W dziedzinie obróbki skrawaniem i skrawaniem, kwadratowe frezy węglikowe wyróżniają się jako narzędzia niezbędne ze względu na ich niezwykłą twardość, odporność na zużycie i możliwości skrawania z dużymi prędkościami. Jako czołowy dostawca kwadratowych frezów z węglików spiekanych, byłem na własne oczy świadkiem krytycznej roli, jaką geometria krawędzi skrawającej odgrywa w określaniu ogólnej wydajności skrawania tych narzędzi. W tym blogu zagłębimy się w zawiłe powiązania pomiędzy geometrią krawędzi skrawającej a wydajnością cięcia kwadratowych frezów z węglików spiekanych.
Podstawy skrawania – geometria krawędzi
Geometria krawędzi skrawającej odnosi się do kształtu, kąta i innych cech fizycznych krawędzi skrawającej kwadratowego frezu z węglików spiekanych. Kluczowe aspekty geometrii krawędzi skrawającej obejmują kąt natarcia, kąt przyłożenia, promień krawędzi skrawającej i kąt linii śrubowej. Każdy z tych elementów ma ogromny wpływ na sposób interakcji frezu z przedmiotem obrabianym podczas procesu cięcia.
Kąt natarcia jest jednym z najważniejszych czynników. Dodatni kąt natarcia oznacza, że krawędź skrawająca jest nachylona w kierunku przepływu wiórów. Zmniejsza to wymaganą siłę skrawania i zapewnia gładsze tworzenie się wiórów. Jednak zbyt duży dodatni kąt natarcia może osłabić krawędź skrawającą, czyniąc ją bardziej podatną na odpryski. Z drugiej strony ujemny kąt natarcia zapewnia większą wytrzymałość krawędzi skrawającej, co jest korzystne przy skrawaniu twardych materiałów. Zwiększa to jednak także siłę skrawania i może powodować większe wytwarzanie ciepła.
Kąt przyłożenia ma za zadanie zapobiegać ocieraniu się boku frezu o obrabiany przedmiot. Odpowiedni kąt przyłożenia zapewnia, że frez może ciąć swobodnie, bez zakłóceń, zmniejszając tarcie i wytwarzanie ciepła. Niewystarczający kąt przyłożenia może spowodować nadmierne zużycie boku frezu, natomiast zbyt duży kąt przyłożenia może osłabić krawędź skrawającą.
Promień krawędzi skrawającej jest kolejnym ważnym parametrem. Ostra krawędź skrawająca (mały promień krawędzi skrawającej) może zapewnić lepsze wykończenie powierzchni przedmiotu obrabianego i wymaga mniejszej siły skrawania. Jest jednak bardziej podatny na zużycie i odpryski. Większy promień krawędzi skrawającej jest natomiast trwalszy, ale może powodować bardziej chropowate wykończenie powierzchni i wymagać większych sił skrawania.
Kąt pochylenia linii śrubowej wpływa na odprowadzanie wiórów i rozkład siły skrawania. Większy kąt pochylenia linii śrubowej sprzyja lepszemu odprowadzaniu wiórów, co ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania zatykaniu się wiórów i poprawy wydajności skrawania. Pomaga również zmniejszyć siłę skrawania w kierunku osiowym, dzięki czemu proces cięcia jest bardziej stabilny.
Wpływ na wydajność cięcia
Szybkość usuwania materiału
Geometria krawędzi skrawającej znacząco wpływa na szybkość usuwania materiału (MRR). Frez o zoptymalizowanym kącie natarcia i kącie linii śrubowej może skutecznie usuwać materiał z przedmiotu obrabianego. Na przykład dodatni kąt natarcia w połączeniu z dużym kątem pochylenia linii śrubowej pozwala na płynniejszy spływ wiórów i zmniejsza siłę skrawania, umożliwiając frezowi pracę z większymi posuwami i prędkościami skrawania. Przekłada się to bezpośrednio na wyższy MRR, który jest niezbędny w przypadku produkcji masowej i operacji obróbczych wrażliwych na czas.
Podczas cięcia miękkich materiałów można zastosować większy dodatni kąt natarcia, aby zmaksymalizować MRR. Zmniejszona siła skrawania umożliwia frezowi wykonywanie głębszych cięć i szybsze poruszanie się po obrabianym przedmiocie. Natomiast w przypadku twardych materiałów może być konieczny ujemny kąt natarcia, aby zapewnić wytrzymałość krawędzi skrawającej. Chociaż siła skrawania jest większa, frez może nadal skutecznie usuwać materiał bez przedwczesnego zużycia i odprysków.
Wykończenie powierzchni
Jakość wykończenia powierzchni obrabianego przedmiotu jest ściśle powiązana z geometrią krawędzi skrawającej. Ostra krawędź skrawająca o małym promieniu krawędzi skrawającej może zapewnić gładsze wykończenie powierzchni. Mały promień zmniejsza ilość odkształceń materiału podczas cięcia, co skutkuje delikatniejszą teksturą powierzchni.
Kąt przyłożenia odgrywa również rolę w wykończeniu powierzchni. Odpowiedni kąt przyłożenia zapobiega ocieraniu się boku frezu o obrabiany przedmiot, co może powodować zarysowania i chropowatość powierzchni. Dodatkowo kąt pochylenia linii śrubowej wpływa na wykończenie powierzchni, wpływając na ewakuację wiórów. Dobre odprowadzanie wiórów zapobiega ich ponownemu wycinaniu i osadzaniu się na powierzchni przedmiotu obrabianego, co może uszkodzić wykończenie.
Żywotność narzędzia
Trwałość narzędzia jest krytycznym czynnikiem w operacjach obróbki, ponieważ ma bezpośredni wpływ na koszty i produktywność. Geometria krawędzi skrawającej ma bezpośredni wpływ na trwałość narzędzia. Frez o dobrze zaprojektowanej geometrii krawędzi skrawającej jest mniej podatny na zużycie i odpryski.
Ujemny kąt natarcia i odpowiedni promień krawędzi skrawającej mogą zwiększyć trwałość narzędzia podczas skrawania twardych materiałów. Ujemny kąt natarcia zapewnia niezbędną wytrzymałość krawędzi skrawającej, natomiast odpowiedni promień krawędzi skrawającej rozkłada siłę skrawania bardziej równomiernie, zmniejszając koncentrację naprężeń na krawędzi. Kąt przyłożenia wpływa również na trwałość narzędzia. Niewystarczający kąt przyłożenia może spowodować szybkie zużycie powierzchni bocznej frezu, natomiast odpowiedni kąt przyłożenia zmniejsza tarcie i ciepło, które są głównymi przyczynami zużycia narzędzia.
Aplikacje i zalecenia
Różne materiały przedmiotu obrabianego
Do miękkich materiałów, takich jak aluminium i tworzywa sztuczne, zaleca się frez o dużym dodatnim kącie natarcia (np. 15–20 stopni) i dużym kącie pochylenia linii śrubowej (np. 30–40 stopni). Ta kombinacja pozwala na efektywne usuwanie materiału i dobre wykończenie powierzchni. Ostra krawędź skrawająca z łatwością wnika w miękki materiał, a duży kąt pochylenia linii śrubowej zapewnia płynne odprowadzanie wiórów.
Do cięcia twardych materiałów, takich jak stal nierdzewna i tytan, bardziej odpowiedni jest ujemny kąt natarcia (-5 do -10 stopni) i stosunkowo duży promień krawędzi skrawającej. Ujemny kąt natarcia zapewnia niezbędną wytrzymałość krawędzi skrawającej, a większy promień pomaga rozłożyć siłę skrawania. Można również zastosować niższy kąt linii śrubowej, aby zwiększyć stabilność procesu skrawania.
Operacje obróbki
W operacjach frezowania szczególnie ważny jest kąt pochylenia linii śrubowej kwadratowego frezu z węglików spiekanych. W przypadku frezowania czołowego frez o średnim kącie pochylenia linii śrubowej (20–30 stopni) może zapewnić dobrą równowagę pomiędzy odprowadzaniem wiórów a rozkładem siły skrawania. W przypadku frezowania obwodowego większy kąt pochylenia linii śrubowej może być korzystny w celu uzyskania lepszego przepływu wiórów i zmniejszenia sił skrawania.
W operacjach wiercenia kluczowy jest kąt natarcia i kąt wierzchołkowy krawędzi skrawającej. Właściwy kąt natarcia pomaga zmniejszyć moment skrawania, natomiast kąt wierzchołkowy wpływa na zdolność centrowania i prędkość penetracji wiertła.
Powiązane produkty i linki
Jako dostawca kwadratowych frezów z węglików spiekanych oferujemy również szeroką gamę powiązanych produktów. Możesz poznać naszeInny kawałek poręczy, który jest przeznaczony do konkretnych zastosowań w obróbce poręczy. NaszZestaw bitów do ościeżnicy Ogeeidealnie nadaje się do tworzenia skomplikowanych profili ościeżnic. Jeśli interesują Cię bardziej ogólne narzędzia skrawające z węglików spiekanych, sprawdź naszeFrezy z węglików spiekanych.
Wniosek
Podsumowując, najnowocześniejsza geometria kwadratowego frezu z węglików spiekanych jest złożonym, ale kluczowym czynnikiem, który znacząco wpływa na wydajność skrawania. Rozumiejąc zależności między różnymi parametrami geometrycznymi i ich wpływ na szybkość usuwania materiału, wykończenie powierzchni i trwałość narzędzia, producenci mogą podejmować świadome decyzje przy wyborze i stosowaniu kwadratowych frezów z węglików spiekanych.
Jeśli jesteś na rynku wysokiej jakości kwadratowych frezów z węglików spiekanych lub masz jakiekolwiek pytania dotyczące geometrii krawędzi skrawającej i jej wpływu na wydajność skrawania, zapraszamy do kontaktu w celu szczegółowej dyskusji i negocjacji w sprawie zakupu. Nasz zespół ekspertów jest gotowy pomóc Ci w znalezieniu najodpowiedniejszych rozwiązań w zakresie cięcia dostosowanych do Twoich konkretnych potrzeb.
Referencje
- Stephenson, DA i Agapiou, JS (2006). Teoria i praktyka cięcia metalu. Prasa CRC.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2009). Inżynieria i technologia produkcji. Sala Pearson Prentice.
