С точки зрения операций обработки, необходимость понимания и внедрения концепции глубины резания относительно диаметра концевой фрезы нельзя переоценить, поскольку в большинстве случаев это определяющий фактор производительности и точности. В этой записи блога рассматриваются нюансы этой базовой концепции фрезерования, из чего следует, почему для станочника важно понимать и соотносить глубину резания с его практикой для достижения эффективных процессов, увеличения срока службы инструмента и улучшения качества поверхности. Любой профессионал и даже новичок, пытающийся развить свои навыки, наверняка найдет надежду в этом руководстве, поскольку оно достаточно подробно объясняет все аспекты, касающиеся глубины резания, и предлагает определенные рекомендации о том, как на нее влиять для достижения лучших результатов. Продолжайте читать статью, чтобы найти лучшие практики, технические знания и идеи для улучшения производительности обработки.
Какие факторы влияют на параметры глубины фрезерования?
Роль жесткости машины в определении глубины реза
Судя по функции и влиянию жесткости машины на устойчивость и точность, можно сделать вывод, что жесткость является существенным фактором при определении глубины фрезерование. Жесткий станок уменьшит или устранит крутильные и изгибающие движения во время контакта, постоянно позволяя режущему инструменту и заготовке находиться в контакте. Это позволяет выполнять более глубокие разрезы, не влияя на шероховатость поверхности или рабочие размерные допуски. С другой стороны, если станок недостаточно жесткий, возникнет вибрация, срок службы инструмента сократится, и количество резки будет уменьшено. Для получения оптимальных результатов необходимо соотнести структуру машины параметры резкии свойства разрезаемых материалов.
Роль скорости резания и скорости подачи в достижении максимальной глубины
Скорость резания и скорость подачи при обработке влияют на максимально допустимую глубину резания в операции обработки. Увеличение скорости резания может повысить эффективность, но привести к большему выделению тепла, что, в свою очередь, может ограничить глубину резания из-за термического воздействия как на инструмент, так и на заготовку. С другой стороны, снижение скорости резания может препятствовать выделению тепла, открывая путь для более глубоких резов. Скорость подачи, скорость съема материала и устойчивость инструмента должны быть отрегулированы должным образом; высокие скорости подачи создают силы, приводящие к отклонению резания или вибрации, если сопровождаются соответствующими условиями резания. Поэтому оба параметра должны быть оптимизированы для повышения эффективности работы с точки зрения съема материала, а также для продления срока службы инструмента без ущерба для качества, точности и требуемой чистоты поверхности.
Как нагрузка на чип влияет на глубину?
Нагрузка стружки напрямую влияет на рассматриваемую глубину, поскольку она определяет, на какую глубину будет погружаться каждая режущая кромка в зависимости от того, сколько материала осталось удалить. Высокая нагрузка стружки означает, что возможна большая глубина резания, поскольку инструмент может эффективно использовать больше материала за каждый оборот своей головки. Тем не менее, большое количество нагрузки стружки может поставить под угрозу качество отделки поверхности, точность обработки и износ инструмента при нагревании, повреждая его. С другой стороны, нагрузка стружки также приводит к уменьшению глубины, что снижает производительность, одновременно повышая стабильность и долговечность инструмента. Нагрузка стружки и глубина должны быть установлены в сбалансированном соотношении, чтобы обеспечить эффективную обработку, сохраняя при этом допуски, качество и зазор нетронутыми.
Как определить оптимальную глубину резания концевой фрезы?
Оценка осевой глубины резания для достижения наилучших результатов
Определение правильной осевой глубины резания для концевая фреза обработка включает в себя рассмотрение данных, предоставленных производителем концевой фрезы. Однако эти точки действительно устанавливаются в соответствии с обрабатываемым материалом, его покрытием и геометрией концевой фрезы. Обычно осевая глубина реза должна быть от 1 до 1,5 диаметра режущего инструмента для обычных материалов. На более твердых материалах или во время чистовых проходов предлагается меньшая глубина, чтобы достичь точности и защитить инструмент от износа. Наконец, жесткость держателя инструмента, мощность шпинделя и удержание заготовки обеспечивают лучший контроль над операцией резки; поэтому их следует принимать во внимание. Где применимо, всегда проводите пробные запуски для подтверждения параметров.
Деформация в радиальной глубине резания различных материалов
Что касается радиальной глубины резания, я пытался оптимизировать скорость резания с учетом срока службы инструмента и качества поверхности. Кроме того, поскольку он мягче, у меня обычно большое радиальное зацепление около 50-70%. Это радиальное зацепление позволяет нам резать без чрезмерного усилия инструмента. Во всем, что мне было нужно, радиальная глубина была уменьшена до около 10-30% для стали или титана, чтобы ограничить износ инструментов и сохранить точность. Мой метод здесь заключался в изменении скорости подачи и контроле подачи охлаждающей жидкости для предотвращения перегрева и повышения эффективности резания.
Выбор лучшей концевой фрезы для пазов различной ширины
При оценке концевых фрез для пазов различной ширины следует учитывать следующие моменты:
- Ширина прорези: Этот фактор определяет, что диаметр концевой фрезы должен быть меньше диаметра паза, чтобы обеспечить возможность корректировки фрезы и лучшую резку.
- Материал: Рассмотрите более крупные диаметры и большое количество канавок, чтобы избежать помех при резке более мягких материалов, таких как алюминий. Однако при работе с более жесткими материалами требуются меньшие диаметры и твердосплавные инструменты, чтобы противостоять силе реза.
- Глубина реза: Длина инструмента должна позволять обрабатывать всю глубину паза без чрезмерного небрежного отклонения инструмента. Как только стенка достаточно глубокая, производительность хорошая.
- Количество флейт: Фрезы с 2–3 канавками подходят для обработки мягких материалов, а фрезы с 4–6 канавками эффективны для более твердых материалов, требующих большей точности.
- Покрытие и геометрия: Попробуйте использовать покрытия TiAlN или другие покрытия, которые повышают термостойкость и особую геометрию для каждого типа материала, чтобы максимально повысить его эффективность.
Эти рекомендации позволяют выполнять точную резку, сохраняя при этом срок службы инструмента и точность обработки.
Какова связь между числом канавок и диаметром глубины реза?
Постарайтесь понять связь между количеством канавок и… количеством канавок и механизмом удаления стружки.
Соотношение между количеством канавок и удалением стружки во многом зависит от конфигурации конструкции и расстояния, на которое может выбрасываться стружка, когда инструмент находится в режущем движении. Инструменты с меньшим количеством канавок (скажем, две или три) имеют более широкие впадины канавок, которые могут обеспечивать эффективный выброс стружки даже при резке более мягких материалов. Это исключает вероятность засоров, а более мягкие положения помогают улучшить режущую способность даже при увеличенных скоростях подачи и скорости. С другой стороны, инструмент с большим количеством канавок, скажем, 4 или 6, работает с разнесенными цилиндрическими секциями и, следовательно, не так эффективен в транспортировке стружки от реза. Однако они могут быть более эффективными при использовании более твердых материалов, поскольку они обеспечивают больший контакт режущего клина с заготовкой и генерируют более мелкую стружку, что улучшает обработанную поверхность и точность размеров. Таким образом, выбор количества канавок является компромиссом между типом материала, объемом выдаваемой стружки и требуемой скоростью подачи.
Влияние диаметра фрезы на глубину резания
Учитывая фрезу, диаметр определяет глубину реза, а также жесткость и прочность инструмента. Фреза большого диаметра обеспечивает более широкий диапазон движения, позволяя выполнять более глубокие реза без вибрации или слишком сильного отклонения инструментов. Это особенно полезно при обработке более твердых материалов или при выполнении черновых операций. Напротив, фрезы с меньшим диаметром имеют меньшие углы и могут использоваться для более глубоких элементов, таких как резка других поверхностей с малыми углами или радиально ограниченных элементов, таких как галтели. Для повышения производительности рекомендуется выбирать диаметр фрезы в зависимости от типа материала, необходимой глубины реза и используемых процессов обработки.
Какое влияние оказывают режущие возможности концевой фрезы на типы материалов?
Алюминий против мягкой стали: какой материал имеет больше преимуществ при сравнении глубины реза?
Глубина проникновения при сварке мягкой стали меньше, тогда как при сварке алюминия она может быть глубже из-за различий в сортах материала. Поскольку силы резания ниже, а твердость также ниже, скорость резки алюминия может быть выше при максимальной глубине реза за один проход. С другой стороны, для мягкой стали, поскольку она более жесткая и устойчивая к деформации, ее следует резать не глубже, чем необходимо, чтобы предотвратить истирание кромок или повреждение режущих инструментов. Для компонентов сварки мягкой стали глубина, а также скорости подачи и скорости должны быть отрегулированы и оптимизированы, чтобы достичь лучшей обработки.
В чем разница между твердосплавными и быстрорежущими концевыми фрезами?
Из-за различий в материалах концевые фрезы из карбида и быстрорежущей стали отличаются по производительности. Например, я заметил, что концевые фрезы из карбида отлично подходят для высокоскоростной обработки твердых материалов, поскольку они обладают хорошей термостойкостью и более высокой твердостью, что обеспечивает более длительный срок службы инструмента. Однако они, как правило, хрупкие и требуют осторожного обращения. С другой стороны, концевые фрезы из быстрорежущей стали более прочные и менее подвержены сколам, поэтому они предпочтительны для прерывистых резов или случаев, требующих большей гибкости. К сожалению, они быстро изнашиваются на более высоких скоростях. Выбор между ними будет зависеть от обрабатываемого материала и потребностей приложения.
Какие методы могут повысить эффективность фрезерования пазов?
Использование высокоскоростных настроек увеличит скорость фрезерования
Высокоскоростной режим фрезерования пазов может сократить продолжительность цикла и привести к увеличению скорости съема материала. Хотя фрезерование на более высокой скорости не всегда может быть успешным, инструмент должен сначала полностью выдерживать приложенные к нему силу и давление, при этом лучшим примером являются твердосплавные концевые фрезы из-за их термостойкости и гладкой отделки на более высоких скоростях. Также рекомендуется использовать соответствующую смазку или охлаждающую жидкость для снижения нагрева и износа инструмента. Устойчивость и жесткость станка и заготовок также важны для предотвращения вибрации для получения точных результатов. Более того, вместо более глубоких и медленных резов также рекомендуются относительно более легкие и быстрые проходы, поскольку они эффективно снижают износ инструмента.
Использование черновых концевых фрез для лучшего удаления материала
Благодаря своей специальной конической геометрии зубьев и конструкции для дробления стружки черновые концевые фрезы могут оптимизировать съем большого объема материала. Зубчатые режущие кромки обеспечивают меньшие силы резания и меньшую деформацию инструмента, поскольку стружка разбивается на более мелкие фрагменты. Такие инструменты подходят для резки большего объема материала и, следовательно, могут использоваться на первых этапах обработки перед этапами чистовой обработки. Достигайте этого, используя инструменты с подходящими покрытиями, которые повышают износостойкость, и используя устойчивый держатель инструмента с правильным диаметром фрезы для обеспечения точности резки. При необходимости также изменяйте скорость подачи, а также скорость резания для оптимальных рабочих условий с точки зрения производительности и срока службы инструмента.
Регулировка скорости вращения шпинделя для различных типов фрезерных операций
Для эффективного и точного фрезерования необходимо использовать заданную скорость вращения шпинделя. Оптимальная скорость зависит от обрабатываемого материала, геометрии режущих инструментов и самой операции. Как правило, резка более твердых материалов требует использования более низких скоростей вращения шпинделя, чтобы предотвратить быстрый износ инструментов. Для сравнения, более мягкие материалы могут выдерживать более высокие скорости для более быстрых процессов обработки, таких как токарные работы. Формула для расчета требуемой частоты вращения: частота вращения = (Скорость резания × 4) / Диаметр, где материал и покрытие режущего инструмента определяют скорость резания. Производительность инструмента следует регулярно проверять, а скорость регулировать, чтобы гарантировать поддержание надлежащих условий резания, отсутствие накопления тепла и получение удовлетворительных результатов при различных операциях.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Как влияет количество канавок на глубину резания концевой фрезы и как это влияет на оператора?
A: Глубина резания концевых фрез во многом зависит от количества канавок, которые имеет концевая фреза. В целом, глубокая резка и улучшенное удаление стружки могут быть достигнуты с помощью меньшего количества канавок (в данном случае двухканавочная или 2F), в то время как улучшение качества поверхности будет включать больше канавок, например, четырехканавочная, однако это будет препятствовать максимальной глубине резания. Двухканавочная концевая фреза предпочтительна для черновой обработки, обеспечивая более быструю резку с большим количеством материала, удаляемого за один проход. Для более сложных работ или там, где требуется более тонкая токарная обработка, может потребоваться четырехканавочная или выше. Компенсировать это нужно, делая больше проходов, но на меньшей глубине.
В: Какова взаимосвязь между диаметром концевой фрезы и максимальной глубиной резания?
A: Диаметр концевой фрезы значительно коррелирует с максимальной глубиной реза, которую можно применить. Одним из параметров, наиболее рекомендуемых и используемых операторами фрезерных станков с ЧПУ, является то, что глубина реза не превышает 50% диаметра фрезы. Например, для концевой фрезы диаметром 10 мм максимальная глубина реза, которую следует использовать, составляет 5 мм за один проход. Однако это может меняться в зависимости от обрабатываемого материала, жесткости вашей установки и используемого станка. Следует также отметить, что увеличение глубины реза увеличит вероятность прогиба инструмента и вибрации, что может привести к плохому качеству поверхности или поломке инструмента.
В: Какова взаимосвязь между шириной реза (шагом) и диаметром концевой фрезы при обработке на станках с ЧПУ?
A: Ширина реза, также известная как шаг, определяется как определенный процент от диаметра. При черновой обработке нормой является использование ширины реза в размере 50 процентов от диаметра инструмента, что составляет 50 процентов от диаметра. Это способствует отличному удалению материала, но при этом обеспечивает разумную устойчивость инструмента. В других случаях, особенно при чистовых проходах, ширина реза уменьшается примерно до 10-20 процентов от диаметра инструмента. Выбранная ширина реза в некоторых случаях может основываться на обрабатываемом материале, требуемой отделке поверхности и жесткости инструмента. С другой стороны, рез шириной всего диаметра или 100 процентов от диаметра обычно не используется, поскольку это приведет к чрезмерному использованию инструмента вплоть до его поломки, что позволит выполнить полный рез за один оборот.
В: Что такое утончение стружки и как оно влияет на расчет глубины резания?
A: Технический термин, используемый в процессах резки металла, таких как точение, фрезерование и сверление, называется утончением стружки. Инструмент режет глубину вдоль ширины стружки, также называемой эффективным углом сдвига, где результирующий угол способен прорезать поверхность. В зависимости от особенностей конструкции геометрии инструмента утончение стружки часто может приводить к уменьшению толщины стружки. При уменьшении ширины реза с одновременным увеличением скорости подачи необходимо принять некоторые меры, чтобы гарантировать отсутствие истирания. Для помощи в операциях по отделке, требующих тонких поперечных сечений, где существует высокая вероятность возникновения истирания, может пригодиться формула, которая определяет и корректирует соответствующую скорость подачи.
В: Какую роль длина канавки концевой фрезы играет в максимальной глубине резания?
A: В первом случае длина канавки концевой фрезы ограничивает максимальную глубину реза. В большинстве случаев глубина реза не превышает длину канавки инструмента, разработанного таким образом. При применении, глубокие пропилы за один ход вращающегося резца возможны с помощью концевых фрез с очень длинной канавкой, но чрезмерное плечо может привести к изменению точности и качества отделки поверхности из-за повышенной вибрации и плеча. Концевые фрезы с укороченной длиной показывают большую жесткость и также более предпочтительны, когда операция заключается в обеспечении точности, когда зубья зацепляются с более твердыми материалами, как в случае с короткими канавками. Тем не менее, обычно лучше работать с более коротким, прочным компонентом, и мы предпочитаем использовать более одного хода для глубоких карманов или полостей, чем рисковать прогибом с чрезвычайно длинным приспособлением.
В: Какие факторы следует учитывать оператору при определении глубины резания на ручном фрезерном станке?
A: Несколько аспектов могут помочь оператору в определении приблизительной глубины резания при работе с ручной фрезой; к ним относятся: 1. Жесткость инструмента и вылет: поскольку степень изгиба больше при большем вылете инструмента, перерезы должны быть более мелкими, 2. Материал заготовки: более твердые материалы, как правило, требуют более мелких резов; 3. Жесткость и мощность подъемника станка: большая мощность и жесткость станков подразумевают возможность получения более глубоких резов; 4. Материал инструмента концевая фреза: твердосплавные концевые фрезы иногда могут резать глубже, чем инструменты из быстрорежущей стали, 5. Доступность охлаждающей жидкости: правильная охлаждающая жидкость позволяет использовать более агрессивные параметры резания; 6. Требуемая отделка поверхности детали: неглубокие резы обычно используются при финишных операциях, 7. Люфт в станке: если ограничение по контролю глубины слишком велико, это может создать проблему из-за огромного люфта. 8. Опыт рабочего в работе: Иногда почти вся глубина резания может быть достигнута против глубины резания под руководством более опытных станочников. Всегда начинайте с безопасного запаса, затем увеличивайте глубину резания до тех пор, пока не начнут сказываться отклонение инструмента, вибрация и качество поверхности.
В: Было отмечено, что фрезы различаются по форме и геометрии в зависимости от обрабатываемого материала. Объясните, как это связано с глубиной выполняемого реза.
A: Вырезы могут резать глубже или мельче. Алюминий мягче титана. Титан тверже мягкой стали, поэтому рекомендация резать по максимальному диаметру в условиях C и B выполняется. Температура в Себу позволяет легко модернизировать материал. Чем прочнее элемент, тем меньше глубина и больше диаметр выреза, который он будет иметь. Например, резак толщиной 8 мм наверняка вырежет больше при ширине 4 мм и глубине 2-4,5 в алюминии. Увеличение глубины реза алюминия изменяет диаметр выреза стали или титана. В конечном счете, нагревание лезвий является проблемой, и следует рассмотреть концепцию проходов. В противном случае рост будет стабильным относительно того, сколько компонентов с лезвиями можно изготовить из алюминия, прежде чем потребуется техническое обслуживание.
Справочные источники
- Влияние материала концевой шаровой фрезы малого радиуса на точность резания при глубокой прецизионной обработке
- Авторы: Т. Акамацу и др.
- Дата публикации: 30 июня 2005 г.
- Краткое содержание: В данном исследовании рассматривается обработка сложных форм и глубоких микрополостей при изготовлении штампов и пресс-форм с использованием сферических концевых фрез малого радиуса. Подчеркивается важность характеристик резания, на которые влияет материал покрытия концевой фрезы и профиль кромки, что напрямую влияет на точность формы и качество поверхности. Результаты показывают, что оптимизация этих параметров может повысить производительность концевых фрез при глубокой прецизионной обработке(Акамацу и др., 2005, стр. 471–474.).
- Разработка системы контроля глубины резания при фрезеровании торцов
- Авторы: П. Прикетт и др.
- Год публикации: 2011
- Краткое содержание: В этой статье обсуждается разработка системы мониторинга глубины резания в процессах концевого фрезерования. В ней подчеркивается важность точного измерения глубины резания для повышения эффективности обработки и качества продукции. Используемые методики включают методы мониторинга в реальном времени, которые могут адаптироваться к различным условиям обработки.(Прикетт и др., 2011, стр. 89–100).
- ВЛИЯНИЕ РАДИАЛЬНОЙ ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ НА НАЧАЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ТОРЦЕВОМ ФРЕЗЕРОВАНИИ ТОНКОСТЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
- Авторы: С. Дядя и др.
- Дата публикации: 21 ноября 2023 г.
- Краткое содержание: В этом исследовании изучается, как радиальная глубина резания влияет на условия колебаний во время торцевого фрезерования тонкостенных деталей. В нем установлено, что увеличение радиальной глубины резания приводит к изменению времени резания и максимальной толщины слоя реза, что в свою очередь влияет на амплитуду колебаний и качество обработанной поверхности. В исследовании рекомендуется оптимизировать параметры фрезерования для минимизации вибраций и повышения точности обработки.(Дядя и др., 2023).
- Вырезать, перекрыть и локализовать: подход глубокого обучения для трехмерной локализации частиц в астигматических оптических установках
- Авторы: Симоне Франчини, С. Кревор
- Дата публикации: 1 июня 2020 г.
- Краткое содержание: Хотя эта статья не имеет прямого отношения к торцевой фрезеровке, в ней обсуждаются методологии точной локализации в оптических установках, которые могут быть аналогичны требованиям точности в процессах обработки. В исследовании используются методы глубокого обучения для повышения точности обнаружения частиц, что может дать информацию о подобных подходах в мониторинге процессов резки.(Франчини и Кревор, 2020).
- Приобретите фрезы с квадратным концом лучшего качества от SAMHO!
