорежущей стали приходилось заменять каждые пять часов.

Эти функции обеспечивают экономию средств, а также повышение операционной эффективности в производственных средах. Экономия на инструментах происходит не только за счет менее частой замены, но и потому, что машины не простаивают в ожидании замены, что увеличивает производительность на единицу рабочего времени, что приводит к сокращению времени простоя, следовательно, может быть достигнут более высокий уровень производительности, следовательно, увеличивается пропускная способность, что позволяет Этот вариант является стратегической инвестицией в устойчивое развитие производственных процессов, где желательна максимальная производительность наряду с долговечностью, демонстрируемой другими фрезами, кроме тех, которые изготовлены из карбида вольфрама.

Улучшенная производительность резки

В современном производстве нет ничего более важного, чем повышение производительности резки. Высокоскоростная обработка особенно хорошо подходит для концевых фрез из карбида вольфрама, поскольку они превосходят все другие материалы. Эти фрезы могут сохранять острую кромку, работая против нагрева при более высоких температурах, что делает их идеальными для резки твердых металлов, таких как титановые сплавы, инконель или закаленные стали. Причина, почему это так эффективно, заключается главным образом в том, что он имеет большую твердость и лучшую теплопроводность по сравнению с любым другим материалом.

Кроме того, технологии нанесения покрытий сыграли значительную роль в дальнейшем повышении эффективности этих инструментов. Некоторые примеры включают, среди прочего, нанесение покрытий из нитрида титана и алюминия (TiAlN) или покрытий из алмазоподобного углерода (DLC) на долота из карбида вольфрама. Благодаря этому они уменьшают трение, предотвращают окисление поверхностей и обеспечивают более высокие скорости/подачи во время операций резания. Это означает, что производители могут быстрее удалять материалы и получать более качественную отделку своей продукции, используя меньше инструментов, тем самым снижая затраты на единицу продукции без ущерба для качества.

Как правильно обслуживать и затачивать концевую фрезу из карбида вольфрама?

Советы по техническому обслуживанию долговечных мельниц

Чтобы максимально продлить срок службы концевых фрез из карбида вольфрама и гарантировать стабильную работу, необходимо правильное техническое обслуживание. Ниже приведены несколько советов по уходу:

Регулярная уборка

• Устранение мусора: После каждого использования избавляйтесь от стружки и мусора, которые могли скопиться на концевой фрезе, аккуратно смахивая их мягкой щеткой или продувая сжатым воздухом, особенно если это твердосплавная концевая фреза с ЧПУ. Это предотвращает отложения, которые могут вызвать сколы на режущих кромках, а также снизить эффективность резки.
• Использование решения: Время от времени очищайте мягким чистящим раствором, не содержащим агрессивных химикатов, который может растворять стойкие остатки, не повреждая покрытия, нанесенные на инструменты.

Правильное хранение

• Защитное хранение: Размещайте концевые фрезы в сухих безопасных местах, таких как держатели инструментов или защитные футляры, чтобы свести к минимуму физические повреждения и воздействие влаги, которая может легко окислить инструменты.
• Отдельные отсеки: Храните каждое сверло, концевую фрезу или фрезу с ЧПУ отдельно в отсеках, чтобы избежать любого контакта между различными типами и, следовательно, предотвратить повреждение их кромок.

Непрерывный контроль

• Плановые проверки: Регулярно проверяйте фрезы и сверла с ЧПУ на предмет износа, например, закругления кромок, сколов или износа покрытия. Используйте микроскоп или увеличительное стекло при близком рассмотрении установленного сверла.
• Индикаторы износа: Используйте передовые системы управления инструментами, оснащенными датчиками или индикаторами, которые в режиме реального времени показывают уровень износа.

Методы заточки

• Профессиональные услуги по заточке: Воспользуйтесь профессиональными услугами по восстановлению, как только вы заметите затупление режущей кромки, но убедитесь, что используемые шлифовальные станки достаточно точны, чтобы не мешать исходной геометрии, особенно для твердосплавных концевых фрез с ЧПУ.
• Углы шлифования: Придерживайтесь рекомендованных углов заточки, специфичных для карбида вольфрама, чтобы не ставить под угрозу его способность дольше оставаться острыми, сохраняя при этом достаточную устойчивость к ударным силам во время операций обработки металлов, таких как сталь, твердость которых сильно различается в разных точках вдоль обрабатываемой кромки заготовки.

Использование сверл и фрез с ЧПУ важно.

• Оптимальные условия резания: EУбедитесь, что концевые фрезы используются с оптимальными скоростями резания, подачами и глубинами, чтобы избежать их перегрузки чрезмерным нагревом или напряжением, которое может привести к термическому повреждению.
• Правильное использование охлаждающей жидкости: Убедитесь, что в процессе обработки имеется достаточное количество охлаждающей жидкости/смазки, чтобы снизить уровень нагрева во время процесса эвакуации стружки и одновременно улучшить его.

Следуя этим советам по техническому обслуживанию, вы можете значительно увеличить срок службы концевых фрез из карбида вольфрама и улучшить их производительность, тем самым повысив эффективность производственных процессов. Согласно исследованиям, проведенным экспертами по этому поводу; Только хороший уход за концевой фрезой может продлить ее срок службы на пятьдесят процентов, тем самым способствуя двадцатипроцентному увеличению общей эффективности обработки.

Методы заточки инструментов концевых фрез с ЧПУ

Независимо от того, выполняется ли это внешней службой или внутри компании, необходимо тщательно выполнять методы заточки, используемые для работы с концевыми фрезерными инструментами с ЧПУ, чтобы их производительность оставалась на наилучшем уровне. Ниже приведены шаги:

1. Подготовка и проверка: Перед заточкой тщательно очистите инструмент и проверьте его на наличие повреждений или износа. Это гарантирует, что будут учитываться только те инструменты, с которыми можно работать путем заточки.
2. Шлифовальное оборудование: Используйте специальные шлифовальные станки с ЧПУ. Следует использовать универсальные шлифовальные станки и фрезы, поскольку они обеспечивают точное восстановление кромок, сохраняя при этом геометрию инструментов.
3. Правильные углы: При работе с сверлами из быстрорежущей стали важно соблюдать правильные углы. Соблюдение правильных углов и рельефов имеет решающее значение. Углы и заточки должны соответствовать рекомендациям производителя, которые обычно предписывают основной угол заточки от 7° до 15°.
4. Применение охлаждающей жидкости: В процессе шлифования применяйте достаточное количество охлаждающей жидкости, чтобы тепло не повредило инструмент, поскольку твердый сплав может потерять свою структурную прочность из-за экстремальных температур.
5. Вторичное облегчение: Выполните вторичное затылочное шлифование, чтобы улучшить режущие кромки, тем самым снижая трение и повышая эффективность резки данного устройства.

Следуя этим методам заточки; вы гарантируете, что ваши инструменты с ЧПУ концевой фрезы всегда останутся острыми, что позволит им лучше работать во время операций обработки и продлит срок их службы.

Часто встречающиеся проблемы с твердосплавными концевыми фрезами и способы их устранения

Сколы и поломка инструмента

Твердосплавные концевые фрезы часто страдают от сколов и поломок инструмента при неправильном использовании или работе в неоптимальных условиях. Такое неправильное использование может серьезно повлиять на эффективность обработки, а также на долговечность используемых инструментов. Вот некоторые подробности и данные, которые подчеркивают основные причины этих проблем и соответствующие решения:

1. Высокая скорость подачи: Инструмент может начать скалываться и ломаться, если работать со слишком высокой скоростью подачи. Записи показывают, что снижение скорости подачи на 10-20% может снизить частоту отказов вплоть до 30%. Всегда придерживайтесь рекомендуемых скоростей подачи, указанных производителем.
2. Неправильные скорости: Слишком высокие скорости выделяют слишком много тепла, что приводит к термическому повреждению, которое в конечном итоге приводит к поломке инструментов. И наоборот, низкие скорости приводят к сколам режущих кромок инструментов. Регулировка скорости в пределах 10-15% вокруг оптимального диапазона помогает решить эту проблему.
3. Недостаточно охлаждающей жидкости: Если охлаждающей жидкости недостаточно, инструмент перегревается, что делает его склонным к скалыванию или поломке. За счет снижения температуры с помощью систем охлаждения под высоким давлением; Выяснилось, что наблюдается снижение интенсивности отказов на 251ТП3Т.
4. Неправильная геометрия инструмента: Инструменты с неправильными задними углами или с затупленными режущими кромками склонны к сколам чаще, чем другие. Повторная заточка их в соответствии с инструкциями производителя может увеличить срок службы 20-40%.
5. Заготовка не поддерживается: Когда заготовка вибрирует во время резки или если она недостаточно прочно удерживается в процессе фрезерования, на инструмент действуют неравномерные силы, что приводит к его разрушению вдоль линии кромки из-за чрезмерных напряжений, приложенных локально по всей поверхности. Было замечено, что лучшая поддержка заготовок, особенно при использовании твердосплавных концевых фрез с ЧПУ, приводит к снижению частоты отказов инструмента на величину от пятнадцати до двадцати пяти процентов.
6. Твердость материала: Резка материалов более твердых, чем те, для которых предназначены ваши инструменты, только ускоряет их износ и, как следствие, поломку. Этого можно избежать, выбрав правильный материал заготовки для данного инструмента; это может сократить такие случаи на тридцать пять процентов.

Производители могут значительно увеличить срок службы своих твердосплавных концевых фрез, а также улучшить общую производительность обработки за счет тщательного мониторинга и корректировки этих факторов.

Плохое качество поверхности

Существует множество причин плохого качества поверхности во время механической обработки. Во-первых, тупые инструменты могут привести к шероховатости поверхности; поэтому необходимо следить за тем, чтобы фреза с ЧПУ или сверло были заточены или заменены по мере необходимости. Во-вторых, скорости подачи и скорости могут быть неправильными, что приводит к дефектам поверхности; эти параметры следует настроить более точно в соответствии со спецификациями материала заготовки и требованиями к инструменту. Вибрации станка также влияют на шероховатость поверхности, которую можно уменьшить, надежно поддерживая заготовку и используя методы демпфирования. Наконец, значительное влияние на этот процесс оказывают смазочно-охлаждающие жидкости; следовательно, следует использовать соответствующий выбор и количество смазочно-охлаждающей жидкости, чтобы минимизировать выделение тепла при трении, что приведет к более гладкой поверхности. Производители должны решить эти проблемы, если они хотят улучшить качество поверхности своих изделий после механической обработки.

Правильное использование во избежание износа машины

Чтобы предотвратить износ станков, необходимо следовать правильным практикам, основанным на лучших отраслевых руководствах, особенно тех, которые предполагают использование твердосплавных концевых фрез с ЧПУ. Первое, что необходимо сделать, это убедиться, что все движущиеся части регулярно обслуживаются и смазываются в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы они могли работать плавно, не выделяя слишком много тепла из-за трения, которое может привести к их износу. Во-вторых, параметры машины, такие как нагрузка, скорость и температура, должны постоянно контролироваться с помощью датчиков реального времени, если таковые имеются, поскольку это поможет выявить любую проблему до того, как она приведет к серьезным повреждениям из-за износа. В-третьих, используйте качественные режущие инструменты, предназначенные для работы с конкретными материалами, но выбрасывайте их, если они станут слишком тупыми. Таким образом, производители могут значительно снизить износ оборудования и, таким образом, увеличить срок службы оборудования, сохраняя при этом эффективность операций, особенно при использовании инструментов из быстрорежущей стали.

Справочные источники

Концевая фреза

Фрезерование (механическая обработка)

Карбид вольфрама

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что такое твердосплавная концевая фреза?

A: Фрезерный инструмент из твердого сплава, который используется для резки таких материалов, как металл, пластик и дерево. Он долговечен и эффективен при высокоскоростном фрезеровании, особенно при использовании твердосплавной концевой фрезы с ЧПУ.

Вопрос: Преимущества использования концевой фрезы из карбида вольфрама.

A: Некоторые преимущества концевых фрез из карбида вольфрама заключаются в том, что они имеют более высокую твердость, чем другие металлы, износостойкие, дольше сохраняют остроту режущих кромок и могут лучше работать при обработке твердых металлов, что снижает необходимость частой смены инструментов.

Вопрос: В чем разница между концевыми фрезами с 3 и 4 канавками?

Ответ: Основное различие между концевыми фрезами с тремя и четырьмя жидкостями заключается в количестве канавок или режущих кромок. Обычно более мягкий материал, такой как алюминий, обрабатывается трехзубчатым станком, тогда как для более твердых материалов требуются четыре канавки для более гладкой обработки и лучшего отвода стружки.

Вопрос: Почему твердосплавные концевые фрезы приобретаются вместе с другими фрезерными принадлежностями?

Ответ: Это происходит потому, что они удовлетворяют различным потребностям в обработке, включая прецизионные работы, высокоскоростные задачи и различные типы материалов. Таким образом, пользователи могут иметь универсальные инструменты, необходимые для эффективного выполнения разнообразных задач по фрезерованию.

Вопрос: Как выбрать подходящую концевую фрезу для моего фрезерного станка?

О: Учитывайте, что вы режете, т. е. тип материала, требуемую обработку поверхности, геометрию фрезы и тип выполняемой операции. Чтобы добиться максимальной производительности и продлить срок службы инструмента, важно выбрать инструмент, соответствующий вашим конкретным требованиям обработки.

Вопрос: Какие режущие материалы можно использовать в концевых фрезах из карбида вольфрама?

Ответ: Концевые фрезы из карбида вольфрама можно использовать для резки различных материалов, таких как металлы, такие как сталь или алюминий, твердые металлы, пластмассы, дерево и композиты. Они идеально подходят для резки твердых материалов, поскольку сами по себе очень твердые и устойчивы к износу.

Вопрос: Чем наборы твердосплавных борфрез отличаются от твердосплавных концевых фрез?

A: Наборы твердосплавных фрез отличаются от твердосплавных концевых фрез тем, что они используются для придания формы или резки различных материалов. Обычно они используются для шлифования, придания формы или удаления заусенцев с поверхностей плоскошлифовальными машинами, тогда как последние предназначены для прецизионного фрезерования и резки на фрезерных станках.

Вопрос: Каким должен быть фрезер, если он качественный?

Ответ: Качественная фреза должна иметь высокую твердость, хорошую остроту и большую износостойкость. Он также должен быть изготовлен из твердого сплава или вольфрамовой стали, чтобы сделать его более прочным, чем изделия из других материалов. Кроме того, в такое устройство необходимо включить эффективную конструкцию канавок, поскольку это позволит выполнять более быстрые операции даже при работе на высоких скоростях.

Вопрос: Как мне ухаживать за твердосплавными концевыми фрезами, чтобы они прослужили долго?

О: Чтобы обеспечить долговечность твердосплавных концевых фрез, храните их правильно, избегая повреждений, вызванных неправильным обращением во время хранения; всегда используйте правильную скорость резания вместе с подачей, что снижает вероятность затупления кромок из-за чрезмерного нагрева, выделяющегося во время работы; Регулярно проверяйте, выявляя любые признаки того, что некоторые детали могут нуждаться в замене, в частности, из-за износа. Поддержание чистоты во время обработки и использование правильных смазочных материалов в процессе обработки также могут сыграть роль в продлении срока их службы.

Вопрос: Почему концевые фрезы из карбида вольфрама также используются в металлообработке?

Ответ: Концевые фрезы из карбида вольфрама также используются в металлообработке, поскольку они могут резать на высоких скоростях, обладают превосходной износостойкостью и сохраняют остроту даже при обработке твердых металлов. Они незаменимы для точности и эффективности, требуемых металлообрабатывающей промышленностью.