Obróbka szybkobieżna zrewolucjonizowała przemysł produkcyjny, umożliwiając szybsze tempo produkcji, lepsze wykończenie powierzchni i większą precyzję. Minifrezy trzpieniowe o małych średnicach i dużych możliwościach skrawania stały się niezbędnymi narzędziami w środowisku charakteryzującym się dużymi prędkościami. Jako wiodący dostawca minifrezów trzpieniowych rozumiem znaczenie optymalizacji ich wykorzystania w celu osiągnięcia najlepszych wyników. W tym poście na blogu podzielę się kilkoma kluczowymi strategiami pozwalającymi w pełni wykorzystać mini frezy walcowo-czołowe w operacjach obróbki z dużymi prędkościami.
Zrozumienie mini frezów trzpieniowych
Mini frezy trzpieniowe są zwykle definiowane jako frezy trzpieniowe o średnicach w zakresie od 0,1 mm do 6 mm. Są przeznaczone do zastosowań wymagających dużej precyzji i drobnych szczegółów, takich jak mikroobróbka, produkcja form oraz produkcja wyrobów medycznych i komponentów lotniczych. Te frezy trzpieniowe są dostępne w różnych geometriach, w tym z kulistym czołem, płaskim końcem i promieniem naroża, każdy dostosowany do różnych zadań obróbczych.
W naszej firmie oferujemy szeroką gamę mini frezów walcowo-czołowych, takich jak npFrez palcowy o mikrośrednicy z 2 ostrzami i kulistymi końcówkamiiPłaski frez o mikrośrednicy z 2 rowkamiIPłaski frez o mikrośrednicy z 2 rowkami, które zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić doskonałą wydajność w obróbce z dużymi prędkościami.
Wybór odpowiedniego mini frezu trzpieniowego
Pierwszym krokiem w optymalizacji wykorzystania minifrezów walcowo-czołowych jest wybór odpowiedniego narzędzia do danego zadania. Dokonując tego wyboru, należy wziąć pod uwagę kilka czynników:
Kompatybilność materiałowa
Różne materiały wymagają różnych geometrii narzędzi skrawających i powłok. Na przykład podczas obróbki aluminium narzędzie o dużym kącie pochylenia linii śrubowej i ostrej krawędzi skrawającej idealnie nadaje się do skutecznego odprowadzania wiórów. Z drugiej strony podczas pracy ze stalą hartowaną konieczne jest użycie narzędzia z wytrzymałą powłoką, taką jak TiAlN, aby wytrzymać wysokie siły skrawania i temperatury.
Geometria
Geometria frezu walcowo-czołowego odgrywa kluczową rolę w jego działaniu. Frezy trzpieniowe kuliste nadają się do konturowania i obróbki 3D, natomiast frezy trzpieniowe płaskie lepiej nadają się do wykonywania rowków i frezowania czołowego. Frezy trzpieniowe z promieniem naroża stosowane są w celu zmniejszenia koncentracji naprężeń i zwiększenia trwałości narzędzia w zastosowaniach z narożnikami kwadratowymi.
Liczba fletów
Liczba rowków frezu walcowo-czołowego wpływa na prędkość posuwu, obciążenie wiórami i wykończenie powierzchni. Ogólnie rzecz biorąc, frezy palcowe z większą liczbą rowków mogą wykonywać lżejsze skrawania i większe posuwy, co skutkuje lepszym wykończeniem powierzchni. Mogą jednak również wymagać większej mocy i generować więcej ciepła. W przypadku operacji zgrubnych często preferowana jest mniejsza liczba rowków (np. 2 lub 3), podczas gdy w operacjach wykańczających korzystne może być zastosowanie 4 lub więcej rowków.
Optymalizacja parametrów cięcia
Po wybraniu odpowiedniego mini frezu trzpieniowego kolejnym krokiem jest optymalizacja parametrów skrawania, w tym prędkości skrawania, posuwu i głębokości skrawania. Parametry te mają istotny wpływ na wydajność i trwałość frezu walcowo-czołowego.
Szybkość cięcia
Prędkość skrawania to prędkość, z jaką krawędź skrawająca freza walcowo-czołowego porusza się względem przedmiotu obrabianego. Zwykle mierzy się go w stopach powierzchniowych na minutę (SFM) lub metrach na minutę (m/min). Optymalna prędkość skrawania zależy od kilku czynników, takich jak obrabiany materiał, materiał narzędzia i powłoka narzędzia.
Ogólną zasadą jest, że zwiększenie prędkości skrawania może poprawić produktywność, ale generuje również więcej ciepła, co może skrócić żywotność narzędzia. Dlatego ważne jest, aby znaleźć odpowiednią równowagę. Na przykład podczas obróbki stali szybkotnącej za pomocą frezu palcowego z węglików spiekanych odpowiednia może być prędkość skrawania wynosząca około 100–200 SFM.
Szybkość podawania
Szybkość posuwu to odległość, jaką pokonuje frez palcowy na obrót zęba. Zwykle mierzy się go w calach na ząb (IPT) lub milimetrach na ząb (mm/ząb). Szybkość posuwu należy dobrać w oparciu o obciążenie wiórem, czyli ilość materiału usuwanego przez każdą krawędź skrawającą podczas jednego obrotu frezu palcowego.
Właściwy posuw zapewnia skuteczne odprowadzanie wiórów i zapobiega przegrzaniu frezu palcowego. Jeżeli posuw jest zbyt mały, krawędź skrawająca może ocierać się o obrabiany przedmiot, powodując nadmierne zużycie. I odwrotnie, jeśli prędkość posuwu jest zbyt duża, frez palcowy może pęknąć lub spowodować słabe wykończenie powierzchni.
Głębokość cięcia
Głębokość cięcia odnosi się do grubości materiału usuniętego w jednym przejściu. Należy go zoptymalizować w oparciu o wytrzymałość frezu palcowego i moc maszyny. Ogólnie rzecz biorąc, mniejsze frezy palcowe mogą tolerować mniejsze głębokości skrawania. W przypadku minifrezów walcowo-czołowych często zaleca się głębokość skrawania 0,2-0,8 średnicy narzędzia.
Prawidłowe trzymanie narzędzia i ustawienie przedmiotu obrabianego
Zapewnienie prawidłowego mocowania narzędzia i ustawienia przedmiotu obrabianego ma kluczowe znaczenie dla powodzenia operacji obróbki z dużą prędkością przy użyciu minifrezów walcowo-czołowych.
Trzymanie narzędzi
Sztywny i dokładny system mocowania narzędzia jest niezbędny, aby zminimalizować ugięcie narzędzia i wibracje. Uchwyty zaciskowe, uchwyty hydrauliczne i oprawki termokurczliwe są powszechnie stosowane do mocowania minifrezów walcowo-czołowych. Oprawki te zapewniają dużą siłę mocowania i koncentryczność, co pomaga poprawić wydajność skrawania i trwałość narzędzia.
Konfiguracja przedmiotu obrabianego
Obrabiany przedmiot powinien być bezpiecznie zamocowany, aby zapobiec przesuwaniu się podczas obróbki. Wszelkie wibracje lub niewspółosiowość mogą prowadzić do złego wykończenia powierzchni, złamania narzędzia lub niedokładnych wymiarów. Użycie imadła, uchwytu lub uchwytu magnetycznego może pomóc w zapewnieniu stabilnego ustawienia przedmiotu obrabianego.
Chłodziwo i smarowanie
Stosowanie odpowiedniego chłodziwa i smarowania to kolejny ważny aspekt optymalizacji wykorzystania minifrezów walcowo-czołowych w obróbce z dużymi prędkościami.
Płyn chłodzący
Chłodziwo pomaga obniżyć temperaturę na krawędzi skrawającej, wypłukiwać wióry i zapobiegać uszkodzeniom przedmiotu obrabianego i narzędzia. Istnieją dwa główne rodzaje chłodziw: na bazie wody i na bazie oleju. Chłodziwa na bazie wody są coraz częściej stosowane ze względu na ich wysoką wydajność chłodzenia i niski koszt. Mogą jednak wymagać odpowiedniej konserwacji, aby zapobiec rozwojowi bakterii.
Smarowanie
Smary mogą zmniejszać tarcie pomiędzy krawędzią skrawającą a przedmiotem obrabianym, poprawiając odprowadzanie wiórów i wykończenie powierzchni. W obróbce z dużymi prędkościami smary można nakładać na różne sposoby, w tym chłodziwo zalewowe, chłodziwo mgłowe i smarowanie minimalną ilością (MQL). MQL jest popularną opcją, ponieważ wykorzystuje niewielką ilość smaru, co ogranicza ilość odpadów i kosztów, a jednocześnie zapewnia skuteczne smarowanie.
Monitorowanie i konserwacja narzędzi
Regularne monitorowanie i konserwacja narzędzi są niezbędne, aby zapewnić ciągłą wydajność minifrezów walcowo-czołowych podczas obróbki z dużymi prędkościami.
Monitorowanie narzędzi
Monitorowanie stanu frezu palcowego podczas obróbki może pomóc we wczesnym wykryciu zużycia i uszkodzeń. Można tego dokonać poprzez kontrolę wzrokową, wykorzystanie czujników do pomiaru sił skrawania lub wibracji lub monitorowanie wykończenia powierzchni przedmiotu obrabianego. W przypadku wykrycia oznak nadmiernego zużycia lub uszkodzenia, frez palcowy należy natychmiast wymienić, aby zapobiec dalszym problemom.
Konserwacja narzędzi
Właściwa konserwacja narzędzi obejmuje czyszczenie, ostrzenie i powlekanie frezów walcowo-czołowych. Po każdym użyciu frezy trzpieniowe należy oczyścić z wiórów i resztek chłodziwa. Ostrzenie może przywrócić krawędź skrawającą i wydłużyć żywotność narzędzia, jednak powinno być wykonywane przez profesjonalistę, aby zapewnić prawidłową geometrię. Powlekanie frezów walcowo-czołowych może poprawić ich wydajność i trwałość, szczególnie podczas obróbki trudnych materiałów.
Wniosek
Optymalizacja wykorzystania minifrezów walcowo-czołowych w obróbce z dużymi prędkościami wymaga połączenia odpowiedniego doboru narzędzia, zoptymalizowanych parametrów skrawania, dokładnego trzymania narzędzia i ustawienia przedmiotu obrabianego, skutecznego chłodziwa i smarowania oraz regularnego monitorowania i konserwacji narzędzi. Stosując się do tych strategii, producenci mogą osiągnąć wyższą produktywność, lepsze wykończenie powierzchni i dłuższą żywotność narzędzi.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat naszych minifrezów walcowo-czołowych lub masz specyficzne wymagania dotyczące obróbki, chętnie skontaktujemy się z Tobą. Skontaktuj się z nami, aby omówić swoje potrzeby i dowiedzieć się, w jaki sposób nasze produkty mogą pomóc w optymalizacji operacji obróbki wysokoobrotowej.
Referencje
- Boothroyd, G. i Knight, WA (2006). Podstawy obróbki skrawaniem i obrabiarek. Prasa CRC.
- Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2013). Inżynieria i technologia produkcji. Pearsona.
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterwortha-Heinemanna.
