Цельные твердосплавные концевые фрезы играют все более важную роль в замене традиционных процессов электроэрозионной обработки. Особенно при обработке узких и глубоких деталей заготовки шаровые фрезы малого диаметра и концевые фрезы с закругленными углами стали основным выбором. Благодаря оптимизированной конструкции и технологии покрытия эти инструменты не только эффективно снижают сопротивление резанию, но и значительно повышают эффективность обработки и срок службы инструмента, особенно при глубокой резке высокотвердых материалов.
Цельные твердосплавные концевые фрезы
Резка писполнение Сарбид Мзаполнение Спроизносит
В последние годы тенденция замены предыдущих EDM на резку становится все более очевидной, и этот спрос постепенно смещается на резку узких и глубоких деталей на заготовках. При использовании концевых фрез для глубокой резки таких узких и глубоких деталей основным подходящим инструментом является шаровая концевая фреза малого диаметра. Однако при использовании шаровых концевых фрез малого диаметра для эффективной глубокой резки возникнут следующие проблемы (т. е. проблемы с заменой EDM на резку).
- Сопротивление резанию легко увеличить.
- Трудно увеличить скорость резки в центре (верхний центральный край легко повредить).
- Теоретически имеется остаток резания (радиальная величина резания инструмента не может быть слишком большой).
При использовании малого диаметра концевая фреза для глубокой резки, если сопротивление резанию на переднем конце режущей кромки инструмента слишком велико, возникнет вибрация и обработка будет невозможна в эффективных условиях резания, что повлияет на эффективность обработки. С точки зрения сопротивления резанию сравнение между шаровой концевой фрезой и концевой фрезой с углом R показывает, что последняя имеет меньшую площадь контакта режущей кромки и относительно меньшее сопротивление резанию.
Кроме того, при выполнении контурной резки шаровая концевая фреза имеет теоретический остаток резания, особенно кромка концевого резца при низкой скорости резания легко повреждается. Однако закругленная концевая фреза обычно может формировать определенную режущую поверхность во время обработки, поэтому она имеет преимущество стабильной и надежной обработки.
Для дальнейшего повышения эффективности обработки принята конструкция с перевернутым конусом. Такая конструкция может предотвратить контакт периферийной кромки с обрабатываемым материалом из-за изгиба инструмента во время процесса резки, тем самым достигая стабильной обработки. Кроме того, покрытие инструмента имеет твердое покрытие TH (TiSiN) с высокой твердостью и высокой термостойкостью и износостойкостью, что очень подходит для прямой глубокой резки материалов высокой твердости.
Примеры Эnd Мбольной побработка Мстарые
Пример Ээффективный груф побработка
Для эффективной обработки канавок необходимо в определенной степени увеличить шаг в направлении XY. Однако, если для обработки используется шаровая концевая фреза, то центральная кромка, которая не может увеличить скорость резания, будет подвергаться большой нагрузке, и условия резания придется снизить.
Из результатов обработки канавок шаровой концевой фрезой видно, что при увеличении заданного шага XY также увеличивается степень повреждения центральной кромки; при уменьшении заданного шага XY и снижении условий резания, хотя центральная кромка не повреждается, износ передней центральной кромки резца увеличивается. Из результатов обработки канавок глубокорежущей закругленной концевой фрезой видно, что не только резание стабильно, но и износ снижен, а эффект обработки канавок на заготовках из стали горячей штамповки высокой твердости (около 50HRC) хороший.
В этом примере обработки, по сравнению с шаровой концевой фрезой, время обработки, необходимое для новой закругленной концевой фрезы, сокращается примерно на 1/4, а стоимость обработки снижается более чем вдвое.
Глубокий Суттинг ЧАСвысокая твердость Мматериалы
Из результатов обработки холоднодеформированной штамповой стали SKD11 (60HRC) концевой фрезой с длинной шейкой видно, что периферийная режущая кромка шаровой концевой фрезы сильно повреждена; в то время как фреза с закругленным концом для глубокой обработки SAMHO не повреждена, а только равномерно изношена. Можно сделать вывод, что из-за большой длины контакта режущей кромки шаровой концевой фрезы сопротивление резанию также велико, а периферийная режущая кромка при высокой скорости резания легко повреждается. Это то же самое, что и в предыдущем случае, и фреза с закругленным концом имеет очевидные преимущества.
Из сравнения закругленных концевых фрез инструментов SAMHO и закругленных концевых фрез других компаний при тех же условиях обработки можно увидеть, что закругленные концевые фрезы, производимые другими компаниями, не используют конструкцию перевернутого конуса, а эффект обработки высокотвердых материалов, превышающих 60HRC, не является идеальным. Новое поколение глубокорежущих закругленных концевых фрез инструментов SAMHO использует уникальную конструкцию передней косой формы, а периферийная режущая кромка представляет собой точечное контактное резание. Даже при обработке высокотвердых материалов методом прямой резки сопротивление резанию очень мало, а состояние обработки стабильно.
Из примеров обработки концевых фрез SAMHO с закругленными углами для глубокой резки видно, что этот инструмент имеет превосходную производительность, особенно при глубокой резке материалов высокой твердости. Короче говоря, полностью используя роль концевых фрез с закругленными углами, можно напрямую обрабатывать канавки на термообработанных и закаленных материалах. Поскольку процесс обработки сокращается, стоимость обработки может быть значительно снижена. Эксперименты показали, что эффективность обработки при использовании концевых фрез с закругленными углами может быть увеличена более чем в 5 раз, а стоимость обработки может быть снижена на 35%.
Концевая фреза с индексируемым радиусом для черновой обработки с высокой подачей
Многокромочная фреза с закругленными углами и высокой подачей
В индустрии пресс-форм обычно применяется метод резки с небольшой глубиной и высокой подачей для достижения эффективной обработки, но рыночный спрос требует дальнейшего повышения эффективности обработки. В ответ на эту потребность компания SAMHO Tools разработала многорежущие инструменты и покрытия, которые могут выдерживать высокие скорости резки в условиях высокой подачи.
Концепция дизайна многолезвийных высокоскоростных закругленных угловых инструментов заключается в уменьшении размера режущей кромки в пределах ограниченного внешнего диаметра инструмента на основе предыдущего метода проектирования количества лезвий, но без снижения прочности кромки. Основной радиус режущей кромки высокопоточной закругленной угловой концевой фрезы установлен на R8. По сравнению с круглыми лезвиями с тем же радиусом R8, она имеет ту же прочность кромки, но минимизирует площадь лезвия для достижения многолезвийности. В прошлом все лезвия с внешним диаметром φ32 имели 2 лезвия, в то время как многолезвийные высокопоточные закругленные угловые концевые фрезы имеют до 5 лезвий, что в 2,5 раза больше, чем у предыдущих продуктов.
Характеристики режущих инструментов с высокой подачей
В прошлом индексируемые режущие инструменты, используемые для черновой обработки, как правило, оснащались круглыми лезвиями. На поверхности они, казалось, могли достигать большой глубины резания и снимать большое количество материала за раз. Однако, поскольку длина контакта между режущей кромкой и обрабатываемым материалом больше, чем у лезвия с прямой кромкой, сопротивление резанию увеличивается, что затрудняет резку с высокой подачей. Кроме того, круглое лезвие подвергается радиальной силе в ситуациях обработки, когда вылет инструмента большой, что может легко привести к изгибу и вибрации инструмента.
Режущая кромка многолезвийной фрезы с закругленными углами и высокой подачей спроектирована в нижней части оси вращения инструмента, поэтому сопротивление резанию в основном действует в осевом направлении, то есть, даже если многолезвийная фреза с закругленными углами и высокой подачей имеет большой вылет, она не подвержена вибрации, и может быть достигнута стабильная обработка. В то же время, за счет миниатюризации лезвия, длина режущей кромки значительно короче, чем у предыдущих режущих инструментов с высокой подачей, что снижает сопротивление резанию и, таким образом, эффективно контролирует силу резания с помощью многолезвийности.
Преимущества малой глубины резания и большой подачи обработки
Малая глубина резания и большая подача обработки являются условием применения инструментов большой подачи. Его преимуществами являются большая скорость съема материала и высокая эффективность обработки. По сравнению с высокоэффективной обработкой с большой глубиной резания, высокоэффективная и быстрая подача обработки может быть выполнена в пределах максимального предела подачи стола станка при уменьшении глубины резания.
При использовании круглых лезвий для увеличения глубины резания с целью повышения эффективности обработки на заготовке после обработки останется значительный остаток резания, что увеличит нагрузку на последующий инструмент для чистовой обработки. Хотя эффективность черновой обработки очень высока, это снизит эффективность обработки последующих процессов. Напротив, при использовании малой глубины резания и большой подачи остаток черновой обработки уменьшается и приближается к окончательной форме чистовой обработки, тем самым снижая нагрузку на инструмент для чистовой обработки в последующем процессе, так что эффективность черновой и чистовой обработки может быть улучшена одновременно, и эффективная обработка может быть достигнута стабильно и надежно.
Суперскользящее покрытие HG
Как упоминалось выше, при улучшении формы режущей кромки и увеличении количества режущих кромок для повышения эффективности обработки, если скорость вращения инструмента может быть увеличена, скорость резания и скорость подачи могут быть увеличены, эффективность обработки может быть дополнительно улучшена. Однако, когда скорость резания выше текущей скорости резания, текущее покрытие инструмента не способно выдерживать высокую температуру и давление, создаваемые резанием.
Поэтому мы заново осознали влияние малой глубины резания и высокой подачи на режущую кромку и определили производительность, необходимую для высокоскоростной резки: производительность смазки, которая может подавлять трение между стружкой и инструментом, образующееся при высокой подаче резки даже при высоких температурах. По этой причине Samho Tools успешно разработала серию покрытий из титанового состава с чрезвычайно высокой смазывающей способностью. Это новое покрытие HG с высокой производительностью, которое может использоваться для эффективной обработки, может эффективно снизить износ кратера и износ задней поверхности, а также эффективно предотвратить адгезию кромки.
Покрытие HG с низким коэффициентом трения, высокой твердостью и высокой прочностью
Покрытие HG добавляет самосмазывающиеся материалы к титановым и алюминиевым соединениям и может использовать тепло резки для формирования тонкого оксидного слоя на поверхности покрытия. Этот оксидный слой может улучшить эффективность смазки, контролировать повышение температуры резки и в то же время уменьшить сродство между режущей кромкой и обрабатываемой заготовкой, подавляя адгезию режущей кромки. Твердость покрытия HG сопоставима с твердостью покрытия TiSiN с самой высокой твердостью. Высокая твердость может предотвратить износ режущей кромки в высокоскоростных и высокоэффективных условиях обработки, значительно продлевая срок службы инструмента.
Керамические твердые покрытия трудно эффективно предотвращают термические трещины, вызванные прерывистым резанием, что является уникальным для фрезерования, но покрытия HG обладают высокой стойкостью к сколам из-за их значительно улучшенной прочности. Видно, что покрытие JHG представляет собой новое поколение покрытий, обладающих смазывающей способностью, износостойкостью и стойкостью к сколам. При том же количестве лезвий и сроке службы оно увеличивает скорость резки на 40% по сравнению с предыдущими покрытиями.
Пример высокоскоростной резки многолезвийными фрезами с закругленными концами и высокой подачей
Используйте многолезвийные фрезы с высокой подачей и покрытые пластины HG в новейших станках с ЧПУ (скорость подачи резания может достигать 50 м/мин). Высокоскоростные обрабатывающие центры с ЧПУ, используемые для обработки, пока не получили широкого распространения в стране и за рубежом. По сравнению с широко используемыми в настоящее время высокоскоростными обрабатывающими центрами с ЧПУ со скоростью подачи резания от 10 до 20 м/мин, эффективность обработки может быть увеличена в 2,5–5 раз. Новое поколение многолезвийных концевых фрез с высокой подачей и радиусом может максимально расширить функции существующих высокоскоростных станков с ЧПУ.
Цельные твердосплавные концевые фрезы и индексируемые радиусные концевые фрезы значительно улучшили производительность резания и эффективность обработки благодаря прецизионному проектированию и передовой технологии покрытия. Будь то глубокая резка высокотвердых материалов или черновая обработка с небольшой глубиной резания и высокой подачей, эти инструменты продемонстрировали свои уникальные преимущества и принесли более эффективные и стабильные решения для обработки в индустрию пресс-форм.
