Galinių frezų pasirinkimo vadovas: CNC tipai, fleitos ir specifikacijos

Netinkamas įrankių taikymas lemia daugiau apdirbimo gedimų, matmenų neatitikimų ir neplanuotų prastovų nei suklio kinematinės klaidos. Norint pasiekti minimalias detalių sąnaudas ir griežtus leistinus nuokrypius, reikia tiesiogiai suderinti pagrindo fiziką, vingių skaičių ir šerdies geometriją su ruošinio medžiaga ir mašinos apvalkalu. Nulinio spindulio kvadratines galines frezas pakeitus 0,5–1,0 mm kampinio spindulio galinėmis frezomis, įrankio tarnavimo laikas pailgėja iki 50 %, o vieno danties pastūma pasiekiama 20 %. Al6061-T6 ir Al7075 aviacijos ir kosmoso komponentams poliruoti 3 griovelių karbido malūnai su ZrN arba DLC dangomis neleidžia suvirinti drožlių, o standartinių TiAlN dangų reikia vengti dėl cheminio giminingumo.

Įrankių gedimo ekonomika: tikrosios galinės frezos parinkimo CNC frezavimo inžinerinės išlaidos

Atliekant atliekų konteinerių auditą gamybiniuose įrenginiuose, kuriuose veikia 3 ir 5 ašių vertikalūs apdirbimo centrai, paprastai nurodoma nuosekli pagrindinė priežastis: priešlaikinis įrankio gedimas ir pjaustytuvo deformacija, o ne programuotojo klaida ar mašinos ašies padėties nustatymo klaida. Kai tikslūs komponentai turi labai svarbias savybesCNC apdirbimo tolerancija ir GD&T ribos, įrankio nestabilumas tiesiogiai sukelia matmenų atmetimą.

Kai galinio frezavimo kraštas sparčiai nusidėvi, susidėvėjęs kraštas (BUE) arba staigus mikroskilimas, atsirandantis pjovimo jėgos šuolis sukelia burbuliavimą, sunaikina paviršiaus apdailą, viršijančią Ra 0,8 µm specifikacijas, ir sukelia matmenų nusmailėjimą ant gilių vertikalių sienų. Gaminant labai mišrią, labai toleranciją pagal sutartį, įrankių sąnaudos retai sudaro daugiau nei 3–5 % viso gamybos biudžeto. Tačiau netinkami sprendimai dėl įrankių tiesiogiai veikia bendrąaliuminio CNC apdirbimo išlaidų suskirstymasvisose gamybos partijose, o likusius 95 % eksploatacinių išlaidų lemia infliacija per ciklą, rankinis stendo pertvarkymas ir išmestos pusgaminės atsargos.

Pirkimo skyriai dažnai siekia 15 % sumažinti įrankių įsigijimo išlaidas, įsigydami bendrus, ekonomiškos kokybės pjaustytuvus. Gamybos aplinkoje, kur veleno darbas kainuoja nuo 75 USD iki 160 USD per valandą, pigesnis įrankis, verčiantis mašinistą 25 % sumažinti radialinį pjovimo gylį arba drožlių apkrovą, kad būtų išvengta plepėjimo, labai padidina gabalo dalies kainą.

„Xiamen Dazao Machinery“ apdirba milijonus komponentų per mūsų kelių ašįprecizinio CNC apdirbimo paslaugospagal ISO9001:2015 ir IATF16949:2016 kontrolę įrodė, kad tiksliajai gamybai reikalinga struktūrizuotagalinių frezų pasirinkimo vadovas. Įrankio pasirinkimas turi būti traktuojamas kaip deterministinis mechaninis skaičiavimas, apimantis medžiagos šlyties įtempį, drožlių retinimo fiziką, dinamišką įrankio iškyšą ir šiluminę išsklaidymą, o ne operatoriaus pageidavimu.

Įrankio substrato pasirinkimas: karbidas prieš HSS galinių frezų našumo slenksčius

Pasirinkus volframo karbidą ir greitaeigį plieną (HSS), nustatomos absoliučios paviršiaus medžiagos, įrankio atsparumo deformacijai ir terminio patvarumo lubos. Pasirinkus netinkamą pagrindą, garantuojamas priešlaikinis gedimas, kol pjovimo briauna kada nors užsifiksuos užprogramuotu pastūmos greičiu. Vertinantkarbido ir HSS galinės frezosreikia ištirti jų medžiagų elgseną veikiant dinaminei šilumai ir mechaninei apkrovai.

Fizinės ir mechaninės ribos

Kietojo karbido galiniai malūnai yra sukepintos kompozitinės medžiagos, sudarytos iš mažesnių mikronų volframo karbido grūdelių, įterptų į metalinę kobalto rišiklio matricą, kurioje paprastai yra 6–12 % kobalto masės. Greitaeigis plienas, ypač aukščiausios klasės, pvz., M42, kuriame yra 8 % kobalto, priklauso nuo geležies, anglies, volframo ir molibdeno lydinio.

Pagrindinis fizinis skirtumas yra elastingumo modulis. Kietojo karbido tamprumo modulis svyruoja nuo 550 iki 650 GPa, o tai yra beveik tris kartus standesnis nei 200–210 GPa HSS. Įlinkis yra atvirkščiai proporcingas įrankio tamprumo moduliui:

· Kietasis karbidas turi maždaug trečdalį identiško HSS pjaustytuvo šoninio lenkimo įlinkio, veikiant identiškoms radialinėms pjovimo jėgoms.

· Kietasis karbidas išlaiko 89–93 HRA kietumą iki 800–900 laipsnių darbinės temperatūros.

· M42 kobalto HSS greitai praranda kietumą, kai pjūvio zonos temperatūra viršija 550 laipsnių dėl temperamento suminkštėjimo, todėl kraštai iškart suapvalinami.

Prototipo mitas prieš gamybos realybę

Nuolatinis jaunųjų gamybos inžinierių klaidingas supratimas rodo, kad HSS labiau tinka trumpalaikiams prototipams arba minkštoms medžiagoms dėl mažesnės išankstinės vieneto kainos.

Šiuolaikiniuose CNC frezavimo centruose su 10 000–24 000 aps./min. sukliu HSS naudojimas sukuria didelių kliūčių. Al6061-T6 karbidas įprastai veikia paviršiaus pjovimo greičiu, viršijančiu 1500–3000 SFM (450–900 m/min). Naudojant HSS įrankį tokiais greičiais, per kelias sekundes po įjungimo pjovimo briauna sugenda. Apribojus veleno greitį siekiant išsaugoti HSS, ciklo laikas pailgėja nuo 300% iki 500%.

Be to, HSS pasižymi mažesniu atsparumu dilimui apdorojant abrazyvinius lydinius, tokius kaip hipereutektinis aliuminis arba 300 serijos nerūdijantis plienas. Dazao mašinų dirbtuvės įrašai rodo, kad HSS pjaustytuvas, apdirbantis 304 nerūdijantį plieną, praranda aštrių briaunų spindulį per 150 linijinių colių pjovimo, padidindamas pjovimo jėgą ir sukeldamas paviršiaus įdubas, kurias reikia antrinio rankinio nuėmimo. Tvirtas mikrogrūdėtas karbidas išlaiko kraštų aštrumą nuo 1800 iki 2500 linijinių colių esant vienodiems pjovimo parametrams.

Veiklos taikymo ribos

HSS taikymo langas šiuolaikiniame apdirbime susiaurėjo iki konkrečių scenarijų:

1. Sunkus pertrūkis mažo standumo mašinų pjūvis:Rankiniai kelių frezos, senstančios mašinos su pernelyg dideliu laisvumu arba nestabilios mechaninės tvirtinimo detalės, kai dėl kieto karbido trapios prigimties gali kilti katastrofiškas lūžis, veikiant didelės amplitudės smūgiui.

2. Ypač giliai pasiekiamos formos įrankiai su vibracija:Individualūs specializuoti profiliai, kurių metu įrankio korpusas turi šiek tiek pasilenkti, kad sugertų triukšmą, o ne dūžtų, jei pjovimo greitis reguliuojamas žemyn, kad būtų išvengta šiluminių slenksčių viršijimo.

Visoms automatizuotoms gamybos sąrankoms, įdiegtoms automatizuotojegamybos CNC frezavimo ląstelės, standžios konfigūracijos ir medžiagos, didesnės nei 28 HRC, kietasis karbidas išlieka pagrindine technine linija.

Pjovimo geometrijos ir operacijos: galinių frezų tipai ir jų panaudojimas preciziniam apdirbimui

Norint pasirinkti tinkamą pjaustytuvo architektūrą, reikia suderinti įrankio geometriją su komponento ypatybėmis, sienos statmenumo reikalavimais ir tiksliniais medžiagos pašalinimo rodikliais. Struktūrinio supratimasgalinių frezų tipai ir jų paskirtisleidžia proceso planuotojams sistemingai optimizuoti įrankio tarnavimo laiką ir paviršiaus apdailą.

Kvadratinės galinės frezos: pečių kvadratūros ir mikrosmulkinimo rizika

Kvadratinės galinės frezos turi plokščius dugnus su aštriais 90 laipsnių išoriniais kampais.

· Pagrindinės operacijos:Vidinių laiptelių kvadratūra, tikrosios 90 laipsnių grindų ir sienos sąsajų iškirpimas, įpjovos ir plokščiadugnės aklinos skylės.

· Gedimų režimai:Aštrus kampinis antgalis reiškia silpniausią viso pjovimo įrankio zoną. Kadangi šiluminiai ir mechaniniai įtempiai koncentruojasi šiame vieninteliame periferinių ir galinių pjovimo briaunų susikirtimo taške, mikrosmulkinimas atsiranda beveik iš karto, kai susiduria su kietomis medžiagomis arba tvarkant pertraukiamą profiliavimą. Kai kampas įskilęs, pjovimo jėgos iškyla, todėl likusi periferinė fleita greitai nusilupa.

Rutulinis nosis prieš kvadratinį galinį malūną: 3D kontūravimo mechanika ir nulinio greičio centro taškas

3D profiliavimo, giluminio kontūravimo ir liejimo ertmių gamyboje, vertinantrutulinė nosis prieš kvadratinį galinį freząveikimas išryškina pagrindinį fizinį apribojimą: centrinę negyvąją zoną.

· Rutulinio nosies charakteristikos:Pjovimo spindulys yra lygus pusei įrankio skersmens, todėl sudaromas nenutrūkstamas perėjimas per sudėtingus kontūrinius paviršius.

· Nulinio greičio vidurio linijos apribojimas:Efektyvus besisukančio įrankio pjovimo greitis tiesiogiai priklauso nuo kontakto skersmens. Ties absoliučios rutulinio galinio frezavimo galo vidurio linija paviršiaus pjovimo greitis sumažėja iki nulio metrų per minutę, neatsižvelgiant į veleno apsisukimų dažnį.

· Rezultatas:Panardinant arba valant plokščias seklias grindis rutuliniu pjaustytuvu, centras švariai nekerpa medžiagos; jis išspaudžia, uždusina ir suplėšo metalą. Šis trynimas generuoja greitą vietinę trinties šilumą, dėl kurios susidaro vidurys, susiformuoja briaunos ir šiurkštūs paviršiaus profiliai (Ra > 3,2 µm).

· Inžinerinis mažinimas:5 ašių apdirbimo operacijose Dazao inžinieriai užprogramuoja 10–15 laipsnių švino kampą. Pakreipus veleną kontaktinis taškas pasislenka nuo aklavietės nulinio greičio zonos į aktyvią periferinę zoną su tinkamu pjovimo greičiu.

Kampinio spindulio alternatyva: sumažinkite stresą, kad padidintumėte įrankio tarnavimo laiką ir padavimo greitį

Vienas iš efektyviausių būdų, kaip pagerinti frezavimo efektyvumą, yra standartinių kvadratinių galinių frezų pakeitimas kampinio spindulio galinėmis frezomis, skirtomis grublėtoms ir pusapdailinėms operacijoms; dizaineriai gali remtis mūsų analizeapdirbimo kampo spindulio sąnaudų veiksniaisuprasti finansinį poveikį komponentų brėžinių specifikacijoms.

Kvadratinės galinės frezos kampo spindulys lygus nuliui, todėl susidaro aštrus įtempių koncentracijos taškas. Nurodžius kampo spindulį, pvz., 0,5 mm, 1,0 mm arba 1,5 mm, pjovimo smūgiai paskirstomi per suapvalintą profilį, o ne sutelkiami į vieną tašką.

Dazao apdirbimo ląstelėse atlikti lauko bandymai rodo aiškią eksploatacinę naudą:

1. 40% iki 55 % įrankio naudojimo trukmės padidėjimas:Paskirstytas mechaninis įtempis apsaugo nuo kampų įskilimų, todėl užtikrinamas nuspėjamas, laipsniškas šonų dilimo progresas.

2. 20 % didesnis tiekimas vienam dantukui:Išlenktas kampinis profilis suteikia vietinį drožlių retinimo efektą, leidžiantį padidinti stalo padavimo greitį neviršijant didžiausių leistinų drožlių storio ribų.

3. Sumažintas grindų kalimas:Valant plačias plokščias grindis dinaminiuose vertikaliuose apdirbimo centruose, minutinis 0,5 mm spindulys pašalina mikrožingsnius ir liudytojų žymes, paliekamas kvadratinių kampų antgaliais atliekant didelius pastūmos darbus.

Nebent inžineriniame brėžinyje griežtai nurodytas aštrus vidinis 90 laipsnių kampas be reljefo, standartizuojant grublėtą ir išvalymo operacijas kampo spindulio galinėse frezose žymiai sumažėja įrankių sąnaudos.

Neapdorotos galinės frezos: sinusoidinės rievės didelės apimties medžiagų pašalinimui

Neapdorotų galinių frezų išoriniame pakraštyje yra rievės su banguotomis, sinusinėmis drožlių laužymo briaunomis.

Šios banguotos keteros suskaido ilgas ištisines metalo drožles į mažas segmentuotas drožles. Išlaikant trumpą drožlių ilgį, įrankis drastiškai sumažina radialinio pjovimo jėgas ir apsaugo nuo drožlių išpjovimo giliose ertmėse. Neapdorotos galinės frezos leidžia įjungti didelį ašinį pjovimo gylį, todėl jos yra veiksmingos didelio tempimo legiruotojo plieno, titano lydinių ir sunkių liejimo medžiagų, kai mašinos suklio sukimo momentas yra ribojantis veiksnys. Gautas kompromisas yra tekstūruotos sienos apdaila (Ra 6,3–12,5 µm), kuriai reikalingas antrinis pusapdailinis ir apdailos praėjimas naudojant standartinį ištisinės fleitos įrankį.

Nusklembtos ir kūginės galinės frezos: traukos kampai ir automatinis kraštų laužymas

· Nuožulniosios frezos:Specialūs kelių griovelių kūginiai įrankiai, skirti automatizuotoms kraštų laužymo operacijoms, suvirinimo parengiamiesiems darbams ir vidiniam įdubimui. Naudojant specialius nusklembimo įrankius esant padidintam tiekimui, nebereikia rankiniu būdu nuimti šlifavimo, išlaikant vienodus kraštų lūžius griežtose ±0,002 colio (±0,05 mm) brėžimo ribose.

· Kūginės galinės frezos:Pjaustytuvai su kampuotais šoniniais profiliais (paprastai nuo 0,5 iki 15 laipsnių kiekvienoje pusėje), specialiai suprojektuoti frezuoti formos ertmės grimzlės kampus, struktūrines aviacijos ir erdvėlaivio tinklelio kišenes ir turbinos ašmenų šaknų plyšius. Naudojant kūginį galinį frezą išvengiama laiptų mikrokraigų, atsirandančių dėl standartinių įrankių keitimo rutinos, todėl per vieną praėjimą užtikrinamas sklandus sienų perėjimas.

Spalvotųjų metalų frezavimo strategija: geriausio aliuminio CNC galinio frezavimo pasirinkimas

Apdirbant kaltinius aliuminio lydinius, tokius kaip Al6061-T6, Al7075-T651, ir liejimo rūšis, pvz., A380, kyla aiškių tribologinių iššūkių, palyginti su juodųjų metalų apdirbimu; kaip nurodyta mūsų gamybojealiuminio CNC apdirbimo vadovas, spalvotųjų metalų lydiniams reikalinga specializuota tarpo geometrija. Aliuminis pasižymi žema lydymosi temperatūra, dideliu šilumos laidumu ir stipriu cheminiu afinitetu pjovimo įrankių substratams. Esant aukštesnei nei 350 laipsnių pjovimo temperatūrai, kaliojo aliuminio drožlės greitai privirina prie pjovimo briaunos, sudarydamos uždėtą kraštą. Šis kraštų susikaupimas užkemša griovelius per apsisukimus ir nukerpa įrankį. Pasirinkusgeriausias aliuminio CNC galinis frezasreikalauja apgalvoto fleitos projektavimo ir lustų evakavimo valdymo.

Fleitos evakuacijos dinamika: 2 fleitos vs 3 fleitos galinis frezavimas aliuminio

Diskusijos tarp a2 rievė vs 3 fleitų galinis frezas aliuminiopriklauso nuo kompromiso tarp drožlių išpjovos tūrio ir įrankio šerdies standumo pjaunantgalinės frezos aliuminioprogramas.

· 2 fleitos galinės frezos:Turi masyvius, atvirus drožlių slėnius, kurie maksimaliai padidina erdvę drožlių pašalinimui. Jie puikiai tinka atliekant gilias, negraužiamas plyšio operacijas, kai ašinis gylis yra lygus įrankio skersmeniui, taip pat atliekant stačią nuolydį ir įleidžiamą frezavimą. Tačiau dėl mažesnio juostos skersmens (paprastai nuo 40 % iki 45 % išorinio skersmens) įrankis yra pažeidžiamas lenkimo įlinkiui, o tai riboja leistinus pastūmos greičius periferinio profiliavimo metu.

· 3 fleitų galinės frezos:Suteikite optimalų struktūrinį balansą šiuolaikiniam CNC frezavimui. Įrankio šerdies skersmuo padidėja iki 55–60 % išorinio skersmens, todėl struktūrinis standumas yra daugiau nei dvigubai didesnis nei dviejų griovelių įrankio. Dėl šio padidinto šerdies standumo pašalinamas sienų triukšmas atliekant apdailos darbus dideliu greičiu. Trijų pjovimo griovelių naudojimas leidžia 50 % padidinti stalo padavimą esant vienodai drožlių apkrovai vienam dantiui, pagal standartądidelio greičio aliuminio apdirbimo protokolai, maksimaliai padidinant medžiagos pašalinimo greitį neprarandant drožlių pašalinimo.

„Dazao“ standartizuoja 3 griovelių poliruoto karbido galinius frezus, skirtus 85 % konstrukcinių aviacijos ir erdvėlaivių aliuminio komponentų, o 2 griovelių geometriją griežtai palieka viso pločio įpjovimui, gilesniam nei 1,5 karto už pjoviklio skersmenį.

Dideli spiralės pavojai: ašinio įrankio ištraukimo ir įvorės slydimo mažinimas

Pramonės vadovai dažnai siūlo naudoti stačius spiralės kampus (45–50 laipsnių) aliuminio įrankiams, kad būtų sukurti dideli šlyties kampai ir mažesnės pjovimo jėgos. Nors stačios spiralės geometrijos švariai šlyja aliuminį ir efektyviai išstumia drožles į viršų, jos kelia didelį mechaninį pavojų: pernelyg didelės ašinės traukos jėgos.

Kai spiralės kampas didėja nuo 30 laipsnių iki 45 laipsnių, gaunamas pjovimo jėgos vektorius smarkiai pasislenka išilgai įrankio ašies, traukdamas įrankį žemyn nuo veleno. Atliekant sunkius grublėtus pjūvius naudojant standartinius ER32 arba ER40 griebtuvus, ši ašinė kėlimo jėga dažnai viršija įvorės įvorės trinties suspaudimo jėgą. Pjaustyklė šliaužia į išorę išilgai Z ašies, išgrauždama grindų matmenis ir išmesdama brangius ruošinius.

Siekdama išvengti įrankio ištraukimo agresyvaus aliuminio grublėto dideliu greičiu metu, Dazao taiko griežtus parduotuvės grindų standartus:

1. Hidrauliniai ir termiškai susitraukiančių įrankių laikikliai:Įrankių rinkiniai, turintys didelę sukibimo jėgą ir 0,003 mm (0,0001 colio) išbėgimą, pakeičia standartinius ER griebtuvus, skirtus didelės apkrovos darbams.

2. Teigiamos mechaninės sulaikymo sistemos:Mechaninės užrakto kotų konfigūracijos naudojamos naudojant didelius pjaustytuvus (skersmuo 16 mm / 0,625 colio ir daugiau) didelio tiekimo grubaus apdirbimo elementuose.

3. Optimizuotas Helix kompromisas:Naudojant kintamą spiralės geometriją (nuo 38 laipsnių iki 42 laipsnių), sutrinka triukšmo harmonika ir išlaikomos valdomos ašinės ištraukimo jėgos.

Plonos plėvelės dangos tribologija: aliuminio ir geležies lydinių galinės frezos dangos

Neteisingai padengus tikslaus frezavimo įrankį paviršiaus apdaila iš karto pablogėja ir įrankis greitai lūžta. Tinkamai nurodantgalinės frezos aliuminio dangosreikia suprasti cheminį ruošinio medžiagos ir plonasluoksnių sluoksnių suderinamumą.

Kietojo kūno suvirinimo pavojus: kodėl TiAlN dangos sugenda aliuminyje

Dažna įrankių klaida darbo parduotuvėse yra titano aliuminio nitridu (TiAlN) arba aliuminio titano nitridu (AlTiN) padengtų pjaustytuvų pasirinkimas Al6061 arba Al7075 komponentams apdirbti.

TiAlN ir AlTiN dangos priklauso nuo aliuminio oksidacijos dangos matricoje, kad sudarytų apsauginį aliuminio oksido keraminį barjerą aukštesnėje temperatūroje (virš 700 laipsnių). Pjaunant aliuminį, cheminis giminingumas tarp aliuminio ruošinyje ir aliuminio dangoje sukelia kietojo kūno mikrosuvirinimą esant vidutinei kontaktinei temperatūrai. Skiedros prilimpa prie pjovimo briaunos, rievės susikaupia medžiaga per kelias sekundes, o įrankis užsifiksuoja. TiAlN ir AlTiN dangų niekada negalima naudoti ant spalvotųjų metalų lydinių.

Pažangios spalvotųjų metalų dangos: nepadengtas veidrodinis poliravimas, ZrN ir DLC

Spalvotųjų medžiagų pjovimo efektyvumas priklauso nuo nereaguojančių paviršių, kurių trinties koeficientas yra ypač mažas:

· Nepadengtas veidrodiniu poliruotu fleitu:Pagrindinis aliuminio standartas. Fleivės deimantiškai padengtos veidrodine apdaila (Ra < 0,1 µm), mažesnė trintis, todėl sklandžiai drožlės tekėja per grėblio paviršių be sukibimo.

· Cirkonio nitridas (ZrN):Užtikrina ypatingą sutepimą ir atsparumą aliuminio sukibimui. Blyškiai auksinė danga išlaiko kraštų aštrumą ir pailgina įrankio tarnavimo laiką 2,5–3,5 karto, palyginti su ryškiu karbidu abrazyviniame aliuminio lydinyje.

· Į deimantą panaši anglis (DLC):Amorfinė anglies danga, jungianti didelį mikrokietumą (3000–5000 HV) su itin mažu trinties koeficientu (mažesniu nei 0,1). DLC neleidžia susidaryti briaunoms, todėl idealiai tinka giliam profiliavimui gumos aliuminio ir sauso erdvėlaivio konstrukcijų frezavimui.

Juodųjų metalų ir superlydinių paviršiaus apdorojimas: TiAlN, AlCrN ir nanokompozitinis TiSiN

Geležies gaminiams atsparumas oksidacijai ir terminis stabilumas lemia atrankos kriterijus:

· TiAlN / AlTiN:Standartas iš anksto grūdintam plienui, įrankių plienui (30–45 HRC) ir pilkajam ketui. Efektyviai veikia esant aukštai temperatūrai sauso frezavimo sąlygomis iki 800 laipsnių.

· AlCrN (aliuminio chromo nitridas):Pranoksta TiAlN nerūdijančio plieno (304, 316L) ir didelės apkrovos frezavimo srityje. Atsparus šiluminiam smūgiui per pertraukiamus pjūvius naudojant vandens pagrindo aušinimo skysčius ir toleruoja iki 1100 laipsnių temperatūrą.

· TiSiN (titano silicio nitridas):Nanokompozito paviršiaus kietumas siekia 3800–4200 HV. Sukurtas grūdintam plienui (50–65 HRC) ir abrazyviniams nikelio pagrindo superlydiniams, tokiems kaip Inconel 718.

Įlinkio mechanika giliose ertmėse: ilgo galo frezavimo pasirinkimo gairės

Apdorojant gilias kišenes, vidines briaunas ir aukštas vertikalias sienas, reikia griežtai kontroliuoti įrankio įlinkį; kaip nurodyta mūsų techninėje dalyjegilios kišenės CNC apdirbimo vadovas, įrankio iškyšos sumažinimas yra labai svarbus norint išlaikyti griežtus leistinus nuokrypius. Vykdymas teisingastolimojo galinio malūno pasirinkimasreikia atsižvelgti į kubinės iškyšos taisyklę, kai įlinkis drastiškai didėja ilgėjant.

Kubinės iškyšos taisyklė: konstrukcinis įlinkis ir kišenės sienelės kūgis

Įlinkis yra proporcingas trečiajam iškyšos ilgio laipsniui, o tai reiškia, kad nedideli įrankio išplėtimai žymiai padidina deformaciją:

Dvigubai padidinus įrankio iškyšą, esant tokiai pačiai radialinei pjovimo jėgai, šoninė deformacija padidėja aštuonis kartus. Dėl šios dinamikos giluminio ertmės frezavimo metu nusmailėja sienelės matmenys, atsiranda traškėjimo žymės ir įrankio lūžimas.

Lengvo kaklo dizainas, palyginti su pilnomis fleitomis išplėstomis pjaustyklėmis

Dažna klaida yra įsigyti įrankius su ilgais ištisiniais fleitos ilgiais (pvz., fleitos ilgis lygus 5D arba 6D), kad būtų galima išvalyti gilias kišenes.

Nepertraukiamos fleitos įrankiai turi dviejų pagrindinių mechaninių trūkumų:

1. Pažeistas žiniatinklio skersmuo:Fleijoms reikalingos gilios drožlių angos per visą jų ilgį, todėl sumažėja šerdies skerspjūvio masė ir bendras standumas.

2. Per didelė radialinė trintis:Nepjaunantys periferiniai kraštai trinasi į baigtą kišenės sienelę, sukeldami didelę šoninės apkrovos trintį ir šilumą, sukeldami žemo dažnio plepėjimą.

Norėdami maksimaliai padidinti gilių ertmių standumą, procesų planuotojai turėtų naudoti stuburo formos pjaustytuvus su kakleliu.

Šie įrankiai turi trumpą pjovimo griovelio ilgį (paprastai nuo 1,5D iki 2D), kurio pakanka, kad sumažintų ašinį pjovimo gylį. Virš griovelių įrankio kotas nušlifuojamas iki sumažinto kaklelio skersmens, kuris yra šiek tiek mažesnis už pjovimo skersmenį (paprastai 0,1–0,3 mm tarpas kiekvienoje pusėje).

Dazao gamybos aukšte parodyti pranašumai:

· Daugiau nei 60 % sumažinta įrankio deformacija:Storas, kieto karbido įrankio kotas tęsiasi giliau į kišenės ertmę, prieš pereinant prie atlaisvinto kaklo, išsaugant skerspjūvio masę.

· Nulinis sienų trynimas:Atlaisvinta zona suteikia mechaninį tarpą, pašalindama trintį, šilumos kaupimąsi ir pleškėjimą ant gilių vertikalių paviršių.

· Efektyvi gilaus aušinimo skysčio prieiga:Kaklo reljefo tarpas leidžia aukšto slėgio aušinimo skysčiui arba oro srautui sklandžiai pašalinti supakuotas drožles iš gilių ertmių.

Realaus pasaulio parametrų derinimas: viršija standartinį galinį frezavimo greitį ir tiekimo skaičiuoklę

galinio malūno greičių ir tiekimo skaičiuoklėbe kontekstinio derinimo sukelia problemų. Parduodami skaičiuotuvai apskaičiuoja pastūmos greitį, darydami prielaidą, kad konstrukcijos tvirtumas yra begalinis, veleno nutekėjimas nulinis ir pastovios pjovimo apkrovos. Tikros CNC staklių sąrankos apima konstrukcijų atitiktį, į kurią reikia atsižvelgti.

Staklių sąsajos apribojimai: veleno kūgio standumo slenksčiai

Didžiausią leistiną medžiagos pašalinimo greitį riboja staklių jungtis, kuri tiesiogiai įtakoja triukšmo dažnį, kuris dažnai būnaplonasienės CNC apdirbimo operacijos:

· BT30 / HSK-E40 velenai:Didelis sukimosi pagreitis, mažas statinis ir dinaminis standumas. Naudojant skaičiuotuvo išvestis, kurioms reikalingas stiprus radialinis plieno įjungimas, smarkiai stringa velenas ir sunaikinamas įrankis. Įrankiai turi būti suderinti su didelės spartos, šviesos spinduliais, giliai ašine trochoidine strategija.

· BT40 / HSK-A63 velenai:Gamybos darbinio arklio standartas. Subalansuoja didelio apsisukimų dažnio dinaminį frezavimą ir vidutinio sunkumo grublėtą įrankį, kurio skersmuo iki 16 mm (0,625 colio).

· BT50 / HSK-A100 velenai:Didžiulis statinis standumas ir didelis sukimo momentas esant žemam apsisukimų dažniui. Idealiai tinka didelio skersmens grublėtoms pjaustyklėms, sunkioms išpjovoms ir aukštos temperatūros lydiniams, kur dominuoja didelės radialinės pjovimo jėgos.

Aušinimo skysčio tiekimas ir terminis įtrūkimas: sauso oro srautas prieš potvynį aušinimo skysčio smūgis

Pjovimo zonų užtvindymas vandenyje tirpiu aušinimo skysčiu yra įprasta praktika, tačiau dėl to sugenda įrankiai, kai jie netinkamai naudojami dideliu greičiu frezuojant geležies ir aukštos temperatūros lydinius; procesų inžinieriai turėtų remtis mūsų inžineriniu vertinimuCNC aušinimo skysčio tipai ir tiekimo būdaikad būtų išvengta šiluminio šoko.

Karbido substratai pasižymi mažu šilumos plėtimu ir santykinai dideliu šilumos laidumu, todėl yra pažeidžiami šiluminio šoko. Didelio greičio trochoidinio frezavimo metu pjovimo dantis įsijungimo metu įkaista daugiau nei 750 laipsnių, tada greitai atvėsta, sukdamasis per nepjovimo lanką.

Karbido užliejimas aušinimo skysčiu sukuria ekstremalius ciklinius šiluminius įtempius:

· Mikroskopiniai šiluminio įtempimo lūžiai vystosi statmenai išilgai pjovimo briaunos.

· Šie mikro įtrūkimai susilieja į katastrofišką briaunų skeveldrą, sunaikindami pjaustytuvą dar gerokai anksčiau, nei pasiekia įprastas abrazyvinio šono susidėvėjimo ribas.

Naudojimo taisyklė: greitam dinaminiam grūdinto plieno, nerūdijančio plieno ir titano frezavimui Dazao reikalauja aukšto slėgio sauso oro srauto arba minimalaus kiekio tepimo (MQL). Oro pūtimas pašalina karštas drožles, nepaveikdamas pjovimo briaunų terminio šoko ciklų. Potvynių aušinimo skystis turėtų būti skirtas aliuminio, vario ir lėto greičio gręžimo/perdirbimo operacijoms.

Įrankių pirkimo matrica: standartizuota galinio frezavimo dydžių diagrama ir gamyklos sąnaudų standartai

Įrankių lovelių inventoriaus standartizavimas neleidžia mašinų operatoriams naudoti netinkamus įrankius, sumažina atsargų atsargas ir sumažina bendras įrankių išlaidas.

Įrankių lovelės standartizavimas ir metrinė / imperijos dydžio matrica

Toliau pateikiama nuorodagalinės frezos dydžio lentelėapibūdina standartinius matmenis, šerdies santykius ir tipines gylio galimybes standartinėms kietojo karbido konfigūracijoms:

Perdirbimo ir tiesioginio įrankių laužymo ekonomika

Susidėvėjusių karbido įrankių šlifavimas padidina investicijas į įrankį, tačiau tai turi ekonominių kompromisų:

1. Matmenų susitraukimas:Perdirbus išorinį skersmenį, pjaustytuvo dydis sumažėja 0,2–0,5 mm, o šlifuojant galinį paviršių sutrumpėja bendras ilgis. Šie įrankiai nebegali paleisti gamybos užbaigimo programų be rankinio įrankių poslinkio koregavimo, todėl automatizuotose gamybos linijose padidėja sąrankos klaidų.

2. Ekonominio gyvybingumo riba:Mažesnio nei 10 mm (0,375 colio) skersmens galinių frezų šlifavimas retai būna ekonomiškas. Patikrinimo, logistikos ir pakartotinio padengimo išlaidos priartėja prie naujų žaliavų kainos. 12 mm ir didesni įrankiai turi būti peršlifuoti ir pakartotinai padengti tik nekritiniais grublėtais važiavimais.

Dazao gamyklos įrankių standartai

Siekdama apsaugoti dalių kokybę didelės apimties gamyboje, „Dazao“ laikosi trijų pagrindinių parduotuvių standartų:

· 0,5 mm jaučio nosies taisyklė:Tikros aštrios kvadratinės galinės frezos yra draudžiamos grublėtoms ir pusapdailinėms. Visose konstrukcinėse programose privalomas mažiausiai 0,5 mm kampo spindulys.

· Spalvotųjų metalų atskyrimo taisyklė:Nepadengtos arba ZrN dengtos frezos, naudojamos aliuminiui ir variui, yra fiziškai atskirtos nuo plieno pjovimo įrankių, kad būtų išvengta kryžminio užteršimo ir drožlių susidarymo.

· Šoninio dėvėjimo išėjimo į pensiją ribos:Įrankiai nebenaudojami arba perkeliami į grubų apdorojimą, atitinkantį standartinius kriterijusCNC įrankių nusidėvėjimo tipai ir įrankio naudojimo trukmės stebėjimasprieš atsirandant matmenų poslinkiui, didžiausias šonų susidėvėjimas nustatomas 0,15 mm.

Inžinerinių sprendimų piltuvas: žingsnis po žingsnio CNC įrankių pirkimo protokolas

Norėdami užtikrinti tikslumą ir pelningumą kiekviename apdirbimo cikle, prieš išleisdami įrankių pirkimo užsakymus taikykite šią 5 žingsnių sprendimo darbo eigą:

1. Medžiagos identifikavimas:Klasifikuokite ruošinį pagal kietumą, abrazyvumą ir lankstumą. Spalvotųjų metalų lydiniams pasirinkite nepadengtą poliruotą karbidą, ZrN arba DLC; geležies ir grūdintų lydinių atveju nurodykite AlCrN, TiAlN arba TiSiN.

2. Funkcijų geometrijos įvertinimas:Nustatykite vidinius kampus ir grindų perėjimus. Pakeiskite aštrias kvadratines galines frezas kampinio spindulio įrankiais visur, kur 90 laipsnių vidinės briaunos nėra aiškiai reikalaujamos pagal brėžinius.

3. Fleitos ir šerdies balansavimas:Pasirinkite 2 griovelių konfigūraciją giliems, siauriems aliuminio plyšiams; standartizuoti 3 griovelių poliruotus dizainus konstrukciniam aliuminio profiliavimui; naudokite konfigūraciją nuo 4 iki 7 griovelių plienui, nerūdijančiam ir aukštos temperatūros superlydiniams.

4. Pasiekiamumo ir skersmens apskaičiavimas:Apskaičiuokite bendrą iškyšą. Jei gylis viršija 3 kartus didesnį nei pjaustytuvo skersmuo, venkite ilgų ištisinių griovelių įrankių ir rinkitės stulpelį su atleistu kaklu.

5. Mašinos ir laikiklio atitikimas:Sulygiuokite pjovimo apkrovas su veleno kūgio galia. Sujunkite aukštos spiralės įrankius su hidrauliniais arba termiškai susitraukiančiais įrankių laikikliais, kad išvengtumėte ištraukimo dinaminio pjovimo metu, arba pateikite savo inžinerinius brėžinius.tiesioginė DFM gamybos apžvalgasu mūsų inžinerijos skyriumi.