Выбор наиболее эффективного инструментального решения при выполнении работ по точной обработке чрезвычайно важен с точки зрения производительности и качества результата. Следующая статья посвящена преимуществам концевых фрез с переменной спиралью. Давайте уделим особое внимание разработке конструкций канавок этих инструментов. Анализ этих режущих инструментов позволит нам выявить, как конкретная геометрическая конструкция этих инструментов обеспечивает лучшую стабилизацию, меньшую вибрацию и лучшие пути выброса стружки. Представленное здесь техническое объяснение позволяет инженерам и машинистам быть более эффективными и производительными в своей обработке.
Что именно делает концевая фреза с переменной спиралью?
Функциональность концевой фрезы с переменной спиралью
Концевые фрезы с переменной спиралью имеют одноканавочную конструкцию режущей кромки, которая выступает и изменяется вместе с углом наклона спирали. Такие несоответствия уменьшают гармоники во время операции по механической обработке, следовательно, облегчая задачи резки, которые в противном случае потребовали бы использования односторонних инструментов с большей эффективностью. Неравномерная конфигурация также помогает улучшить эвакуацию стружки, предотвращая скопление стружки и, таким образом, увеличивая скорость удаления материала. Она также увеличивает долговечность инструментов, уменьшая силы, действующие на определенные области режущего инструмента, поскольку эти области выполняют одну и ту же функцию резки. В целом, конфигурация переменной спирали эффективно улучшает как производительность резки, так и точность в различных процессах обработки.
Концевые фрезы с переменной спиралью: плюсы и минусы
Деформация формы доступна в различных размерах, а две другие ведущие режущие кромки обычно состоят из различных характеристик концевых фрез с переменной спиралью, что дает им еще более широкий потенциал применения. Прежде всего, при работе со сложными обрабатываемыми материалами они повышают производительность процесса обработки. Во-первых, уровень гармонических колебаний значительно ниже. Таким образом, поверхность обработанной детали становится еще лучше, а вероятность дефектов еще больше снижается. Это форма концевая фреза что обеспечивает надлежащий зазор стружки и предотвращает перегрев инструмента. В дополнение к этому, изменение угла осевой спирали имеет тенденцию создавать хорошо сбалансированные обратные силы, что приводит к меньшему контакту между инструментом и работой и более точным размерам. Все большая производительность всей деятельности, снижение времени цикла и т. д. достигается в точных процессах обработки. Оснащенные этим вышеупомянутым средством геометрической адаптивности, такие инструменты применяются к различным материалам заготовок_VEC.
Области применения концевых фрез с переменным углом
Благодаря своей эффективности и точности концевые фрезы с переменной спиралью находят применение в производстве деталей в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности. В аэрокосмической отрасли они позволяют обрабатывать детали сложной формы из легких материалов, включая титан и его сплавы. В автомобильной промышленности эти концевые фрезы во время обработки компонентов двигателя, поскольку они быстрее, обеспечивая при этом хорошую чистоту поверхности и размерную точность. Эти концевые фрезы с переменной спиралью также используются в производстве высококачественных хирургических инструментов в области медицины, где точность и надежность очень важны. Кроме того, они также используются для производства пресс-форм и штампов, где время цикла улучшается во много раз, а износ меньше при высокоскоростных применениях.
Какова связь между углом наклона винтовой линии и производительностью фрезерования?
Почему Helix Hayes имеет значение
Углы спирали являются конструктивными особенностями концевой фрезы, которые играют важную роль в воздействии на такие факторы, как вибрация инструмента и эффективность резания. С другой стороны, если инструмент имеет малый угол спирали, силы резания будут большими, и будет эффективное удаление стружки, что подходит для твердых материалов. С другой стороны, большой угол спирали уменьшает осевые силы резания, одновременно увеличивая режущее действие, что подходит для более мягких материалов, а также для достижения лучшего качества поверхности с помощью винтовых концевых фрез. Таким образом, производители могут повысить эффективность режущих инструментов для определенных задач, выбирая точный угол спирали, что, в конечном итоге, обеспечивает лучшее качество и износостойкость и меньшее проникновение простоев обработки.
Различия между концевыми фрезами с высокой и стандартной спиралью
Концевые фрезы с высокой спиралью имеют углы спирали от умеренных до крутых, около 45–60 градусов, что делает процесс резки более эффективным, чем стандартные концевые фрезы с винтовой спиралью, и обеспечивает лучшее удаление стружки. Это хорошая стратегия для мягких материалов, эстетические характеристики которых являются целью. Напротив, стандартные концевые фрезы имеют спирали с углами от 30 до 35 градусов, которые являются более разрушительными, что позволяет резать более твердые материалы. Переменными в данном случае являются концевые фрезы с высокой и стандартной спиралью. Поскольку высокогибридные конструкции позволяют увеличивать скорость и полировку, стандартные обеспечивают обычную стабильность с прочными характеристиками, работая в агрессивных приложениях. Правильный тип важен, поскольку он влияет на точность обработки относительно характера готового продукта и выбора, основанного на том, как будут использоваться материалы.
Как выбрать правильный угол наклона спирали
Наиболее важным из них является правильный выбор угла наклона винтовой линии в соответствии с типом материала: для более твердых материалов подходит стандартный угол наклона винтовой линии 30-35 градусов, чтобы обеспечить стабильность и правильное распределение сил. Поэтому для мягких материалов, требующих очень гладкой поверхности для более легкого удаления стружки и лучшей отделки поверхности, следует выбирать высокий угол наклона винтовой линии (около 45-60). Кроме того, важно учитывать функциональные параметры обрабатываемой детали, например, скорость ее обработки и требуемое качество обработки; высокие углы наклона винтовой линии позволяют работать на больших скоростях и выполнять косметические работы, а стандартные лучше выдерживают нагрузки в интенсивных рабочих условиях. При резке материалов эффективная рабочая скорость геометрии конечной детали, основанная на свойствах материала и условиях эксплуатации, предполагает, что для каждого материала существует удобный и оптимальный угол наклона винтовой линии.
Каковы основные характеристики твердосплавных концевых фрез?
Состав материала твердосплавных концевых фрез
Концевые фрезы из карбида вольфрама в основном состоят из карбида вольфрама, прочного и износостойкого материала, который ценится за высокую износостойкость и эффективность резания. Такой состав позволяет производить инструменты, которые теряют свои режущие качества даже при длительном использовании, особенно для винтовых концевых фрез, предназначенных для алюминиевых сплавов, которые работают оптимально. Кроме того, они могут использовать кобальт в качестве связующего вещества в винтовых концевых фрезах для повышения прочности и термической стабильности инструмента. Эти материалы специально разработаны для их индивидуальных целей, чтобы повысить производительность и безопасность концевых фрез из карбида во время использования, особенно при высокоскоростной обработке меди.
Почему карбид лучше других доступных альтернатив?
Использование твердосплавных концевых фрез имеет преимущества по сравнению с HSS и материалами на основе кобальта. Во-первых, карбид тверже этих материалов, что позволяет лучше сохранять острую геометрию режущих инструментов и более высокие скорости резания на винтовых концевых фрезах. Во-вторых, высокая твердость карбида снижает износ инструментов и помогает повысить экономическую эффективность инструментов с течением времени за счет увеличения их долговечности и снижения затрат на техническое обслуживание. Кроме того, воздействие карбида при высоких температурах улучшает его работу в более сложных ситуациях обработки. Наконец, производительность твердосплавных инструментов, которая остается довольно постоянной независимо от условий обработки, повышает качество и чистоту поверхности конечного продукта при обработке сложных материалов.
Как выбрать концевую фрезу с учетом требований к алюминию и его сплавам?
Особенности конструкции концевой фрезы, используемые для обработки алюминиевых сплавов
При поиске соединений концевых фрез для алюминия и алюминиевых сплавов следует учитывать такие особенности, как конструкция канавки, покрытие и геометрия, в частности, концевых фрез для алюминиевых сплавов. Высокий угол наклона спирали (около 45 градусов) также облегчает удаление стружки и снижает вероятность ее уплотнения. Инструменты с меньшим количеством канавок (обычно две или три) обеспечивают удаление стружки, что приводит к улучшению процессов обработки. Некоторые покрытия, такие как TiN или TiAlN, могут улучшить характеристики сопротивления трению инструмента и обеспечить износостойкость. Для повышения качества обрабатываемых деталей из алюминия целесообразно использовать режущие инструменты с острыми кромками для достижения тонкой отделки и точности размеров.
Значение радиуса угла и конструкции канавки инструмента
Радиус угла концевой фрезы является важным аспектом общей производительности инструмента при обработке алюминия. Поскольку радиус угла большой, это повышает прочность инструмента, минимизирует эффекты скалывания во время работы и улучшает качество обработки поверхности. Кроме того, конструкция канавки остается очень важной для облегчения эвакуации стружки и пути охлаждающей жидкости. Конструкция канавки с заданным количеством каналов позволяет иметь надлежащий зазор для стружки, избегая обратного потока стружки к инструменту, тем самым вызывая износ инструмента и размерные ошибки. Радиусы и канавки латуни очень важны при операциях резки для оптимизации рабочих условий на заготовке.
Советы Гюринга и MA Ford® TuffCut®
Guhring предложил, что при обработке алюминия и его сплавов целесообразно использовать концевые фрезы с большими углами наклона спирали и несколькими канавками, равными 2 или более, чтобы обеспечить надлежащее удаление стружки. Они также рекомендуют наносить покрытия TiAlN для увеличения срока службы инструмента. MA Ford® TuffCut® подчеркивает необходимость разработки круглого угла инструмента с лучшим качеством обработки, чем у чистых кромок, в соответствии с требованиями к конструкциям спиральных инструментов, очищающих стружку. Все эти производители призывают к регулярной оценке степени износа режущего инструмента для поддержания целостности процессов обработки.
Каковы рабочие параметры для оптимизации срока службы инструмента?
Правильные параметры бега
Для достижения максимального срока службы инструмента при обработке алюминия рабочие параметры, которые будут установлены, должны совпадать с функциональными свойствами инструмента и обрабатываемого материала. К таким параметрам относятся скорость резания, скорость подачи и глубина резания, особенно при использовании концевых фрез. Хотя окончательных документов по этому поводу нет, рекомендуется устанавливать скорость резания от 500 до 1000 SFM для большинства алюминиевых сплавов. Аналогично, рабочая или продольная подача должна соответствовать рекомендуемым характеристикам концевой фрезы с нормальными значениями в диапазоне от 0,003 до 0,015 дюйма на зуб. Что касается режущих инструментов, также необходима глубина резания, которая основана не только на диаметре инструмента, но и на характере работы, обычно в диапазоне от 0,010 до 0,100 дюйма. Эти параметры требуют надлежащей оптимизации производительности, поскольку они способствуют точности обработки и износу инструментов.
Влияние гармонических колебаний на срок службы инструмента
Гармонические колебания могут привести к значительному сокращению срока службы инструмента, поскольку они увеличивают напряжение, вызванное режущим инструментом, и износ режущих кромок. Эти колебания могут вызвать ложное резание или чрезмерные условия резания, что приводит к неравномерности сил резания, что может сократить срок службы инструментов, в частности, концевых фрез. Кроме того, они также могут ухудшить качество обработки поверхности и вызвать ошибки в точности обработки заготовок. Поэтому следует принять соответствующие меры, связанные с применением эффективных методов гашения вибрации и контроля состояний шпинделя, чтобы уменьшить эти воздействия и поддерживать эффективную работу инструментов.
Максимизация скорости съема для высокоэффективного фрезерования
Если целью является повышение скорости удаления материала при высокоэффективном фрезеровании, крайне важно сделать это без ущерба для стабильности, соответствующим образом изменив параметры резания. Это означает, что используется очень высокая скорость резания, обычно в диапазоне от 800 SFM до 1200 SFM, при резке алюминия и очень высокая скорость подачи, соответствующая инструменту от 0,015 до 0,025 дюйма на зуб. Рез должен быть увеличен на основе пределов инструмента, которые часто наблюдаются в районе до 0,100 и 0,250 дюйма, что более важно для глубокого резания, чтобы удалить больше материала. С прочным инструментом и хорошими условиями охлаждения можно изготавливать высококачественные детали даже при высоких скоростях удаления материала.
Как контролировать вибрацию во время фрезерования?
Болтовня в Helix End Mills
Фрезерование торцевой поверхности происходит при нисходящем давлении путем скольжения и резки вращающимся резцом на конце. Высокая скорость фрезерования поверхности при попытке использования простого оборудования чаще всего приводит к нестабильности в работе. Это включает в себя такое отклонение, которое может увеличиваться из-за типов резки или из-за приложенных сил. Кроме того, другие факторы, такие как конструктивные особенности инструментов, такие как большой угол наклона спирали или малый зазор, также создают вероятность вибрации. Различные материалы имеют разные способности к резке, и заготовки часто не удерживаются интенсивно, что приводит к плохой маршрутизации. Вибрация затруднена, поскольку промышленность режет все глубже и глубже, в то время как инструменты остаются прежними. Но чтобы избежать этого эффекта, крайне важно выбрать правильный инструмент и использовать высокопроизводительные коэффициенты вращения шпинделя, обеспечивая достаточное количество зажимов для усиления устойчивости.
Методы минимизации контроля за болтовней
- Увеличьте жесткость инструмента: Используйте более короткие режущие инструменты и прочные обрабатывающие платформы, чтобы повысить прочность, а также снизить вероятность изгиба инструментов.
- Оптимизация параметров резки: Изменяйте заданные обороты шпинделя или скорости резки, чтобы свести к минимуму перемешивание и при этом добиться успешной резки.
- Увеличить демпфирование: Используйте или предоставьте инструменты, которые будут использовать амортизирующие устройства или наконечники.
- Выберите подходящую геометрию инструмента: Используйте соответствующие инструменты с правильным углом наклона спирали и надлежащим зазором, чтобы свести к минимуму вероятность возникновения диалога.
- Усиление креплений: При обработке используйте более жесткие приспособления и кондукторы или держатели и зажимы для заготовки.
- Проведите оптимизацию траектории инструмента: Применяйте стратегии постоянного взаимодействия и используйте адаптивные траектории инструмента, чтобы уменьшить резкие изменения нагрузки.
- Регулярно проводите проверку и техническое обслуживание инструментов: Поддерживайте инструменты в надлежащем состоянии, затачивая их и уменьшая износ от вибрации.
Настройки станка и особенности обработки заготовки
Необходимо контролировать настройки станка и состояние заготовки, чтобы добиться наименьшего количества вибрации во время обработки. Для начала необходимо точно настроить скорость шпинделя; например, если скорость шпинделя установлена слишком высокой, может возникнуть деформация, а если установлена слишком низкой, может быть получена неудовлетворительная резка. Скорость подачи резания значительно влияет на образование стружки. Поэтому рекомендуется всегда использовать среднее значение, где это необходимо, чтобы минимизировать вибрацию. Кроме того, следите за траекторией и структурой инструмента, чтобы не происходило резких изменений нагрузки.
При анализе вышеупомянутой заготовки важно отметить и оценить свойства структуры заготовки, поскольку резы могут различаться, например, вихревая резка. Благодаря использованию подходящих фитингов, которые точно позиционируют заготовку, избегается вращательное движение, вызывающее вибрацию. И последнее, но не менее важное: параметры станка, включая уровень выравнивания, жесткость и отсутствие порезов, царапин и повреждений, также должны быть оценены, поскольку эти параметры напрямую влияют на устойчивость основания и эффективность процессов резки.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Каковы преимущества концевых фрез с переменной спиралью?
A: Концевые фрезы с переменной спиралью обладают рядом преимуществ, таких как меньшая вибрация, лучшее удаление стружки и более высокие скорости подачи. Их …
В: Какое влияние оказывает угол наклона спирали концевой фрезы на производительность?
A: Угол наклона спирали концевой фрезы является важным фактором, влияющим на производительность инструмента. В большинстве случаев более гигантская спираль …
В: Какие концевые фрезы с переменной спиралью широко используются на рынке?
A: Некоторые из этих концевых фрез с переменной спиралью включают серию MAFord® TuffCut®, концевые фрезы Altima®, Guhring RF 100…
В: Могут ли концевые фрезы с переменным углом наклона спирали использоваться для широкого спектра видов обработки алюминиевых сплавов?
A: Да, концевые фрезы с переменной спиралью отлично подходят для обработки алюминиевых сплавов. Эти специальные концевые фрезы разработаны таким образом, чтобы избежать сваривания стружки и обеспечить отличный отвод стружки, что особенно важно при обработке вязких материалов, таких как алюминий. Некоторые компании производят концевые фрезы со специальной спиралью для обработки алюминия, которые обеспечивают качественные результаты и шероховатость.
В: Это очень просто. Обе концевые фрезы имеют 4 канавки. Чем они отличаются от концевой фрезы с 4 канавками стандартной конфигурации?
A: Хотя обе они являются четырехканавочными концевыми фрезами, в конструкции с переменной спиралью углы наклона винтовой линии на режущих кромках четырехканавочных концевых фрез различаются. Это различие помогает регулировать гармоники, уменьшать вибрацию и улучшать работу концевых фрез. Четырехканавочные концевые фрезы с постоянными углами наклона винтовой линии или спирали легче механически возбуждаются в определенных условиях использования.
В: Можно ли использовать концевые фрезы с переменной спиралью в качестве инструментов для черновой и чистовой обработки?
A: Конечно, большинство концевых фрез с переменной спиралью предназначены как для черновой, так и для чистовой обработки. В то время как некоторые атрибуты серии могут быть улучшены, чтобы быть полезными только для определенной задачи, общая производительность специальных инструментов довольно хороша для различных условий резания. Если требуются наилучшие результаты, следует следовать рекомендациям производителя или использовать программное обеспечение для выбора инструмента, например Machining Advisor Pro.
В: Какие покрытия наносятся на концевые фрезы с переменной спиралью?
A: Использование концевых фрез с переменной спиралью, как и других, часто сопровождается необходимостью нанесения высокопроизводительных покрытий для противостояния износу, возникающему в результате операций резки. Обычные покрытия включают AlTiN (нитрид алюминия и титана), который применяется в высокотемпературных средах и при обработке нержавеющей стали. Другие покрытия могут быть рифмованы конкретно с алюминиевым сплавом или любым другим материалом. Тип используемого покрытия будет в первую очередь зависеть от того, какая работа будет выполняться и с какими материалами.
