Jaka jest prędkość skrawania dla frezu palcowego do obróbki zgrubnej?

W świecie obróbki frezy trzpieniowe do obróbki zgrubnej odgrywają kluczową rolę w skutecznym usuwaniu dużych ilości materiału z przedmiotu obrabianego. Jednym z najważniejszych czynników determinujących wydajność frezu palcowego do obróbki zgrubnej jest prędkość skrawania. Jako dostawca wysokiej jakości frezów walcowo-czołowych do obróbki zgrubnej często jestem pytany o odpowiednią prędkość skrawania dla tych narzędzi. Na tym blogu zagłębię się w koncepcję prędkości skrawania w przypadku frezów walcowo-czołowych do obróbki zgrubnej, czynniki, które na nią wpływają oraz sposoby określania optymalnej prędkości skrawania dla konkretnych zastosowań.

Zrozumienie prędkości skrawania

Prędkość skrawania, często oznaczana jako (V), jest definiowana jako prędkość, z jaką porusza się krawędź skrawająca freza walcowo-czołowego względem przedmiotu obrabianego. Zwykle mierzy się ją w stopach powierzchniowych na minutę (SFM) w systemie imperialnym lub metrach na minutę (m/min) w systemie metrycznym. Właściwa prędkość skrawania jest niezbędna do skutecznego usuwania materiału, utrzymania trwałości narzędzia i zapewnienia jakości obrabianej powierzchni.

Jeśli prędkość skrawania jest zbyt niska, frez palcowy może ocierać się o obrabiany przedmiot, zamiast go ciąć czysto. Może to prowadzić do zwiększonego zużycia narzędzi, złego wykończenia powierzchni i wydłużenia czasu obróbki. Z drugiej strony, jeśli prędkość skrawania jest zbyt duża, ciepło wytwarzane na krawędzi skrawającej może spowodować przegrzanie narzędzia, co skutkuje szybkim zużyciem narzędzia, odpryskami, a nawet pęknięciem narzędzia.

Czynniki wpływające na prędkość skrawania

Na prędkość skrawania w przypadku frezu walcowo-czołowego do obróbki zgrubnej wpływa kilka czynników. Przyjrzyjmy się bliżej tym czynnikom:

Materiał przedmiotu obrabianego

Rodzaj obrabianego materiału jest jednym z najważniejszych czynników wpływających na prędkość skrawania. Różne materiały mają różną twardość, wytrzymałość i właściwości termiczne. Na przykład obróbka aluminium, które jest stosunkowo miękkim materiałem, pozwala na uzyskanie wyższych prędkości skrawania w porównaniu do obróbki stali hartowanej.

• Aluminium: Stopy aluminium są znane z doskonałej obrabialności. Prędkości skrawania w przypadku frezów palcowych do obróbki zgrubnej aluminium mogą wynosić od 300 do 1000 SFM (90 do 300 m/min), w zależności od konkretnego stopu i geometrii narzędzia.
• Stal: Prędkość skrawania stali różni się znacznie w zależności od jej twardości. W przypadku stali miękkiej prędkości skrawania mogą wynosić około 100–300 SFM (30–90 m/min), natomiast w przypadku stali hartowanej prędkości mogą spaść do 30–100 SFM (9–30 m/min).
• Stal nierdzewna: Stal nierdzewna jest trudniejsza w obróbce niż stal miękka ze względu na jej wysoką wytrzymałość i hartowanie. Prędkości skrawania w przypadku frezów walcowo-czołowych do obróbki zgrubnej stali nierdzewnej zazwyczaj mieszczą się w zakresie 60–200 SFM (18–60 m/min).

Materiał narzędzia

Materiał frezu walcowo-czołowego do obróbki zgrubnej ma również duży wpływ na prędkość skrawania. Typowe materiały narzędziowe obejmują stal szybkotnącą (HSS), węglik i stopy na bazie kobaltu.

• Stal szybkotnąca (HSS): HSS to tradycyjny materiał narzędziowy, który jest stosunkowo niedrogi. Ma jednak niższą odporność na ciepło w porównaniu do węglika. Prędkości skrawania w przypadku frezów walcowo-czołowych HSS do obróbki zgrubnej są na ogół niższe niż w przypadku frezów walcowo-czołowych z węglików spiekanych. Na przykład w przypadku aluminium frez palcowy HSS może mieć prędkość skrawania około 200–400 SFM (60–120 m/min), podczas gdy frez palcowy z węglików spiekanych może pracować z większymi prędkościami.
• Węglik: Węglik jest popularnym wyborem do frezów palcowych do obróbki zgrubnej ze względu na jego wysoką twardość, odporność na zużycie i odporność na ciepło. Frezy trzpieniowe z węglików spiekanych wytrzymują wyższe prędkości skrawania niż frezy trzpieniowe HSS. Podczas obróbki stali frezy trzpieniowe z węglików spiekanych mogą osiągać prędkości skrawania do 300 SFM (90 m/min) lub więcej, w zależności od konkretnego gatunku węglika i materiału przedmiotu obrabianego.
• Stopy na bazie kobaltu: Stopy na bazie kobaltu zapewniają dobrą równowagę pomiędzy twardością i wytrzymałością. Często wykorzystywane są do obróbki materiałów trudnych do skrawania. Prędkości skrawania frezów palcowych do obróbki zgrubnej na bazie kobaltu mieszczą się zazwyczaj pomiędzy prędkościami frezów walcowo-czołowych ze stali szybkotnącej i węglików spiekanych.

Geometria narzędzia

Geometria frezu walcowo-czołowego do obróbki zgrubnej, taka jak liczba rowków, kąt pochylenia linii śrubowej i kąt natarcia, może również wpływać na prędkość skrawania.

• Liczba fletów: Frezy palcowe z mniejszą liczbą rowków pozwalają na ogół na wyższe posuwy i, w niektórych przypadkach, wyższe prędkości skrawania. AFrez trzpieniowy z 3 ostrzami do obróbki zgrubnejmoże zapewnić dobrą równowagę pomiędzy szybkością usuwania materiału a odprowadzaniem wiórów. Mniejsza liczba rowków oznacza więcej miejsca na ucieczkę wiórów, co zmniejsza ryzyko zatykania się wiórów i umożliwia bardziej wydajne cięcie.
• Kąt helisy: Większy kąt pochylenia linii śrubowej może poprawić odprowadzanie wiórów i zmniejszyć siły skrawania. Frezy palcowe o dużym kącie pochylenia linii śrubowej można często stosować przy wyższych prędkościach skrawania, szczególnie podczas obróbki materiałów wytwarzających długie wióry, takich jak aluminium.
• Kąt natarcia: Kąt natarcia wpływa na siły skrawania i powstawanie wiórów. Dodatni kąt natarcia zmniejsza siły skrawania, umożliwiając zwiększenie prędkości skrawania. Jednak bardzo duży dodatni kąt natarcia może zmniejszyć wytrzymałość krawędzi skrawającej.

Możliwości obrabiarki

Możliwości obrabiarki, takie jak jej moc, zakres prędkości obrotowej wrzeciona i sztywność, również ograniczają prędkość skrawania. Jeśli obrabiarka nie ma wystarczającej mocy, aby utrzymać wymaganą prędkość skrawania, frez palcowy może się zatrzymać lub jakość obróbki może zostać pogorszona. Dodatkowo zakres prędkości wrzeciona obrabiarki musi być wystarczający, aby osiągnąć żądaną prędkość skrawania.

Określanie optymalnej prędkości skrawania

Określenie optymalnej prędkości skrawania dla frezu walcowo-czołowego do obróbki zgrubnej wymaga połączenia doświadczenia, wiedzy na temat stosowanych materiałów i narzędzi oraz pewnych eksperymentów. Oto kilka kroków, które pomogą Ci znaleźć odpowiednią prędkość cięcia:

1. Patrz zalecenia producenta: Producenci narzędzi zazwyczaj podają zalecane prędkości skrawania dla swoich frezów palcowych w oparciu o różne materiały przedmiotu obrabianego. Zalecenia te stanowią dobry punkt wyjścia. Informacje te można znaleźć w katalogach narzędzi lub na stronie internetowej producenta. Na przykład, jeśli używasz plikuFrez trzpieniowy z 3 ostrzami do obróbki zgrubnejod konkretnego producenta, sprawdź w jego dokumentacji sugerowane prędkości cięcia dla różnych materiałów.
2. Przeprowadź cięcia testowe: Po zapoznaniu się z zaleceniami producenta wykonaj cięcia próbne na próbnym elemencie. Zacznij od prędkości skrawania nieco niższej od zalecanej i stopniowo ją zwiększaj, monitorując proces obróbki. Należy zwrócić uwagę na siły skrawania, wykończenie powierzchni i zużycie narzędzia. Jeżeli siły skrawania są zbyt duże, wykończenie powierzchni jest słabe lub narzędzie wykazuje oznaki nadmiernego zużycia, należy zmniejszyć prędkość skrawania.
3. Rozważ ogólny proces obróbki: Prędkość skrawania należy również rozpatrywać w kontekście całego procesu obróbki. Na przykład, jeśli używasz chłodziwa, może ono pomóc w rozproszeniu ciepła i zmniejszeniu zużycia narzędzia, umożliwiając nieznaczne zwiększenie prędkości skrawania. Dodatkowo posuw i głębokość skrawania również wpływają na prędkość skrawania. Większy posuw lub głębokość skrawania może wymagać niższej prędkości skrawania, aby utrzymać ten sam poziom trwałości narzędzia i jakości obróbki.

Wniosek

Prędkość skrawania w przypadku freza walcowo-czołowego do obróbki zgrubnej jest kluczowym parametrem wpływającym na wydajność, jakość i koszt procesu obróbki. Rozumiejąc czynniki wpływające na prędkość skrawania, takie jak materiał przedmiotu obrabianego, materiał narzędzia, geometrię narzędzia i możliwości obrabiarki, a także wykonując kroki mające na celu określenie optymalnej prędkości skrawania, można osiągnąć lepsze wyniki obróbki.

Jako dostawca frezów walcowo-czołowych do obróbki zgrubnej oferujemy szeroką gamę wysokiej jakości frezówFrezy trzpieniowe z 3 rowkami do obróbki zgrubnejnadaje się do różnych zastosowań. Nasz zespół ekspertów jest zawsze gotowy udzielić Ci wsparcia technicznego i pomóc w wyborze odpowiedniego frezu palcowego oraz określeniu odpowiedniej prędkości skrawania dla Twoich konkretnych potrzeb. Jeśli są Państwo zainteresowani naszymi produktami lub mają Państwo jakiekolwiek pytania dotyczące frezów walcowo-czołowych do obróbki zgrubnej, prosimy o kontakt w celu zamówienia i dalszych dyskusji.

Referencje

• Boothroyd, G. i Knight, WA (2006). Podstawy obróbki skrawaniem i obrabiarek. Marcela Dekkera.
• Trent, EM i Wright, PK (2000). Cięcie metalu. Butterworth-Heinemann.
• Kalpakjian, S. i Schmid, SR (2010). Inżynieria i technologia produkcji. Sala Pearson Prentice.