Gala frēžu izvēles rokasgrāmata: CNC tipi, flautas un specifikācijas

Instrumentu nepareiza izmantošana rada vairāk apstrādes kļūmju, izmēru neatbilstības un neplānotas dīkstāves nekā vārpstas kinemātiskās kļūdas. Lai sasniegtu minimālās detaļu izmaksas un stingras pielaides, substrāta fizika, viļņu skaits un serdes ģeometrija ir jāsaskaņo tieši ar sagataves materiālu un iekārtas apvalku. Nulles rādiusa kvadrātveida gala frēzes nomaiņa ar 0,5 mm līdz 1,0 mm stūra rādiusa gala frēzēm palielina instrumenta kalpošanas laiku līdz pat 50%, vienlaikus nodrošinot par 20% lielāku padevi vienam zobam. Al6061-T6 un Al7075 aviācijas un kosmosa komponentiem pulētas 3 rievu karbīda dzirnavas ar ZrN vai DLC pārklājumiem novērš šķembu metināšanu, savukārt no standarta TiAlN pārklājumiem jāizvairās ķīmiskās afinitātes dēļ.

Instrumenta atteices ekonomika: patiesās inženierijas izmaksas par gala frēzēšanas izvēli CNC frēzēšanā

Metāllūžņu tvertņu audits visās ražošanas iekārtās, kurās darbojas 3 asu un 5 asu vertikālie apstrādes centri, parasti norāda uz konsekventu galveno cēloni: priekšlaicīgu instrumenta atteici un griezēja novirzi, nevis programmētāja kļūdu vai mašīnas ass pozicionēšanas kļūdu. Ja precizitātes komponentiem ir svarīgas īpašības, kas tiek turētas stingriCNC apstrādes pielaide un GD&T ierobežojumi, instrumenta nestabilitāte tieši izraisa izmēru noraidīšanu.

Ja gala frēzei tiek novērots paātrināts sānu nodilums, nobriedusi mala (BUE) vai pēkšņa mikrošķembu veidošanās, griešanas spēka smaile izraisa pļāpāšanu, iznīcina virsmas apdari, kas pārsniedz Ra 0,8 µm specifikācijas, un rada izmēru konusu uz dziļām vertikālām sienām. Augstas kombinācijas, tuvu tolerances līgumražošanā instrumentu izmaksas reti pārsniedz 3–5% no kopējā ražošanas budžeta. Tomēr slikti lēmumi par instrumentiem tieši ietekmē kopējoalumīnija CNC apstrādes izmaksu sadalījumsvisās ražošanas partijās, kas nosaka atlikušos 95% no ekspluatācijas izdevumiem, izmantojot cikla laika inflāciju, manuālu stenda pārstrādi un izlietotos pusfabrikātus.

Iepirkumu nodaļas bieži vien cenšas samazināt instrumentu iegādes izmaksas par 15%, iegādājoties vispārīgus, ekonomiskās klases griezējus. Ražošanas vidēs, kur vārpstas darbība ir no 75 līdz 160 USD stundā, lētāks rīks, kas liek mašīnistam samazināt radiālo griezuma dziļumu vai skaidu slodzi par 25%, lai novērstu pļāpāšanu, ievērojami palielina detaļu izmaksas.

Uzņēmums Xiamen Dazao Machinery apstrādā miljoniem komponentu caur mūsu daudzām asīmprecīzas CNC apstrādes pakalpojumisaskaņā ar ISO9001:2015 un IATF16949:2016 vadīklām ir pierādījis, ka precīzai ražošanai ir nepieciešama strukturētagala dzirnavu izvēles rokasgrāmata. Instrumenta izvēle ir jāuzskata par deterministisku mehānisku aprēķinu, kas ietver materiāla bīdes spriegumu, skaidu retināšanas fiziku, dinamisku instrumenta pārkari un siltuma izkliedi, nevis operatora izvēles jautājumu.

Instrumenta substrāta izvēle: karbīds pret HSS gala frēzēm veiktspējas sliekšņi

Izvēle starp volframa karbīdu un ātrgaitas tēraudu (HSS) nosaka absolūtos griestus virsmas materiālam, instrumenta deformācijas pretestībai un termiskai izturībai. Nepareiza substrāta izvēle garantē priekšlaicīgu bojājumu, pirms griešanas mala nofiksējas ar ieprogrammēto padeves ātrumu. Novērtējotkarbīds pret HSS gala frēzēmnepieciešams pārbaudīt to materiālu uzvedību dinamiskas siltuma un mehāniskās slodzes apstākļos.

Fizikālās un mehāniskās robežas

Cietā karbīda gala dzirnavas ir saķepināti kompozītmateriāli, kas sastāv no mazākiem mikronu volframa karbīda graudiem, kas iestrādāti metāliskā kobalta saistvielas matricā un parasti satur 6–12 % kobalta pēc svara. Ātrgaitas tērauds, īpaši augstākās kvalitātes tērauds, piemēram, M42, kas satur 8% kobalta, ir balstīts uz dzelzs-oglekļa-volframa-molibdēna sakausējumu.

Primārais fiziskais diferenciators ir elastības modulis. Cietajam karbīdam ir elastības modulis no 550 līdz 650 GPa, kas ir gandrīz trīs reizes stingrāks nekā HSS 200 līdz 210 GPa. Izliece ir apgriezti proporcionāla instrumenta elastības modulim:

· Cietajam karbīdam ir aptuveni viena trešdaļa no identiska HSS griezēja sānu lieces novirzes identiskiem radiālajiem griešanas spēkiem.

· Cietais karbīds saglabā cietību no 89 līdz 93 HRA līdz darba temperatūrai no 800 līdz 900 grādiem.

· M42 kobalta HSS ātri zaudē cietību, tiklīdz griezuma zonas temperatūra pārsniedz 550 grādus rūdīšanas dēļ, kas izraisa tūlītēju malu noapaļošanu.

Prototipa mīts pret ražošanas realitāti

Pastāvīgs nepareizs priekšstats jaunāko ražošanas inženieru vidū liecina, ka HSS ir labāka par īstermiņa prototipiem vai mīkstiem materiāliem, jo ​​ir zemākas sākotnējās vienības cenas.

Mūsdienu CNC frēzēšanas centros ar 10 000 līdz 24 000 apgr./min vārpstām HSS izmantošana rada ievērojamas vājās vietas. Al6061-T6 karbīds parasti darbojas ar virsmas griešanas ātrumu, kas pārsniedz 1500 līdz 3000 SFM (450 līdz 900 m/min). HSS instrumenta darbināšana ar šiem ātrumiem izraisa tūlītēju termisku atteici griezējmalā dažu sekunžu laikā pēc ieslēgšanās. Vārpstas ātruma ierobežošana, lai saglabātu HSS, pagarina cikla laiku par 300% līdz 500%.

Turklāt HSS uzrāda zemāku nodilumizturību, apstrādājot abrazīvus sakausējumus, piemēram, hipereutektisko alumīniju vai 300. sērijas nerūsējošo tēraudu. Dazao mašīnbūves darbnīcas ieraksti liecina, ka HSS griezējs, kas apstrādā 304 nerūsējošo tēraudu, zaudē asās malas rādiusu 150 lineāro collu griezumā, palielinot griešanas spēkus un radot virsmas urbumus, kuriem nepieciešama sekundāra manuāla atstarpju noņemšana. Ciets mikrograudu karbīds saglabā malu asumu no 1800 līdz 2500 lineārajām collām ar identiskiem griešanas parametriem.

Darbības lietojuma robežas

HSS lietojumprogrammu logs mūsdienu apstrādē ir sašaurināts līdz konkrētiem scenārijiem:

1. Smagi pārtraukti griezumi zemas stingrības iekārtām:Manuālas ceļgalu frēzes, novecojošas iekārtas ar pārmērīgu pretsparu vai uzstādījumi ar nestabilu mehānisko stiprinājumu, kur cietā karbīda trauslums var izraisīt katastrofālu lūzumu lielas amplitūdas trieciena ietekmē.

2. Īpaši dziļi sasniedzami veidlapu rīki ar vibrāciju:Pielāgoti specializēti formas profili, kur instrumenta korpusam ir nedaudz jālocās, lai absorbētu pļāpāšanu, nevis sadrumstalotu, ar nosacījumu, ka griešanas ātrums ir noregulēts uz leju, lai izvairītos no termisko sliekšņu pārsniegšanas.

Visiem automatizētās ražošanas iestatījumiem, kas izvietoti automatizētajāražošanas CNC frēzēšanas šūnas, stingriem uzstādījumiem un materiāliem virs 28 HRC, cietais karbīds joprojām ir tehniskais pamatlīmenis.

Griezēju ģeometrija un darbības: gala frēžu veidi un to izmantošana precīzajā apstrādē

Lai izvēlētos pareizo griezēja arhitektūru, instrumenta ģeometrija ir jāsaskaņo ar komponentu īpašībām, sienas perpendikularitātes prasībām un mērķtiecīgiem materiāla noņemšanas ātrumiem. Izpratne par strukturālogala frēžu veidi un to izmantošanaļauj procesu plānotājiem sistemātiski optimizēt instrumenta kalpošanas laiku un virsmas apdari.

Kvadrātveida gala frēzes: plecu griešanas un mikrošķeldošanas riski

Kvadrātveida gala frēzēm ir plakani dibeni ar asiem 90 grādu ārējiem stūriem.

· Galvenās darbības:Iekšējo pakāpienu sagriešana kvadrātā, īstu 90 grādu grīdas un sienas saskarņu izgriešana, rievojumi un plakanā dibena žalūzijas.

· Kļūmes režīmi:Asais stūra gals ir visa griezējinstrumenta vājākā zona. Tā kā karstums un mehāniskie spriegumi koncentrējas šajā vienā perifērijas un gala griešanas malu krustpunktā, mikrošķeldošanās notiek gandrīz nekavējoties, kad tiek iesaistīti cieti materiāli vai tiek apstrādāta pārtraukta profilēšana. Kad stūra šķembas, griešanas spēki palielinās, izraisot atlikušās perifērās flautas ātri nolobīties.

Lodveida deguns pret kvadrātveida gala dzirnavām: 3D konturēšanas mehānika un nulles ātruma centra punkts

3D profilēšanā, dziļās kabatas kontūrēšanā un veidņu dobuma ražošanā, novērtējotlodveida deguns vs kvadrātveida gala dzirnavasveiktspēja izceļ galveno fizisko ierobežojumu: centrālo mirušo zonu.

· Lodveida deguna īpašības:Griešanas rādiuss ir vienāds ar pusi no instrumenta diametra, nodrošinot nepārtrauktas pārejas ceļus pa sarežģītām kontūrveida virsmām.

· Nulles ātruma centra līnijas ierobežojums:Rotējoša instrumenta efektīvais griešanas ātrums ir tieši atkarīgs no kontakta diametra. Pie lodveida priekšgala gala frēzes absolūtā gala viduslīnijas virsmas griešanas ātrums samazinās līdz nullei metriem minūtē neatkarīgi no vārpstas apgriezienu skaita.

· Rezultāts:Iegremdējot vai notīrot līdzenas seklas grīdas ar lodveida priekšgala griezēju, centrs netīra materiālu; tas izspiež, noslāpē un plēš metālu. Šī berze ģenerē ātru lokālu berzes siltumu, kā rezultātā veidojas centra nobrāzums, apbūvētas malas un raupji virsmas profili (Ra > 3,2 µm).

· Inženiertehniskā mazināšana:5 asu apstrādes operācijās Dazao inženieri ieprogrammē priekšnesuma leņķi no 10 līdz 15 grādiem. Noliekot vārpstu, saskares punkts tiek novirzīts prom no mirušā centra nulles ātruma zonas uz aktīvu perifēro zonu ar atbilstošu griešanas ātrumu.

Stūra rādiusa alternatīva: stresa mazināšana, lai palielinātu instrumenta kalpošanas laiku un padeves ātrumu

Viena no visefektīvākajām metodēm frēzēšanas efektivitātes uzlabošanai ir standarta kvadrātveida gala frēžu aizstāšana ar stūra rādiusa gala frēzēm (bultu priekšgala frēzēm) rupjmašīnas un pusapdares operācijām; dizaineri var atsaukties uz mūsu analīziapstrādes stūra rādiusa izmaksu faktoriizprast finansiālo ietekmi uz komponentu rasējuma specifikācijām.

Kvadrātveida gala frēzēm stūra rādiuss ir nulle, radot asu sprieguma koncentrācijas punktu. Norādot stūra rādiusu, piemēram, 0,5 mm, 1,0 mm vai 1,5 mm, griešanas triecieni tiek sadalīti pa noapaļotu profilu, nevis koncentrēti uz vienu punktu.

Lauka testi, kas veikti visās Dazao apstrādes šūnās, parāda nepārprotamas darbības priekšrocības:

1. 40% līdz 55% instrumenta kalpošanas laika pieaugums:Mehāniskās slodzes sadalīšana novērš stūra šķelšanos, nodrošinot paredzamu, pakāpenisku sānu nodiluma progresēšanu.

2. 20% lielāka plūsma uz vienu zobu:Izliektais stūra profils rada lokālu skaidu retināšanas efektu, ļaujot palielināt galda padeves ātrumu, nepārsniedzot maksimāli pieļaujamās skaidu biezuma robežas.

3. Samazināta grīdas kalšana:Tīrot ekspansīvas plakanas grīdas dinamiskos vertikālos apstrādes centros, minūtes 0,5 mm rādiuss novērš mikrosoļus un liecinieku zīmes, ko atstāj kvadrātveida stūru uzgaļi augstas padeves gājienu laikā.

Ja vien inženiertehniskajā rasējumā nav stingri norādīts ass iekšējais 90 grādu stūris bez reljefa, rupjā apstrādes un tīrīšanas darbību standartizēšana stūra rādiusa gala frēzēs ievērojami samazina instrumentu izmaksas.

Rupjmašīnas: sinusoidālās rievas liela apjoma materiālu noņemšanai

Rupjmašīnas gala frēzēm ir rievas ar viļņotām, sinusoidālām skaidu sadalīšanas izciļņiem gar to ārējo perifēriju.

Šīs viļņainās grēdas sadala garas, nepārtrauktas metāla skaidas mazās, segmentētās skaidās. Saglabājot īsu skaidu garumu, instruments krasi samazina radiālos griešanas spēkus un novērš skaidu griešanu dziļos dobumos. Rupjmašīnas nodrošina lielu aksiālo griešanas dziļumu, padarot tās efektīvas augstas stiepes leģētiem tēraudiem, titāna sakausējumiem un smagajiem liešanas materiāliem, kur mašīnas vārpstas griezes moments ir ierobežojošais faktors. Rezultātā iegūtais kompromiss ir faktūras sienas apdare (Ra 6,3 līdz 12,5 µm), kurai nepieciešama sekundāra pusapstrādes un apdares kārta, izmantojot standarta nepārtrauktas viļņu instrumentu.

Fasāles un konusveida gala frēzes: iegrimes leņķi un automatizēta malu laušana

· Fasādes dzirnavas:Īpaši vairāku viļņu koniski instrumenti, kas paredzēti automatizētām malu pārraušanas darbībām, metināšanas sagatavošanai un iekšējai iegremdēšanai. Izmantojot īpašus slīpēšanas instrumentus pie paaugstinātas padeves, tiek novērsta nepieciešamība pēc manuālas atstarpju noņemšanas, saglabājot vienmērīgus malu pārtraukumus stingrās ±0,002 collu (±0,05 mm) vilkšanas robežās.

· Konusveida gala frēzes:Griezēji ar leņķveida sānu profiliem (parasti 0,5 grādi līdz 15 grādi katrā pusē), kas īpaši izstrādāti veidņu dobuma iegrimes leņķu, strukturālo aviācijas un kosmosa tīkla kabatu un turbīnas lāpstiņu sakņu spraugu frēzēšanai. Izmantojot konusveida gala frēzes, tiek novērstas kāpņu telpas mikroizciļņi, ko rada standarta instrumentu pārslēgšanas rutīnas, nodrošinot vienmērīgas sienas pārejas vienā piegājienā.

Krāsaino metālu frēzēšanas stratēģija: labākās alumīnija CNC gala frēzes izvēle

Apstrādājot kaltas alumīnija sakausējumus, piemēram, Al6061-T6, Al7075-T651 un lējumus, piemēram, A380, salīdzinājumā ar melno metālu apstrādi ir atšķirīgas triboloģiskās problēmas; kā norādīts mūsu ražošanāceļvedis alumīnija CNC apstrādei, krāsaino metālu sakausējumiem ir nepieciešamas specializētas klīrensa ģeometrijas. Alumīnijam ir zems kušanas punkts, augsta siltumvadītspēja un spēcīga ķīmiskā afinitāte pret griezējinstrumentu pamatnēm. Griešanas temperatūrā virs 350 grādiem kaļamā alumīnija skaidas ātri piemetina pie griešanas malas, veidojot apbūvētu malu. Šī malu uzkrāšanās apgriezienu laikā aizsprosto rievas un nogriež instrumentu. Izvēlotieslabākā gala frēze alumīnija CNCnepieciešama apzināta flautas konstrukcija un skaidu evakuācijas vadība.

Flautas evakuācijas dinamika: 2 flautas pret 3 flautas gala frēzēm alumīnijam

Debates starp a2 flautas pret 3 flautas gala frēzēm alumīnijamir atkarīgs no kompromisa starp skaidu izvades tilpumu un instrumenta serdes stingrību griešanas laikāgala frēzes alumīnijslietojumprogrammas.

· Divu flautu gala frēzes:Ir masīvas, atvērtas skaidu ielejas, kas maksimāli palielina vietu skaidu attīrīšanai. Tie izceļas ar dziļām, bez iegremdētām rievām, kur aksiālais dziļums ir vienāds ar instrumenta diametru, kā arī ar stāvu slīpēšanu un iegremdēšanu. Tomēr mazāks lentes diametrs (parasti no 40% līdz 45% no ārējā diametra) padara instrumentu neaizsargātu pret lieces novirzi, ierobežojot pieļaujamos padeves ātrumus perifērijas profilēšanas laikā.

· 3 flautu gala frēzes:Nodrošiniet optimālu strukturālo līdzsvaru mūsdienu CNC frēzēšanai. Instrumenta serdes diametrs palielinās līdz 55% līdz 60% no ārējā diametra, iegūstot vairāk nekā divas reizes lielāku strukturālo stingrību nekā 2 rievu instrumentam. Šī palielinātā serdes stingrība novērš sienas pļāpāšanu ātrgaitas apdares laikā. Darbība ar trim griešanas rievām ļauj par 50% palielināt galda padevi ar identisku skaidu slodzi uz vienu zobu saskaņā ar standartuātrgaitas alumīnija apstrādes protokoli, palielinot materiāla noņemšanas ātrumu, nezaudējot skaidu evakuāciju.

Dazao standartizē 3 rievu pulēta karbīda gala frēzes 85% aviācijas un kosmosa alumīnija konstrukciju komponentu, rezervējot 2 rievu ģeometrijas tikai pilna platuma rievām, kas ir dziļākas par 1,5 reizes par griezēja diametru.

Augsts spirāles apdraudējums: aksiālā instrumenta izvilkšanas un uztvērēja izslīdēšanas mazināšana

Nozares ceļveži bieži iesaka alumīnija instrumentiem izmantot stāvus spirāles leņķus (45 grādi līdz 50 grādi), lai radītu lielus bīdes leņķus un mazākus griešanas spēkus. Lai gan stāvās spirāles ģeometrijas tīri nogriež alumīniju un efektīvi izspiež skaidas uz augšu, tās rada ievērojamu mehānisku apdraudējumu: pārmērīgus aksiālos vilkšanas spēkus.

Palielinoties spirāles leņķim no 30 grādiem līdz 45 grādiem, iegūtais griešanas spēka vektors dramatiski nobīdās gar instrumenta asi, velkot instrumentu uz leju prom no vārpstas. Smagos rupjos zāģējumos, izmantojot standarta ER32 vai ER40 uzmavas patronas, šis aksiālais pacelšanas spēks bieži pārsniedz uzmavas berzes iespīlēšanas spēku. Frēze slīd uz āru pa savu Z asi, izgraužot grīdas izmērus un nododot metāllūžņos dārgas sagataves.

Lai novērstu instrumenta izvilkšanu agresīvas alumīnija rupjās ātrās apstrādes laikā, Dazao ievieš stingrus veikala grīdas standartus:

1. Hidrauliskie un termiski saraušanās instrumentu turētāji:Instrumentu komplekti ar lielu satvēriena spēku un 0,003 mm (0,0001 collas) robežu aizstāj standarta ER spīles patronas lielas slodzes darbībām.

2. Pozitīvas mehāniskās aiztures sistēmas:Mehāniskās bloķēšanas kāta konfigurācijas tiek izmantotas, ja tiek darbināti lieli griezēji (diametrs 16 mm / 0,625 collas un vairāk) augstas padeves rupjmašīnas šūnās.

3. Optimizēts Helix kompromiss:Mainīgas spirāles ģeometrijas izmantošana (38 grādi līdz 42 grādi) izjauc pļāpāšanas harmonikas, vienlaikus saglabājot pārvaldāmus aksiālos izvilkšanas spēkus.

Plānās plēves pārklājuma triboloģija: gala frēzēšanas pārklājumi alumīnijam un dzelzs sakausējumiem

Nepareiza virsmas pārklājuma uzklāšana precīzijas frēzēšanas instrumentam izraisa tūlītēju virsmas apdares pasliktināšanos un ātru instrumenta lūzumu. Pareizi norādotgala frēžu pārklājumi alumīnijamnepieciešama izpratne par ķīmisko saderību starp sagataves materiālu un plānslāņa slāņiem.

Cietvielu metināšanas risks: kāpēc TiAlN pārklājumi nedarbojas alumīnijā

Bieža instrumentu kļūda darbnīcās ir titāna alumīnija nitrīda (TiAlN) vai alumīnija titāna nitrīda (AlTiN) pārklājumu griezēju izvēle, lai apstrādātu Al6061 vai Al7075 komponentus.

TiAlN un AlTiN pārklājumi ir atkarīgi no alumīnija oksidēšanās pārklājuma matricā, veidojot aizsargājošu alumīnija oksīda keramikas barjeru paaugstinātā temperatūrā (virs 700 grādiem). Griežot alumīniju, ķīmiskā afinitāte starp alumīniju apstrādājamā detaļā un alumīniju pārklājumā izraisa cietvielu mikrometināšanu mērenā kontakta temperatūrā. Šķembas pielīp pie griešanas malas, rievas dažu sekunžu laikā piepildās ar materiālu, un instruments nofiksējas. TiAlN un AlTiN pārklājumus nekad nedrīkst izmantot krāsainiem sakausējumiem.

Uzlaboti krāsainie pārklājumi: nepārklāts spoguļu pulējums, ZrN un DLC

Krāsaino metālu materiāliem griešanas veiktspēja ir atkarīga no nereaktīvām virsmām ar īpaši zemu berzes koeficientu:

· Bez pārklājuma ar spoguļpulētām flīzēm:Alumīnija bāzes standarts. Flei ar rombveida pārklājumu līdz spoguļa apdarei (Ra < 0,1 µm) ir zemāka berze, kas nodrošina vienmērīgu skaidu plūsmu pa grābekļa virsmu bez saķeres.

· Cirkonija nitrīds (ZrN):Nodrošina izcilu eļļošanu un izturību pret alumīnija saķeri. Gaiši zeltainais pārklājums saglabā malu asumu, vienlaikus pagarinot instrumenta kalpošanas laiku par 2,5 līdz 3,5 reizes, salīdzinot ar spilgto karbīdu abrazīvā lietajā alumīnijā.

· Dimantam līdzīgs ogleklis (DLC):Amorfs oglekļa pārklājums, kas apvieno augstu mikrocietību (3000 līdz 5000 HV) ar īpaši zemu berzes koeficientu (zem 0,1). DLC novērš nogulsnētu malu veidošanos, padarot to ideāli piemērotu dziļi kabatas profilēšanai gumijas alumīnija un sausās aviācijas konstrukciju frēzēšanai.

Dzelzs un supersakausējuma virsmas apstrāde: TiAlN, AlCrN un nanokompozīta TiSiN

Melno metālu izmantošanai atlases kritērijus nosaka oksidācijas izturība un termiskā stabilitāte:

· TiAlN / AlTiN:Standarts iepriekš rūdītam tēraudam, instrumentu tēraudam (30 līdz 45 HRC) un pelēkajam čugunam. Efektīvi darbojas augsta karstuma sausās frēzēšanas apstākļos līdz 800 grādiem.

· AlCrN (alumīnija hroma nitrīds):Pārspēj TiAlN nerūsējošajā tēraudā (304, 316L) un lielas slodzes frēzēšanā. Iztur termisko triecienu pārtrauktu griezumu laikā ar dzesēšanas šķidrumu uz ūdens bāzes un iztur temperatūru līdz 1100 grādiem.

· TiSiN (titāna silīcija nitrīds):Iegūst nanokompozītu virsmas cietību, kas sasniedz 3800 līdz 4200 HV. Izstrādāts rūdītam tēraudam (50 līdz 65 HRC) un abrazīviem niķeļa bāzes supersakausējumiem, piemēram, Inconel 718.

Izlieces mehānika dziļos dobumos: garās stiepes gala frēzes izvēles vadlīnijas

Dziļu kabatu, iekšējo ribu un augstu vertikālo sienu apstrādei nepieciešama stingra instrumenta novirzes kontrole; kā norādīts mūsu tehniskajā daļāceļvedis dziļās kabatas CNC apstrādei, instrumenta pārkares samazināšana ir ļoti svarīga, lai noturētu stingras pielaides. Pareiza izpildetālvadības gala frēžu izvēleir jāņem vērā kubiskā pārkares noteikums, kur novirze krasi palielinās līdz ar garumu.

Kubiskā pārkares noteikums: strukturālā novirze un kabatas sienas konuss

Izliece ir proporcionāla pārkares garuma trešajai pakāpei, kas nozīmē, ka nelieli instrumenta pagarinājumi ievērojami palielina novirzi:

Divkāršojot instrumenta pārkari, pie tāda paša radiālā griešanas spēka palielinās sānu novirze astoņas reizes. Šī dinamika dziļās dobuma frēzēšanas laikā izraisa izmēru sienas konusu, pļāpāšanas pēdas un instrumenta lūzumu.

Atvieglots kakla dizains salīdzinājumā ar pilnas flautas pagarinātiem griezējiem

Izplatīta kļūda ir instrumentu iegāde ar gariem nepārtrauktiem viļņu garumiem (piem., flautas garums ir vienāds ar 5D vai 6D), lai atbrīvotu dziļās kabatas.

Nepārtrauktās flautas instrumenti cieš no diviem galvenajiem mehāniskiem trūkumiem:

1. Kompromitēts tīmekļa diametrs:Flutām ir vajadzīgas dziļas skaidu iedobes visā to garumā, samazinot serdes šķērsgriezuma masu un kopējo stingrību.

2. Pārmērīga radiālās sasaistes berze:Negriešanas perifērās malas berzē pret gatavo kabatas sienu, radot lielu sānu slodzes berzi un karstumu, izraisot zemas frekvences pļāpāšanu.

Lai maksimāli palielinātu stingrību dziļos dobumos, procesa plānotājiem ir jāizmanto griezēji ar sloksnēm un kaklu.

Šiem instrumentiem ir īss griešanas rievas garums (parasti no 1,5 D līdz 2 D), kas ir pietiekams, lai notīrītu aksiālo griešanas dziļumu vienā pakāpē. Virs rievām instrumenta kāts ir noslīpēts līdz atvieglotam kakla diametram, kas ir nedaudz mazāks par griešanas diametru (parasti 0,1–0,3 mm atstarpe katrā pusē).

Dazao ražošanas stāvā demonstrētās priekšrocības:

· Vairāk nekā 60% samazinājums instrumenta novirzē:Biezais, cietais karbīda instrumenta kāts sniedzas dziļāk kabatas dobumā, pirms pāriet uz atviegloto kaklu, saglabājot šķērsgriezuma masu.

· Nulles sienas berzes:Atvieglinātā zona nodrošina mehānisku klīrensu, novēršot berzi, siltuma uzkrāšanos un pļāpāšanu uz dziļām vertikālām virsmām.

· Efektīva dziļa dzesēšanas šķidruma piekļuve:Kakla reljefa sprauga ļauj augstspiediena dzesēšanas šķidrumam vai gaisa strūklai vienmērīgi izvadīt iepakotas skaidas no dziļajiem dobumiem.

Reālās pasaules parametru iestatīšana: ārpus standarta beigu frēzēšanas ātruma un padeves kalkulatora

Tiešsaistes programmatūras programmas nodrošina noderīgus bāzes mērķus, bet paļaujas tikai uzgala frēzēšanas ātruma un padeves kalkulatorsbez konteksta regulēšanas rada problēmas. Jau pieejamie kalkulatori aprēķina padeves ātrumu, pieņemot bezgalīgu konstrukcijas stingrību, nulles vārpstas noplūdi un vienmērīgu griešanas slodzi. Īsti CNC iekārtu uzstādījumi ietver strukturālo atbilstību, kas ir jāņem vērā.

Darbgaldu saskarnes ierobežojumi: vārpstas konusa stingrības sliekšņi

Maksimālo pieļaujamo materiāla noņemšanas ātrumu ierobežo darbgalda savienojums, kas tieši ietekmē pļāpāšanas biežumu, kas bieži sastopamsplānsienu CNC apstrādes operācijas:

· BT30 / HSK-E40 vārpstas:Augsts rotācijas paātrinājums, zema statiskā un dinamiskā stingrība. Izmantojot kalkulatora izejas, kas prasa spēcīgu radiālu tēraudu iedarbināšanu, var izraisīt vārpstas noslīdēšanu un instrumenta iznīcināšanu. Instrumentiem jābūt saskaņotiem ar ātrgaitas, gaismas radiālām, dziļi aksiālām trohoidālām stratēģijām.

· BT40 / HSK-A63 vārpstas:Ražošanas darba zirga standarts. Līdzsvaro dinamisko frēzēšanu ar lielu apgriezienu skaitu ar vidējas slodzes rupjmaiņas spēju instrumentiem, kuru diametrs ir līdz 16 mm (0,625 collas).

· BT50 / HSK-A100 vārpstas:Liela statiskā stingrība un liels griezes moments ar zemu apgriezienu skaitu. Ideāli piemērots liela diametra rupjmašīnas griezējiem, smagiem rievojumiem un augstas temperatūras sakausējumiem, kur dominē lieli radiālie griešanas spēki.

Dzesēšanas šķidruma padeve un termiskā plaisāšana: sausā gaisa sprādziens pret plūdu dzesēšanas šķidruma triecienu

Griešanas zonu appludināšana ar ūdenī šķīstošu dzesēšanas šķidrumu ir standarta prakse, taču tā izraisa instrumenta atteices, ja to nepareizi izmanto ātrgaitas dzelzs un augstas temperatūras sakausējumu frēzēšanas laikā; procesu inženieriem vajadzētu atsaukties uz mūsu inženiertehnisko novērtējumuCNC dzesēšanas šķidruma veidi un piegādes metodeslai novērstu termisko šoku.

Karbīda substrātiem ir zema siltuma izplešanās un salīdzinoši augsta siltumvadītspēja, padarot tos neaizsargātus pret termisko triecienu. Ātrgaitas trohoidālās frēzēšanas laikā griešanas zobs saslēgšanās laikā uzsilst par 750 grādiem, pēc tam ātri atdziest, griežoties cauri negriešanas lokam.

Karbīda applūdināšana ar dzesēšanas šķidrumu rada ārkārtējus cikliskus termiskos spriegumus:

· Mikroskopiski termiskā stresa lūzumi veidojas perpendikulāri gar griešanas malu.

· Šīs mikroplaisas saplūst, veidojot katastrofālu malu šķembu, iznīcinot griezēju ilgi pirms tiek sasniegtas parastās abrazīvās sānu nodiluma robežas.

Darbības noteikums: iepriekš rūdīta tērauda, ​​nerūsējošā tērauda un titāna ātrdarbīgai dinamiskai frēzēšanai Dazao nosaka augsta spiediena sausā gaisa strūklu vai minimālā daudzuma eļļošanu (MQL). Gaisa strūkla noņem karstas skaidas, nepakļaujot griešanas malas termiskā trieciena cikliem. Plūdu dzesēšanas šķidrums ir jārezervē alumīnija, vara un lēna ātruma urbšanas/rīvēšanas operācijām.

Instrumentu iepirkumu matrica: standartizēta gala frēzēšanas izmēru diagramma un rūpnīcas izmaksu standarti

Instrumentu gultiņu uzskaites standartizēšana neļauj mašīnu operatoriem izmantot neatbilstošus instrumentus, samazina krājumus un samazina kopējos instrumentu izdevumus.

Rīku gultiņas standartizācija un metriskā/impērijas izmēra matrica

Sekojošā atsaucegala dzirnavu izmēru tabulaizklāstīti standartizēti izmēri, serdeņu attiecības un tipiskās dziļuma iespējas standarta cietā karbīda konfigurācijām:

Pārslīpēšanas ekonomika salīdzinājumā ar tiešo instrumentu nodošanu metāllūžņos

Nolietotu karbīda instrumentu atkārtota slīpēšana paplašina instrumentu ieguldījumus, taču tas rada ekonomiskus kompromisus:

1. Izmēru saraušanās:Ārējā diametra pārslīpēšana samazina griezēja izmēru par 0,2 mm līdz 0,5 mm, savukārt gala virsmas slīpēšana saīsina kopējo garumu. Šie rīki vairs nevar palaist ražošanas pabeigšanas programmas bez manuālas instrumentu nobīdes korekcijas, palielinot iestatīšanas kļūdu skaitu automatizētajās ražošanas līnijās.

2. Ekonomiskās dzīvotspējas slieksnis:Gala frēžu, kuru diametrs ir mazāks par 10 mm (0,375 collas), slīpēšana reti ir rentabla. Pārbaudes, loģistikas un atkārtotas pārklāšanas izmaksas tuvojas jaunu izejvielu cenai. Instrumenti, kuru izmērs ir 12 mm un lielāki, ir jāpārslīpē un jāpārklāj, lai veiktu nekritiskus rupjmaiņas darbus.

Dazao rūpnīcas instrumentu standarti

Lai aizsargātu detaļu kvalitāti liela apjoma ražošanā, Dazao uztur trīs galvenos veikalu grīdas standartus:

· 0,5 mm vērša deguna noteikums:Īstas asas kvadrātveida gala frēzes ir aizliegtas rupjā apstrādāšanā un pusapstrādē. Visām strukturālajām programmām ir noteikts vismaz 0,5 mm stūra rādiuss.

· Krāsaino metālu atdalīšanas noteikums:Nepārklāti vai ar ZrN pārklāti griezēji, ko izmanto alumīnija un vara griešanai, ir fiziski atdalīti no tērauda griešanas instrumentiem, lai novērstu savstarpēju piesārņojumu un skaidu veidošanos.

· Sānu nodiluma pensionēšanās ierobežojumi:Instrumenti tiek izmantoti vai pārvietoti uz rupjo apstrādi, kas atbilst standarta kritērijiemCNC instrumentu nodiluma veidi un instrumenta kalpošanas laika uzraudzībapirms izmēru novirzes, iestatot maksimālo sānu nodilumu 0,15 mm.

Inženiertehnisko lēmumu piltuve: soli pa solim CNC instrumentu iepirkuma protokols

Lai nodrošinātu precizitāti un rentabilitāti katrā apstrādes ciklā, pirms instrumentu pirkšanas pasūtījumu izlaišanas izmantojiet šo 5 pakāpju lēmumu pieņemšanas darbplūsmu:

1. Materiāla identifikācija:Klasificējiet apstrādājamo priekšmetu pēc cietības, abrazivitātes un elastības. Krāsaino metālu sakausējumiem izvēlieties nepārklātu pulētu karbīdu, ZrN vai DLC; dzelzs un rūdītiem sakausējumiem norādiet AlCrN, TiAlN vai TiSiN.

2. Iezīmju ģeometrijas novērtējums:Nosakiet iekšējo stūru filejas un grīdas pārejas. Nomainiet asās kvadrātveida gala frēzes ar stūra rādiusa instrumentiem visur, kur 90 grādu iekšējās malas nav skaidri noteiktas, zīmējot pielaides.

3. Flautas un serdes balansēšana:Izvēlieties 2 flautas konfigurācijas dziļām, šaurām alumīnija spraugām; standartizēt uz 3 viļņu pulētas konstrukcijas alumīnija konstrukcijas profilēšanai; izmantojiet konfigurācijas no 4 līdz 7 viļņiem tēraudiem, nerūsējošajiem materiāliem un augstas temperatūras supersakausējumiem.

4. Sasniedzamības līdz diametram aprēķins:Aprēķiniet kopējo pārkari. Ja dziļums 3 reizes pārsniedz griezēja diametru, izvairieties no gariem nepārtrauktas formas instrumentiem un izvēlieties griezēju ar atvieglinātu kaklu.

5. Mašīnas un turētāja saskaņošana:Saskaņojiet griešanas slodzes ar vārpstas konusa ietilpību. Savienojiet augstas spirāles instrumentus ar hidrauliskiem vai termiski saraušanās instrumentu turētājiem, lai novērstu izvilkšanu dinamiskas griešanas laikā, vai iesniedziet savus inženiertehniskos rasējumustiešs DFM ražošanas pārskatsar mūsu inženieru nodaļu.