【Technologia produkcji】 Dobór frezów do skomplikowanych warunków obróbki
W obróbce skrawaniem, aby zmaksymalizować jakość obróbki i powtarzalną dokładność, należy prawidłowo dobrać i dobrać odpowiednie narzędzia skrawające. W przypadku niektórych wymagających i trudnych obróbek szczególnie ważny jest dobór narzędzi skrawających.
Ścieżka narzędzia o dużej prędkości
System CAD/CAM osiąga niezwykle wysoką dokładność cięcia poprzez precyzyjną kontrolę długości łuku skrawania na cykloidalnej ścieżce narzędzia o dużej prędkości. Gdy frez wcina narożnik lub inne złożone kształty geometryczne, wielkość cięcia nie wzrośnie. Aby w pełni wykorzystać ten postęp technologiczny, producenci narzędzi zaprojektowali i opracowali zaawansowane frezy o małych średnicach. Frezy o małych średnicach mogą wycinać więcej materiałów przedmiotu obrabianego w jednostce czasu i osiągać wyższą wydajność usuwania metalu dzięki zastosowaniu ścieżek narzędzia o dużej prędkości.
Podczas obróbki nadmierny kontakt narzędzia z powierzchnią przedmiotu obrabianego może łatwo doprowadzić do uszkodzenia narzędzia. Skuteczną zasadą jest stosowanie frezu o średnicy około 1/2 najwęższej części przedmiotu obrabianego. Gdy promień frezu jest mniejszy niż najwęższa część przedmiotu obrabianego, istnieje miejsce na ruch narzędzia w lewo i prawo i można uzyskać minimalny kąt skrawania. Frezy mogą wykorzystywać więcej krawędzi skrawających i wyższe posuwy. Dodatkowo przy zastosowaniu frezu o średnicy 1/2 najwęższej części przedmiotu obrabianego można zachować mniejszy kąt skrawania, który nie będzie się zwiększał przy obrocie narzędzia.
Sztywność obrabiarki pomaga również określić rozmiar narzędzia, którego można użyć. Na przykład podczas cięcia na obrabiarce o kącie 40 stopni średnica frezu powinna zwykle być mniejsza niż 12,7 mm. Stosowanie frezów o większej średnicy może generować znaczne siły skrawania, które mogą przekroczyć nośność maszyny, co prowadzi do wibracji, deformacji, zmniejszenia gładkości powierzchni i skrócenia trwałości narzędzia.
Przy zastosowaniu nowszej, wysokoobrotowej ścieżki narzędzia dźwięk emitowany przez frez w narożu nie różni się od dźwięku cięcia na wprost. Dźwięk emitowany przez frez podczas procesu cięcia jest taki sam, co świadczy o tym, że nie był on poddawany znaczącym wpływom termicznym i mechanicznym. Frez wydaje ostry, gwiżdżący dźwięk za każdym razem, gdy wykonuje skręt lub wcina się w narożnik, co wskazuje, że może być konieczne zmniejszenie średnicy frezu w celu zmniejszenia kąta skrawania. Dźwięk powstający podczas cięcia pozostaje niezmieniony, co wskazuje, że nacisk skrawania wywierany przez frez jest równomierny i stały oraz nie waha się w górę i w dół wraz ze zmianami kształtu geometrycznego przedmiotu obrabianego, ponieważ jego kąt skrawania pozostaje stały.
Frezowanie wąskich części
Frezy do dużych posuwów nadają się do frezowania wąskich części i mogą generować efekty cieńszego wióra, umożliwiając im wykonywanie frezowania z większymi posuwami.
Podczas obróbki otworów do frezowania spiralnego i płytek żebrowych narzędzie nieuchronnie wchodzi w kontakt z powierzchnią obróbki. Jednakże użycie frezu o dużym posuwie może zminimalizować kontakt powierzchni z przedmiotem obrabianym, zmniejszając w ten sposób ciepło skrawania i deformację narzędzia.
W tych dwóch typach obróbki frez z dużym posuwem podczas skrawania znajduje się zwykle w stanie półzamkniętym. Dlatego maksymalny stopień skrawania promieniowego powinien wynosić 25% średnicy frezu, a maksymalna głębokość skrawania w kształcie Z dla każdego skrawania powinna wynosić 2% średnicy frezu. W przypadku otworów do frezowania spiralnego, gdy frez wcina się w przedmiot obrabiany spiralną ścieżką skrawania, kąt skrawania spiralnego wynosi 2 stopnie ~ 3 stopnie, aż do osiągnięcia głębokości skrawania w kształcie Z wynoszącej 2% średnicy frezu.
Jeżeli frez do dużych posuwów podczas skrawania znajduje się w stanie otwartym, to jego promieniowy krok skrawania zależy od twardości materiału przedmiotu obrabianego. Przy frezowaniu materiałów obrabianych o twardości HRC30-50 maksymalny stopień skrawania promieniowego powinien wynosić 5% średnicy frezu; Gdy twardość materiału jest wyższa niż HRC50, maksymalny stopień skrawania promieniowego i maksymalna głębokość skrawania w kierunku Z każdego etapu skrawania wynoszą 2% średnicy frezu.
Frezowanie prostych ścian
Podczas frezowania płaskich blach żebrowanych lub prostych ścian najlepsze rezultaty daje użycie frezu łukowego. Frez kołowy z ostrzem 4-6 szczególnie nadaje się do frezowania profili w obszarach o prostych ścianach lub bardzo otwartych przestrzeniach. Im więcej krawędzi skrawających ma frez, tym większy posuw można zastosować. Jednakże programiści zajmujący się obróbką nadal muszą w jak największym stopniu minimalizować kontakt powierzchniowy pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym i stosować mniejsze promieniowe szerokości skrawania. Podczas obróbki na maszynach o słabej sztywności korzystne jest użycie frezu o mniejszej średnicy, co może zmniejszyć kontakt powierzchni z przedmiotem obrabianym.
Odległość przejścia i głębokość skrawania wieloostrzowego frezu kołowego są takie same jak w przypadku frezu z dużym posuwem. Cykloidalne ścieżki narzędzia można stosować do wycinania rowków w materiałach hartowanych. Upewnij się, że średnica frezu wynosi około 50% szerokości szczeliny, zapewniając wystarczającą przestrzeń ruchu frezu i dbając o to, aby kąt skrawania nie zwiększał się ani nie generował nadmiernego ciepła skrawania.
Optymalne narzędzie do konkretnego procesu obróbki zależy nie tylko od ciętego materiału, ale także od rodzaju skrawania i zastosowanej metody frezowania. Optymalizując narzędzia skrawające, prędkość skrawania, prędkość posuwu i umiejętności programowania obróbki, komponenty można wytwarzać szybciej i lepiej przy niższych kosztach przetwarzania.
