W dziedzinie obróbki frezy walcowo-czołowe są szeroko stosowane ze względu na ich zdolność do tworzenia skomplikowanych kształtów i gładkich powierzchni. Jednakże jednym z wyzwań stojących przed stosowaniem frezów walcowo-czołowych z czołem kulistym jest duża siła skrawania, która może prowadzić do zużycia narzędzia, złej jakości powierzchni, a nawet uszkodzenia obrabiarki. Jako dostawca frezów walcowo-czołowych rozumiem znaczenie zmniejszania siły skrawania w celu poprawy wydajności obróbki i trwałości narzędzia. W tym poście na blogu podzielę się kilkoma skutecznymi metodami zmniejszania siły skrawania frezu walcowo-czołowego.
Zrozumienie czynników wpływających na siłę skrawania
Zanim omówimy metody zmniejszania siły skrawania, istotne jest zrozumienie czynników, które na nią wpływają. Na siłę skrawania frezu palcowego z kulistym czołem ma wpływ kilka czynników, w tym parametry skrawania, geometria narzędzia, materiał przedmiotu obrabianego i środowisko skrawania.
- Parametry cięcia: Parametry skrawania, takie jak prędkość skrawania, posuw i głębokość skrawania, mają znaczący wpływ na siłę skrawania. Wyższe prędkości skrawania zazwyczaj skutkują niższymi siłami skrawania, ale zwiększają również ryzyko zużycia narzędzia i wytwarzania ciepła. Wyższa prędkość posuwu może zwiększyć szybkość usuwania materiału, ale prowadzi również do większych sił skrawania. Głębokość skrawania wpływa również na siłę skrawania, przy czym większe głębokości skrawania skutkują większymi siłami.
- Geometria narzędzia: Geometria frezu walcowo-czołowego, w tym liczba rowków, kąt pochylenia linii śrubowej i kąt natarcia, mogą mieć wpływ na siłę skrawania. Większa liczba rowków może zwiększyć wydajność cięcia, ale także zwiększyć siłę skrawania. Kąt linii śrubowej wpływa na odprowadzanie wiórów i siłę skrawania, przy czym większy kąt linii śrubowej zazwyczaj skutkuje niższymi siłami skrawania. Kąt natarcia wpływa również na siłę skrawania, przy czym dodatni kąt natarcia zmniejsza siłę skrawania.
- Materiał przedmiotu obrabianego: Właściwości materiału przedmiotu obrabianego, takie jak twardość, wytrzymałość i plastyczność, mogą mieć wpływ na siłę skrawania. Twardsze i mocniejsze materiały wymagają zazwyczaj większych sił skrawania, podczas gdy bardziej plastyczne materiały można obrabiać przy użyciu mniejszych sił.
- Środowisko cięcia: Środowisko skrawania, w tym użycie chłodziwa i smaru, może mieć wpływ na siłę skrawania. Chłodziwo i smar mogą zmniejszyć tarcie pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym, zmniejszając w ten sposób siłę skrawania i poprawiając trwałość narzędzia.
Metody zmniejszania siły skrawania
Optymalizuj parametry cięcia
- Dostosuj prędkość cięcia: Jak wspomniano wcześniej, zwiększenie prędkości skrawania może ogólnie zmniejszyć siłę skrawania. Ważne jest jednak znalezienie optymalnej prędkości skrawania dla konkretnego materiału przedmiotu obrabianego i narzędzia. Zbyt duża prędkość skrawania może prowadzić do nadmiernego zużycia narzędzia i wytwarzania ciepła, natomiast zbyt mała prędkość skrawania może skutkować dużymi siłami skrawania i gorszą jakością powierzchni. Można zapoznać się z zaleceniami producenta narzędzia lub przeprowadzić testy skrawania w celu ustalenia optymalnej prędkości skrawania.
- Zmniejsz prędkość podawania: Zmniejszenie szybkości posuwu może skutecznie zmniejszyć siłę skrawania. Jednakże zmniejsza to również szybkość usuwania materiału. Dlatego konieczne jest znalezienie równowagi pomiędzy prędkością posuwu a siłą skrawania, aby osiągnąć pożądaną wydajność obróbki. Możesz stopniowo zmniejszać posuw podczas procesu skrawania i obserwować siłę skrawania oraz jakość powierzchni, aby znaleźć optymalną prędkość posuwu.
- Kontroluj głębokość cięcia: Ograniczenie głębokości skrawania może również zmniejszyć siłę skrawania. Zamiast wykonywać dużą głębokość skrawania w jednym przejściu, zaleca się wykonanie wielu przejść z mniejszą głębokością skrawania. Może to pomóc w zmniejszeniu siły skrawania i poprawie jakości powierzchni.
Wybierz odpowiednią geometrię narzędzia
- Wybierz odpowiednią liczbę fletów: Liczba rowków frezu walcowo-czołowego ma wpływ na siłę skrawania i odprowadzanie wiórów. W przypadku materiałów wymagających dużej wydajności usuwania materiału zaleca się frez palcowy kulisty z większą liczbą rowków, npFrez kulisty z 4 rowkami, można używać. Jednakże w przypadku materiałów trudnych w obróbce lub wymagających mniejszych sił skrawania, frez trzpieniowy z kulistym czołem z mniejszą liczbą rowków, np.Frez trzpieniowy z 2 ostrzami kulistymiLubFrez trzpieniowy z 2 ostrzami kulistymi, może być bardziej odpowiedni.
- Zoptymalizuj kąt pochylenia linii śrubowej: Większy kąt linii śrubowej może poprawić odprowadzanie wiórów i zmniejszyć siłę skrawania. Wybierając frez trzpieniowy z kulistym czołem, należy rozważyć wybór frezu o większym kącie pochylenia linii śrubowej, szczególnie w przypadku materiałów wytwarzających długie wióry.
- Dostosuj kąt natarcia: Dodatni kąt natarcia może zmniejszyć siłę skrawania poprzez zmniejszenie naprężenia ścinającego działającego na materiał przedmiotu obrabianego. Jednakże zbyt duży dodatni kąt natarcia może osłabić wierzchołek narzędzia i doprowadzić do jego złamania. Dlatego konieczne jest wybranie odpowiedniego kąta natarcia w zależności od materiału przedmiotu obrabianego i warunków skrawania.
Popraw materiał przedmiotu obrabianego i środowisko cięcia
- Wstępnie obrobić obrabiany przedmiot: Jeśli materiał przedmiotu obrabianego jest zbyt twardy lub ma dużą wytrzymałość, można wykonać operacje obróbki wstępnej, takie jak wyżarzanie, aby zmniejszyć jego twardość i wytrzymałość, zmniejszając w ten sposób siłę skrawania podczas końcowego procesu obróbki.
- Używaj chłodziwa i smaru: Chłodziwo i smar mogą znacznie zmniejszyć siłę skrawania, zmniejszając tarcie pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym i rozpraszając ciepło powstające podczas skrawania. Dostępne są różne rodzaje chłodziw i smarów, a odpowiedni należy wybrać w oparciu o materiał przedmiotu obrabianego i warunki skrawania.
Studia przypadków
Rzućmy okiem na kilka rzeczywistych przykładów zastosowania tych metod w celu zmniejszenia siły skrawania frezów walcowo-czołowych.
-
Przypadek 1: Obróbka stopu aluminium
Klient obrabiał część ze stopu aluminium przy użyciu frezu trzpieniowego z kulistym czołem. Początkowe parametry skrawania to prędkość skrawania 200 m/min, posuw 0,1 mm/ząb i głębokość skrawania 2 mm. Siła skrawania była stosunkowo duża, a zużycie narzędzia znaczne. Zwiększając prędkość skrawania do 300 m/min, zmniejszając posuw do 0,08 mm/ząb oraz stosując 2-ostrzowy frez walcowo-czołowy z większym kątem pochylenia linii śrubowej i dodatnim kątem natarcia, siłę skrawania zmniejszono o 30%. Poprawiono także jakość powierzchni i wydłużono żywotność narzędzia. -
Przypadek 2: Obróbka stali nierdzewnej
W innym przypadku klient obrabiał część ze stali nierdzewnej. Pierwotne warunki skrawania prowadziły do dużych sił skrawania i słabego odprowadzania wiórów. Dzięki zastosowaniu 4-ostrzowego frezu walcowo-czołowego ze specjalną powłoką, optymalizacji parametrów skrawania i zastosowaniu chłodziwa pod wysokim ciśnieniem, siła skrawania została zmniejszona o 25%. Poprawiono ewakuację wiórów i poprawiono jakość powierzchni przedmiotu obrabianego.
Wniosek
Zmniejszenie siły skrawania frezu palcowego z kulistym czołem ma kluczowe znaczenie dla poprawy wydajności obróbki, trwałości narzędzia i jakości powierzchni. Optymalizując parametry skrawania, dobierając odpowiednią geometrię narzędzia oraz poprawiając materiał przedmiotu obrabianego i środowisko skrawania, można osiągnąć znaczne zmniejszenie siły skrawania. Jako dostawca frezów walcowo-czołowych z kulistym czołem jesteśmy zobowiązani do dostarczania wysokiej jakości narzędzi i wsparcia technicznego, aby pomóc naszym klientom w rozwiązywaniu problemów związanych z obróbką.
Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi frezami walcowo-czołowymi lub potrzebują Państwo więcej informacji na temat zmniejszania siły skrawania, prosimy o kontakt w celu zamówienia i dalszych dyskusji. Cieszymy się na współpracę z Państwem w celu osiągnięcia lepszych wyników obróbki.
Referencje
- Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.
- Stephenson, DA i Agapiou, JS (2006). Teoria i praktyka cięcia metalu. Prasa CRC.
