Прерывистое резание — распространенный процесс обработки в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, авиакосмическая промышленность и общее производство. Он включает в себя резку заготовки, имеющей неоднородности, такие как отверстия, прорези или неровные поверхности. Использование концевой фрезы с длинной шейкой для прерывистого резания может дать определенные преимущества, например, обработку глубоких полостей или обработку в труднодоступных местах. Однако оно также сопряжено с рядом уникальных задач. Как поставщик фрез с длинной шейкой, я лично стал свидетелем этих проблем и хотел бы поделиться некоторыми мыслями.
1. Вибрация и отклонение
Одной из наиболее серьезных проблем при использовании концевой фрезы с длинной шейкой для прерывистого резания является вибрация и прогиб. Конструкция концевой фрезы с длинной шейкой увеличивает соотношение ее длины к диаметру. Более высокое соотношение длины и диаметра делает концевую фрезу более гибкой и склонной к изгибу под действием сил резания.
Во время прерывистого резания силы резания быстро меняются по мере того, как инструмент входит в материал и выходит из него. Эти внезапные изменения силы могут вызвать вибрацию концевой фрезы с длинной шейкой. Вибрация не только влияет на качество поверхности заготовки, но и сокращает срок службы инструмента. Чрезмерная вибрация может привести к преждевременному износу режущих кромок, сколам и даже поломке концевой фрезы.
Например, в операции механической обработки, когда концевая фреза с длинной шейкой используется для прорезания заготовки с несколькими отверстиями, каждый раз, когда инструмент входит в отверстие и выходит из него, сила резания резко меняется. Это может вызвать резонанс в длинной шее, заставляя ее сильно вибрировать. Чтобы смягчить эту проблему, решающее значение имеют правильные системы крепления инструмента. Использование высококачественных цанг или гидравлических патронов может помочь снизить вибрацию, обеспечивая более надежный захват концевой фрезы. Кроме того, оптимизация параметров резания, например снижение скорости подачи и скорости резания, также может помочь минимизировать силы резания и, таким образом, снизить вибрацию.
2. Срок службы инструмента
Срок службы инструмента является еще одной серьезной проблемой при использовании концевых фрез с длинной шейкой для прерывистого резания. Сочетание повышенной гибкости длинной шейки и быстрого изменения сил резания во время прерывистого резания может привести к ускоренному износу концевой фрезы.
Режущие кромки концевой фрезы подвергаются высоким нагрузкам во время прерывистого резания. При каждом контакте инструмента с материалом он испытывает ударную нагрузку. Со временем эти ударные нагрузки могут привести к изнашиванию, затуплению или скалыванию режущих кромок. Длинная шейка также затрудняет эффективный доступ СОЖ к зоне резания. СОЖ необходима для отвода тепла и стружки из зоны резания, а плохая подача СОЖ может привести к перегреву концевой фрезы, что еще больше сократит срок ее службы.
А2-зубая концевая фреза со сферическим носом и длинной шейкойчасто используется при прерывистой резке. Однако из-за упомянутых выше проблем срок службы ее инструмента может быть короче по сравнению со стандартной концевой фрезой при непрерывном резании. Для увеличения срока службы инструмента может оказаться полезным использование концевых фрез с высокоэффективными покрытиями. Такие покрытия, как TiAlN (нитрид титана-алюминия) или TiCN (карбонитрид титана), могут повысить твердость и износостойкость режущих кромок. Более того, обеспечение надлежащей подачи СОЖ за счет использования сквозных систем подачи СОЖ или внешних сопел СОЖ может помочь продлить срок службы инструмента, сохраняя режущие кромки холодными и эффективно удаляя стружку.
3. Эвакуация стружки
Эвакуация стружки является важнейшим аспектом любого процесса обработки, и она становится еще более сложной задачей при использовании концевых фрез с длинной шейкой для прерывистого резания. Длинная шейка может служить препятствием для плавного вывода стружки из зоны резания.
При прерывистом резании стружка образуется короткими сегментами неправильной формы. Эту стружку необходимо быстро удалять из зоны резания, чтобы предотвратить ее повторное резание и повреждение заготовки и концевой фрезы. Длинная шейка может ограничивать движение стружки, вызывая ее скопление в зоне резания. Это может привести к засорению стружки, что может привести к увеличению сил резания, выделению большего количества тепла и, в конечном итоге, к ухудшению качества поверхности и снижению срока службы инструмента.
Для решения проблемы эвакуации стружки можно использовать концевые фрезы с оптимизированной конструкцией канавок. Например, концевые фрезы с изменяемой спиральной канавкой могут помочь разбить стружку и улучшить ее эвакуацию. Кроме того, использование более высокой скорости подачи иногда может помочь более эффективно выталкивать стружку из зоны резания. Однако это необходимо сбалансировать с риском увеличения сил резания и вибрации.
4. Точность и точность
Поддержание точности и аккуратности является непростой задачей при использовании концевых фрез с длинной шейкой для прерывистого резания. Упомянутые ранее вибрация и деформация могут вызвать отклонения в размерах обработки.
Гибкость концевой фрезы с длинной шейкой может привести к потере точности позиционирования. Когда инструмент отклоняется под действием сил резания, он может не разрезать заготовку именно там, где предназначен. Это может привести к ошибкам в размерах, особенно в тех случаях, когда требуются жесткие допуски. При прерывистом резании внезапные изменения сил резания также могут привести к небольшому перемещению инструмента, что еще больше влияет на точность обработки.
Чтобы обеспечить точность и точность, важно использовать жесткий станок. Станок с высокой жесткостью может лучше выдерживать силы резания и уменьшать отклонение концевой фрезы с длинной шейкой. Кроме того, использование систем измерения в процессе обработки может помочь контролировать размеры обрабатываемой детали в режиме реального времени и вносить необходимые коррективы.
5. Совместимость материалов
Не все материалы одинаково подходят для прерывистого резания фрезами с длинной шейкой. Некоторые материалы, такие как закаленные стали или высокопрочные сплавы, особенно сложны в обработке.
Эти материалы обладают высокой твердостью и прочностью, а значит, силы резания при прерывистом резании еще выше. Концевая фреза с длинной шейкой может с трудом прорезать эти материалы, не испытывая при этом чрезмерного износа или поломки. Более того, некоторые материалы могут иметь склонность к работе – затвердеванию во время механической обработки. Это может еще больше увеличить силы резания и затруднить поддержание производительности резания концевой фрезой с длинной шейкой.
При обработке труднообрабатываемых материалов важно выбрать правильный сорт твердого сплава для концевой фрезы. Марки твердого сплава с высокой прочностью и износостойкостью больше подходят для прерывистого резания твердых материалов. Кроме того, использование специализированных смазочно-охлаждающих жидкостей может помочь снизить силы резания и улучшить обрабатываемость этих материалов.
Заключение
Использование концевых фрез с длинной шейкой для прерывистого резания открывает уникальные возможности для обработки труднодоступных мест, но также сопряжено с рядом проблем. Вибрация и деформация, стойкость инструмента, эвакуация стружки, точность и точность, а также совместимость материалов — все это факторы, которые необходимо тщательно учитывать.
Как поставщик концевых фрез с длинной шейкой я понимаю важность решения этих проблем. Предлагая высококачественные концевые фрезы с оптимизированной конструкцией, покрытиями и соответствующими системами крепления инструмента, мы можем помочь нашим клиентам преодолеть эти трудности и добиться лучших результатов обработки.
Если вы столкнулись с проблемами при прерывистом резании концевыми фрезами с длинной шейкой или заинтересованы в поиске лучших решений для ваших конкретных потребностей, я рекомендую вам связаться с нами для подробного обсуждения. Наша команда экспертов готова помочь вам в выборе подходящей концевой фрезы с длинной шейкой и оптимизации процессов обработки.
Ссылки
- Бутройд, Г., и Найт, Вашингтон (2006). Основы машиностроения и станков. ЦРК Пресс.
- Калпакджян С. и Шмид С.Р. (2013). Производственная инженерия и технологии. Пирсон.
- Трент, Э.М., и Райт, ПК (2000). Резка металла. Баттерворт-Хайнеманн.
