Priročnik za izbiro čelnih rezkarjev: vrste CNC, žlebovi in ​​specifikacije

Napačna uporaba orodij povzroči več napak pri obdelavi, dimenzijsko neskladnost in nenačrtovane izpade kot kinematične napake vretena. Doseganje minimalnih stroškov delov in strogih toleranc zahteva ujemanje fizike substrata, števila žlebov in geometrije jedra neposredno z materialom obdelovanca in ovojom stroja. Zamenjava kvadratnih čelnih rezkarjev z ničelnim polmerom s čelnimi rezkarji z kotnim polmerom od 0,5 mm do 1,0 mm podaljša življenjsko dobo orodja za do 50 %, hkrati pa omogoča 20 % večji pomik na zob. Za vesoljske komponente Al6061-T6 in Al7075 polirani 3-žlebni rezkarji iz karbidne trdine s prevlekami ZrN ali DLC preprečujejo varjenje odrezkov, medtem ko se je treba standardnim prevlekam TiAlN izogibati zaradi kemične afinitete.

Ekonomika okvar orodja: pravi inženirski stroški izbire čelnih rezkarjev pri CNC rezkanju

Revizija zabojnikov za odpadke v proizvodnih obratih, ki uporabljajo 3-osne in 5-osne navpične obdelovalne centre, običajno kaže na dosleden temeljni vzrok: prezgodnjo odpoved orodja in upogibanje rezalnika, namesto napake programerja ali napake pri pozicioniranju osi stroja. Kadar imajo natančne komponente kritične lastnosti, ki so strogeToleranca CNC obdelave in omejitve GD&T, nestabilnost orodja neposredno povzroči zavrnitev dimenzij.

Ko čelni rezkar doživi pospešeno obrabo bokov, nakopičen rob (BUE) ali nenadno mikroodkrušanje, posledična konica rezalne sile povzroči tresenje, uniči površinske zaključke, ki presegajo specifikacije Ra 0,8 µm, in povzroči zožitev dimenzij na globokih navpičnih stenah. V pogodbeni proizvodnji z visoko mešanico in nizko toleranco stroški orodja redko predstavljajo več kot 3 % do 5 % celotnega proračuna proizvodnje. Kljub temu slabe odločitve glede orodij neposredno vplivajo na splošnorazčlenitev stroškov CNC obdelave aluminijamed proizvodnimi serijami, kar narekuje preostalih 95 % operativnih stroškov z inflacijo med ciklom, ročno predelavo na mizi in odpadnimi polizdelki.

Oddelki za nabavo pogosto ciljajo na 15-odstotno znižanje stroškov nabave orodja z nabavo generičnih rezkarjev varčnega razreda. V proizvodnih okoljih, kjer se delovanje vretena giblje med 75 in 160 USD na uro, cenejše orodje, ki prisili strojnika, da zmanjša radialno globino reza ali obremenitev z odrezki za 25 %, da prepreči tresenje, močno poviša stroške kosa.

V podjetju Xiamen Dazao Machinery obdelujejo milijone komponent prek naše večosne napravestoritve precizne CNC obdelavepod nadzorom ISO9001:2015 in IATF16949:2016 je dokazal, da natančna proizvodnja zahteva strukturiranovodnik za izbiro rezkarja. Izbiro orodja je treba obravnavati kot determinističen mehanski izračun, ki vključuje strižno napetost materiala, fiziko redčenja odrezkov, dinamični previs orodja in toplotno disipacijo, ne pa kot stvar operaterjevih preferenc.

Izbira podlage orodja: pragovi zmogljivosti čelnih rezkarjev iz karbidne trdine in HSS

Izbira med volframovim karbidom in hitroreznim jeklom (HSS) določa absolutno zgornjo mejo za površino, odpornost orodja proti upogibu in toplotno vzdržljivost. Izbira nepravilnega substrata zagotavlja prezgodnjo odpoved, preden se rezalni rob sploh zaskoči pri programirani hitrosti podajanja. Ocenjevanjekarbidna trdina v primerjavi s čelnimi rezkarji HSSzahteva preučitev njihovega materialnega obnašanja pri dinamični toplotni in mehanski obremenitvi.

Fizične in mehanske meje

Čelni rezkarji iz trdne karbidne trdine so sintrani kompozitni materiali, sestavljeni iz submikronskih zrn volframovega karbida, vdelanih v matrico kovinskega kobaltovega veziva, ki običajno vsebuje od 6 % do 12 % kobalta glede na maso. Hitrorezno jeklo, posebej vrhunski razredi, kot je M42, ki vsebuje 8 % kobalta, temelji na zlitini železa, ogljika, volframa in molibdena.

Primarni fizikalni diferenciator je modul elastičnosti. Trden karbid ima elastični modul v razponu od 550 do 650 GPa, kar je skoraj trikrat bolj togo od 200 do 210 GPa HSS. Upogib je obratno sorazmeren modulu elastičnosti orodja:

· Trden karbid ima približno eno tretjino bočnega upogiba enakega rezkarja HSS pri enakih radialnih rezalnih silah.

· Trden karbid ohrani trdoto od 89 do 93 HRA do delovnih temperatur od 800 do 900 stopinj.

· M42 kobalt HSS hitro izgubi trdoto, ko temperatura rezalne cone preseže 550 stopinj zaradi mehčanja, kar povzroči takojšnje zaokroževanje robov.

Prototipni mit v primerjavi s proizvodno realnostjo

Vztrajno napačno prepričanje med mlajšimi proizvodnimi inženirji nakazuje, da je HSS boljša za kratkotrajne prototipe ali mehke materiale zaradi nižje vnaprejšnje cene na enoto.

Na sodobnih CNC rezkalnih centrih z vreteni od 10.000 do 24.000 vrtljajev na minuto uporaba HSS ustvarja precejšnja ozka grla. V Al6061-T6 karbidna trdina rutinsko deluje pri površinskih rezalnih hitrostih, ki presegajo 1.500 do 3.000 SFM (450 do 900 m/min). Delovanje orodja HSS pri teh hitrostih povzroči takojšnjo toplotno okvaro na rezalnem robu v nekaj sekundah po vklopu. Omejitev hitrosti vretena za ohranitev HSS podaljša čas cikla za 300 % do 500 %.

Poleg tega ima HSS manjšo odpornost proti obrabi pri obdelavi abrazivnih zlitin, kot je hiperevtektični liti aluminij ali nerjavna jekla serije 300. Zapisi strojne delavnice Dazao kažejo, da rezkar HSS, ki obdeluje nerjaveče jeklo 304, izgubi polmer ostrega roba znotraj 150 linearnih palcev reza, kar poveča rezalne sile in ustvari površinske robove, ki zahtevajo sekundarno ročno odstranjevanje robov. Trden mikrozrnati karbid ohranja ostrino robov preko 1800 do 2500 linearnih palcev pri enakih rezalnih parametrih.

Operativne meje uporabe

Okno uporabe za HSS v sodobni strojni obdelavi se je zožilo na posebne scenarije:

1. Hudi prekinjeni rezi na strojih z nizko togostjo:Ročni kolenčasti rezkarji, starajoči se stroji s prekomerno zračnostjo ali nastavitve z nestabilno mehansko pritrditvijo, kjer krhka narava trdnega karbida tvega katastrofalen zlom pri udarnem udarcu z visoko amplitudo.

2. Orodja za izredno globok doseg z vibracijami:Specializirani profili po meri, kjer se mora telo orodja rahlo upogniti, da absorbira tresenje in ne drobljenje, pod pogojem, da so rezalne hitrosti prilagojene navzdol, da se prepreči prekoračitev toplotnih pragov.

Za vse avtomatizirane proizvodne nastavitve, uvedene v avtomatiziraniproizvodnja CNC rezkalnih celic, toge nastavitve in materiali nad 28 HRC, trdni karbid ostaja tehnična osnova.

Geometrije in operacije rezkarja: vrste čelnih rezkarjev in njihova uporaba pri precizni obdelavi

Izbira pravilne arhitekture rezalnika zahteva ujemanje geometrije orodja z značilnostmi komponent, zahtevami glede pravokotnosti stene in ciljnimi stopnjami odstranjevanja materiala. Razumevanje strukturnegavrste končnih rezkarjev in njihova uporabaomogoča načrtovalcem procesov, da sistematično optimizirajo življenjsko dobo orodja in površinsko obdelavo.

Rezkarji s kvadratnim koncem: Tveganja za nabiranje robov in mikroodrezke

Kvadratni čelni rezkarji imajo ravno dno z ostrimi 90-stopinjskimi zunanjimi koti.

· Primarne operacije:Kvadriranje notranjih stopnic, rezanje pravih 90-stopinjskih vmesnikov od tal do stene, rezanje in slepe luknje z ravnim dnom.

· Načini napak:Ostra kotna konica predstavlja najšibkejšo cono na celotnem rezalnem orodju. Ker se toplotne in mehanske obremenitve koncentrirajo na tej edini presečni točki obrobnih in končnih rezalnih robov, pride do mikrokrušenja skoraj takoj, ko se lotimo trdih materialov ali ravnamo s prekinjenim profiliranjem. Ko se vogal odkruši, se rezalne sile povečajo, kar povzroči, da se preostala obrobna žlebica hitro odlušči.

Rezkar s krogličnim nosom in kvadratnim koncem: 3D mehanika konturiranja in središčna točka ničelne hitrosti

Pri 3D-profiliranju, konturiranju globokih žepov in izdelavi kalupnih votlin ocenjevanjekroglični nos v primerjavi s kvadratnim čelnim rezkarjemučinkovitost poudarja glavno fizično omejitev: sredinsko mrtvo območje.

· Značilnosti kroglastega nosu:Polmer rezanja je enak polovici premera orodja, kar zagotavlja neprekinjene poti prehoda čez kompleksne konturne površine.

· Omejitev središčnice ničelne hitrosti:Učinkovita rezalna hitrost vrtečega se orodja je neposredno odvisna od kontaktnega premera. Na absolutni središčnici konice čelnega rezkarja s krogličnim vrhom hitrost rezanja površine pade na nič metrov na minuto, ne glede na vrtljaje vretena.

· Rezultat:Pri pogrezanju ali čiščenju ravnih plitvih tal z rezalnikom s krogličnim vrhom središče ne striže čisto materiala; iztiska, duši in trga kovino. To drgnjenje ustvarja hitro lokalizirano torno toploto, kar ima za posledico drgnjenje središča, nabrušen rob in hrapave površinske profile (Ra > 3,2 µm).

· Inženirska ublažitev:Pri 5-osnih strojnih operacijah inženirji Dazao programirajo vodilni kot od 10 do 15 stopinj. Nagibanje vretena premakne kontaktno točko stran od območja ničelne hitrosti mrtve točke v aktivno obrobno območje z ustrezno rezalno hitrostjo.

Alternativa radiju vogalov: razbremenitev za povečanje življenjske dobe orodja in hitrosti podajanja

Eden najučinkovitejših načinov za izboljšanje učinkovitosti rezkanja je zamenjava standardnih kvadratnih čelnih rezkarjev s čelnimi rezkarji z vogalnim polmerom (rezkarji z nastavljivim delom) za grobo in polkončno obdelavo; oblikovalci se lahko sklicujejo na našo analizofaktorji stroškov radija vogala obdelaverazumeti finančni vpliv na specifikacije risbe komponent.

Kvadratni čelni rezkar ima kotni polmer nič, kar ustvarja ostro točko koncentracije napetosti. Če določite polmer vogala, kot je 0,5 mm, 1,0 mm ali 1,5 mm, se udarci rezanja porazdelijo po zaobljenem profilu, namesto da bi jih koncentrirali na eno točko.

Terenski testi, izvedeni v obdelovalnih celicah Dazao, kažejo jasne operativne prednosti:

1. 40 % do 55 % podaljšanje življenjske dobe orodja:Porazdelitev mehanske obremenitve preprečuje krušenje vogalov in zagotavlja predvidljivo, postopno napredovanje obrabe bokov.

2. 20 % večji pomik na zob:Ukrivljen kotni profil uvaja lokaliziran učinek redčenja odrezkov, kar omogoča povečane hitrosti podajanja mize brez prekoračitve največjih dovoljenih meja debeline odrezkov.

3. Zmanjšano dolbenje tal:Pri čiščenju širokih ravnih tal na dinamičnih navpičnih obdelovalnih centrih minutni radij 0,5 mm odpravi mikrostope in sledi, ki jih puščajo kvadratni vogalni konici med prehodi z velikim pomikom.

Razen če inženirska risba strogo določa oster notranji 90-stopinjski kot brez reliefa, standardiziranje operacij grobega in čiščenja na čelnih rezkarjih z vogalnim polmerom znatno zniža stroške orodja.

Čelni rezkarji za grobo obdelavo: sinusne žlebove za odstranjevanje velikih količin materiala

Čelni rezkarji za grobo obdelavo imajo žlebove z valovitimi, sinusoidnimi grebeni za lomljenje odrezkov vzdolž njihovega zunanjega oboda.

Ti valoviti grebeni lomijo dolge neprekinjene kovinske ostružke v majhne, ​​segmentirane ostružke. Z ohranjanjem kratke dolžine odrezkov orodje drastično zmanjša radialne rezalne sile in preprečuje ponovno rezanje odrezkov v globokih votlinah. Čelni rezkarji za grobo obdelavo omogočajo visoko aksialno globino reza, zaradi česar so učinkoviti za visokonatezna legirana jekla, titanove zlitine in težke litine, kjer je navor vretena stroja omejevalni dejavnik. Posledični kompromis je teksturiran zaključek stene (Ra 6,3 do 12,5 µm), ki zahteva sekundarno polkončno obdelavo in zaključni prehod z uporabo standardnega orodja z neprekinjenimi žlebovi.

Rezkarji za posnemanje robov in stožčasti končni rezkarji: koti ugreza in avtomatizirano lomljenje robov

· Posnemalni rezkarji:Namenska stožčasta orodja z več žlebovi, zasnovana za avtomatizirane operacije lomljenja robov, priprave zvarov in notranje grezenje. Uporaba namenskih orodij za posnemanje robov pri povišanih pomikih odpravlja potrebo po ročnem razigljevanju, saj zadržuje enakomerne lome robov v tesnih mejah vlečenja ±0,002 in (±0,05 mm).

· Stožčasti čelni rezkarji:Rezkarji z nagnjenimi stranskimi profili (običajno od 0,5 stopinj do 15 stopinj na stran), zasnovani posebej za rezkanje kotov ugreza kalupa in votline, strukturnih žepov za letalsko vesoljsko mrežo in rež za koren turbinskih lopatic. Z uporabo stožčastega končnega rezkarja se izognemo stopničastim mikro grebenom, ki jih povzročajo standardne rutine premikov orodij, kar omogoča gladke prehode sten v enem prehodu.

Strategija rezkanja neželeznih izdelkov: izbira najboljšega čelnega rezkarja za aluminij CNC

Strojna obdelava kovanih aluminijevih zlitin, kot so Al6061-T6, Al7075-T651, in litih vrst, kot je A380, predstavlja različne tribološke izzive v primerjavi z obdelavo železa; kot je podrobno opisano v naši proizvodnjivodnik za CNC obdelavo aluminija, barvne zlitine zahtevajo posebne geometrije zračnosti. Aluminij ima nizko tališče, visoko toplotno prevodnost in močno kemično afiniteto za substrate rezalnih orodij. Pri temperaturah rezanja nad 350 stopinj se duktilni aluminijevi odrezki hitro privarijo na rezalni rob in tvorijo vgrajen rob. Ta nakopičen rob zamaši žlebove med vrtljaji in striže orodje. Izbiranajboljši čelni rezkar za aluminij CNCzahteva premišljeno zasnovo žleba in upravljanje odvajanja odrezkov.

Dinamika evakuacije žlebov: čelni rezkar z 2 žlebi in 3 žlebi za aluminij

Razprava med aČelni rezkar z 2 žlebi in 3 žlebi za aluminijje odvisna od kompromisa med prostornino požiralnika odrezkov in togostjo jedra orodja pri rezanjučelni rezkarji aluminijaaplikacije.

· Končni rezkarji z 2 žlebti:Imajo masivne, odprte doline za odrezke, ki povečajo prostor za čiščenje odrezkov. Odlikujejo se pri globokem urezovanju brez kljukanja, kjer je aksialna globina enaka premeru orodja, ter pri strmem rezkanju in potopnem rezkanju. Vendar pa manjši premer stojine (običajno 40 % do 45 % zunanjega premera) povzroči, da je orodje občutljivo na upogibno deformacijo, kar omejuje dovoljene hitrosti podajanja med prehodi obrobnega profiliranja.

· Končni rezkarji s 3 žlebi:Zagotavljajo optimalno strukturno ravnovesje za sodobno CNC rezkanje. Premer jedra orodja se poveča na 55 % do 60 % zunanjega premera, kar daje več kot dvakratno strukturno togost orodja z 2 žlebovi. Ta povečana togost jedra odpravlja tresenje sten med hitrimi zaključnimi prehodi. Delovanje treh rezalnih žlebov omogoča 50-odstotno povečanje podajanja mize pri enaki obremenitvi odrezkov na zob v skladu s standardomprotokoli za visokohitrostno obdelavo aluminija, maksimiranje hitrosti odstranjevanja materiala brez žrtvovanja odvajanja odrezkov.

Dazao standardizira končne rezkare s 3 žlebovi iz polirane karbidne trdine za 85 % konstrukcijskih komponent iz letalskega in vesoljskega aluminija, pri čemer 2-žlebne geometrije rezervira izključno za rezanje polne širine, globlje od 1,5-kratnega premera rezalnika.

Visoke nevarnosti vijačnice: ublažitev aksialnega izvleka orodja in zdrsa vpenjalne cevi

Industrijski vodniki pogosto predlagajo uporabo strmih kotov vijačnice (45 stopinj do 50 stopinj) za aluminijasta orodja za ustvarjanje visokih strižnih kotov in manjših rezalnih sil. Medtem ko geometrije strme vijačnice čisto strižejo aluminij in učinkovito izvržejo ostružke navzgor, predstavljajo veliko mehansko nevarnost: čezmerne aksialne vlečne sile.

Ko se kot vijačnice poveča s 30 stopinj na 45 stopinj, se rezultantni vektor rezalne sile dramatično premakne vzdolž osi orodja in potegne orodje navzdol stran od vretena. Pri težkih grobih rezih z uporabo standardnih vpenjalnih klešč ER32 ali ER40 ta aksialna dvižna sila pogosto presega torno vpenjalno silo tulca vpenjalne klešče. Rezalnik polzi navzven vzdolž svoje osi Z, dolbe talne dimenzije in razrezuje drage gredice.

Za preprečitev izvleka orodja med agresivno visokohitrostno grobo obdelavo aluminija, Dazao izvaja stroge standarde v delavnici:

1. Hidravlična in toplotno skrčljiva držala za orodje:Orodni sklopi z visoko silo oprijema in odmikom znotraj 0,003 mm (0,0001 in) nadomeščajo standardne vpenjalne glave ER za operacije z visoko obremenitvijo.

2. Pozitivni mehanski zadrževalni sistemi:Konfiguracije stebla z mehanskim zaklepom se uporabljajo pri delu z velikimi rezkarji (premeri 16 mm / 0,625 in več) v celicah za grobo obdelavo z velikim podajanjem.

3. Optimiziran Helix kompromis:Uporaba spremenljive geometrije vijačnice (38 stopinj do 42 stopinj) prekine harmonike klepetanja, hkrati pa ohranja obvladljive aksialne izvlečne sile.

Tribologija tankoslojnih prevlek: prevleke za čelne rezkare za aluminij in železove zlitine

Nanašanje napačnega površinskega premaza na orodje za natančno rezkanje povzroči takojšnje poslabšanje končne obdelave površine in hitro zlom orodja. Določanje pravilnegapremazi za čelne rezkare za aluminijzahteva razumevanje kemične združljivosti med materialom obdelovanca in tankoslojnimi plastmi.

Nevarnost varjenja v trdnem stanju: Zakaj prevleke TiAlN ne uspejo pri aluminiju

Pogosta napaka pri orodju v delavnicah je izbira rezil s prevleko iz titanovega aluminijevega nitrida (TiAlN) ali aluminijevega titanovega nitrida (AlTiN) za obdelavo komponent Al6061 ali Al7075.

Prevleke TiAlN in AlTiN so odvisne od oksidacije aluminija v matrici prevleke, da se pri povišanih temperaturah (nad 700 stopinj) tvori zaščitna keramična pregrada iz aluminijevega oksida. Pri rezanju aluminija kemična afiniteta med aluminijem v obdelovancu in aluminijem v prevleki sproži mikrovarjenje v trdnem stanju pri zmernih kontaktnih temperaturah. Ostružki se oprimejo rezalnega roba, žlebovi se v nekaj sekundah napolnijo z materialom in orodje se zaskoči. Premazov TiAlN in AlTiN nikoli ne smete uporabljati na neželeznih zlitinah.

Napredni neželezni premazi: nepremazan zrcalni lak, ZrN in DLC

Pri neželeznih materialih je zmogljivost rezanja odvisna od nereaktivnih površin z ultra nizkimi koeficienti trenja:

· Brez premaza z zrcalno poliranimi žlebovi:Osnovni standard za aluminij. Žlebovi, diamantno prekriti do zrcalne površine (Ra < 0,1 µm), zmanjšujejo trenje, kar omogoča gladek pretok ostružkov čez nagnjeno površino brez oprijema.

· Cirkonijev nitrid (ZrN):Zagotavlja izjemno mazljivost in odpornost na oprijem aluminija. Bledo zlata prevleka ohranja ostrino robov, hkrati pa podaljša življenjsko dobo orodja za 2,5- do 3,5-krat v primerjavi s svetlim karbidom v abrazivnem litem aluminiju.

· Diamantu podoben ogljik (DLC):Prevleka iz amorfnega ogljika združuje visoko mikrotrdoto (3.000 do 5.000 HV) z ultra nizkim koeficientom trenja (pod 0,1). DLC preprečuje nastajanje nakopičenih robov, zaradi česar je idealen za profiliranje globokih žepov v gumijastem aluminiju in suho letalsko strukturno rezkanje.

Površinske obdelave železa in superzlitin: TiAlN, AlCrN in nanokompozitni TiSiN

Za uporabo v železu sta izbirna merila odpornost proti oksidaciji in toplotna stabilnost:

· TiAlN / AlTiN:Standard za predhodno kaljena jekla, orodna jekla (30 do 45 HRC) in sivo lito železo. Učinkovito deluje v pogojih suhega rezkanja pri visoki temperaturi do 800 stopinj.

· AlCrN (aluminijev kromov nitrid):Prekaša TiAlN v nerjavnih jeklih (304, 316L) in rezkanju pri visokih obremenitvah. Odporen na toplotni šok med prekinjenimi rezi s hladilno tekočino na vodni osnovi in ​​prenaša temperature do 1100 stopinj.

· TiSiN (titanov silicijev nitrid):Zagotavlja površinsko trdoto nanokompozita, ki doseže 3.800 do 4.200 HV. Zasnovan za kaljena jekla (50 do 65 HRC) in abrazivne superzlitine na osnovi niklja, kot je Inconel 718.

Mehanika upogiba v globokih votlinah: Smernice za izbiro čelnih rezkarjev z dolgim ​​dosegom

Obdelava globokih žepov, notranjih reber in visokih navpičnih sten zahteva strog nadzor nad upogibanjem orodja; kot je opisano v našem tehničnemvodnik za globoko žepno CNC obdelavo, je zmanjšanje previsa orodja bistvenega pomena za držanje ozkih toleranc. Izvajanje pravilnoizbira čelnega rezkarja z dolgim ​​dosegomzahteva upoštevanje pravila kubičnega previsa, kjer se upogib drastično poveča z dolžino.

Pravilo kubičnega previsa: Strukturni upogib in zožitev stene žepa

Upogib je sorazmeren s tretjo potenco dolžine previsa, kar pomeni, da majhne razširitve v dosegu orodja znatno povečajo upogib:

Podvojitev previsa orodja poveča stranski odklon za faktor osem pod enako radialno rezalno silo. Ta dinamika povzroča dimenzionalno zožitev stene, sledi klepetanja in zlom orodja med rezkanjem globokih votlin.

Razbremenjen dizajn vratu v primerjavi s podaljšanimi rezili s polno žlebico

Pogosta napaka je nakup orodij z dolgimi neprekinjenimi dolžinami utorov (npr. dolžina utorov je enaka 5D ali 6D) za čiščenje globokih žepov.

Orodja z neprekinjenimi žlebovi imajo dve veliki mehanski pomanjkljivosti:

1. Ogrožen spletni premer:Žlebovi zahtevajo globoke žlebove za odrezke po celotni dolžini, kar zmanjša maso prečnega prereza jedra in splošno togost.

2. Prekomerno radialno trenje vpetja:Perferni robovi, ki ne režejo, se drgnejo ob končno steno žepa, kar povzroča močno trenje in toploto ob stranski obremenitvi, kar sproži nizkofrekvenčno klepetanje.

Da bi povečali togost v globokih votlinah, morajo načrtovalci procesov uporabiti rezila z žlebovi in ​​z razbremenjenim vratom.

Ta orodja imajo kratko rezalno dolžino (običajno 1,5D do 2D), ki zadostuje za čiščenje aksialne globine reza na korak navzdol. Nad žlebovi je steblo orodja brušeno do razbremenjenega premera vratu, ki je nekoliko manjši od premera rezanja (običajno 0,1 mm do 0,3 mm razdalje na stran).

Prednosti, prikazane v proizvodnem prostoru Dazao:

· Več kot 60 % zmanjšanje upogiba orodja:Debelo, trdno steblo orodja iz karbidne trdine sega globlje v votlino žepa, preden preide v razbremenjeni vrat, pri čemer ohranja maso prečnega prereza.

· Brez drgnjenja sten:Razbremenjeno območje zagotavlja mehansko zračnost, odpravlja drgnjenje, kopičenje toplote in šklepetanje na globokih navpičnih površinah.

· Učinkovit globinski dostop hladilne tekočine:Reža za razbremenitev vratu omogoča, da visokotlačno hladilno sredstvo ali zračni udar nemoteno evakuira zapakirane sekance iz globokih votlin.

Uravnavanje parametrov v resničnem svetu: Onkraj standardnega kalkulatorja hitrosti čelnih rezkarjev in podajanja

Spletni programi ponujajo uporabne osnovne cilje, vendar se zanašajo izključno nakalkulator hitrosti končnega rezkarja in podajanjabrez kontekstualne nastavitve povzroča težave. Standardni kalkulatorji izračunajo hitrost pomika ob predpostavki neskončne strukturne togosti, ničelnega odmika vretena in enakomernih rezalnih obremenitev. Prave nastavitve CNC strojev vključujejo strukturno skladnost, ki jo je treba upoštevati.

Omejitve vmesnika strojnega orodja: pragovi togosti koničnosti vretena

Največja dovoljena stopnja odstranjevanja materiala je omejena s povezavo obdelovalnega stroja, kar neposredno vpliva na frekvence tresljajev, ki se pogosto pojavljajo vtankostenske CNC obdelovalne operacije:

· BT30 / HSK-E40 vretena:Velik rotacijski pospešek, nizka statična in dinamična togost. Uporaba izhodov kalkulatorja, ki zahtevajo močno radialno vprijemanje v jekla, povzroči silovit zastoj vretena in uničenje orodja. Orodje je treba uskladiti s strategijami visoke hitrosti, svetlobno-radialne, globoko aksialne trohoidne strategije.

· BT40 / HSK-A63 vretena:Standard proizvodnega delovnega konja. Uravnoteži dinamično rezkanje z visokimi vrtljaji na minuto s srednje zahtevno zmogljivostjo grobega obdelave za premere orodja do 16 mm (0,625 in).

· BT50 / HSK-A100 vretena:Ogromna statična togost in velik navor pri nizkih obratih. Idealno za rezkarje z velikim premerom za grobo obdelavo, težke utore in visokotemperaturne zlitine, kjer prevladujejo visoke radialne rezalne sile.

Dovod hladilne tekočine in termično razpokanje: piš suhega zraka proti poplavnemu udaru hladilne tekočine

Poplavljanje območij rezanja s hladilno tekočino, topno v vodi, je običajna praksa, vendar povzroča okvare orodja, če se napačno uporabi med hitrim rezkanjem železa in zlitin pri visokih temperaturah; procesni inženirji bi se morali sklicevati na našo inženirsko ocenoCNC vrste hladilne tekočine in načini dostaveda preprečite toplotni šok.

Podlage iz karbidne trdine imajo majhno toplotno razteznost in relativno visoko toplotno prevodnost, zaradi česar so občutljive na toplotni šok. Med hitrim trohoidnim rezkanjem se rezalni zob med prijemom segreje čez 750 stopinj, nato pa se med vrtenjem skozi nerezalni lok hitro ohladi.

Izpostavljenost karbida hladilni tekočini povzroči ekstremne ciklične toplotne obremenitve:

· Mikroskopski toplotni stresni zlomi se razvijejo pravokotno vzdolž rezalnega roba.

· Te mikrorazpoke se združijo v katastrofalno odkrušanje robov, kar uniči rezilo veliko preden so dosežene običajne meje abrazivne obrabe bokov.

Operativno pravilo: Za visokohitrostno dinamično rezkanje predhodno utrjenih jekel, nerjavnih jekel in titana, Dazao predpisuje visokotlačno pihanje s suhim zrakom ali mazanje z minimalno količino (MQL). Zračni udarec odstrani vroče ostružke, ne da bi rezalne robove izpostavil ciklom toplotnega šoka. Poplavno hladilno sredstvo mora biti rezervirano za aluminij, baker in postopke vrtanja/povrtanja s počasnimi hitrostmi.

Matrika nabave orodij: standardizirana tabela velikosti čelnih rezkarjev in standardi tovarniških stroškov

Standardizacija inventarja orodij preprečuje operaterjem strojev uporabo neusklajenega orodja, zmanjšuje zaloge in zmanjšuje skupne stroške orodja.

Standardizacija orodij in matrika metričnih/imperialnih velikosti

Naslednja referencatabela velikosti rezkarjaopisuje standardizirane dimenzije, razmerja jedra in tipične zmogljivosti globine za standardne konfiguracije karbidne trdine:

Ekonomika ponovnega brušenja v primerjavi z neposrednim razrezom orodja

Ponovno brušenje obrabljenega karbidnega orodja podaljša naložbo v orodje, vendar prinaša ekonomske kompromise:

1. Dimenzionalno krčenje:Ponovno brušenje zunanjega premera zmanjša velikost rezila za 0,2 mm do 0,5 mm, medtem ko čelno brušenje skrajša skupno dolžino. Ta orodja ne morejo več izvajati proizvodnih končnih programov brez ročnih prilagoditev odmika orodja, kar povečuje napake pri nastavitvah na avtomatiziranih proizvodnih linijah.

2. Prag ekonomske sposobnosti preživetja:Ponovno brušenje čelnih rezkarjev s premeri pod 10 mm (0,375 in) je le redko stroškovno učinkovito. Stroški pregledov, logistike in ponovnega premazovanja so enaki ceni novih surovin. Orodja 12 mm in večja je treba ponovno brusiti in premazati izključno za nekritične grobe prehode.

Standardi tovarniških orodij Dazao

Da bi zaščitil kakovost delov v obsežni proizvodnji, Dazao vzdržuje tri temeljne standarde:

· 0,5 mm pravilo bikovega nosu:Pravi ostri kvadratni rezkarji so prepovedani za grobo in polkončno obdelavo. Za vse strukturne programe je predpisan minimalni polmer vogalov 0,5 mm.

· Pravilo ločevanja barvnih kovin:Rezila brez prevleke ali z ZrN prevleko, ki se uporabljajo za aluminij in baker, so fizično ločena od orodij za rezanje jekla, da se prepreči navzkrižna kontaminacija in nabiranje ostružkov.

· Meje upokojitve obrabe boka:Orodja se umaknejo ali premaknejo v grobo obdelavo v skladu s standardnimi merili zaVrste obrabe CNC orodij in spremljanje življenjske dobe orodjapreden pride do dimenzijskega premika, nastavitev največje obrabe boka na 0,15 mm.

Tok inženirskih odločitev: Protokol nabave CNC orodij po korakih

Da zagotovite natančnost in dobičkonosnost v vsakem obdelovalnem ciklu, uporabite ta potek dela v 5 korakih odločanja, preden izdate naročila za nakup orodja:

1. Identifikacija materiala:Razvrstite obdelovanec po trdoti, abrazivnosti in duktilnosti. Za neželezne zlitine izberite neprevlečeni polirani karbid, ZrN ali DLC; za železove in kaljene zlitine navedite AlCrN, TiAlN ali TiSiN.

2. Ocena geometrije značilnosti:Identificirajte notranje vogale in prehode tal. Zamenjajte ostre kvadratne čelne rezkare z orodjem za polmer vogalov, kjer koli 90-stopinjski notranji robovi niso izrecno zahtevani s tolerancami pri risanju.

3. Balansiranje piščali in jedra:Izberite konfiguracije z 2 žlebovi za globoke, ozke aluminijaste reže; standardizirati 3-žlebne polirane oblike za konstrukcijsko aluminijasto profiliranje; uporabite konfiguracije od 4 do 7 žlebov za jekla, nerjavno jeklo in visokotemperaturne superzlitine.

4. Izračun od dosega do premera:Izračunajte celoten previs. Če globina presega 3-kratni premer rezila, se izogibajte dolgim ​​orodjem z neprekinjenimi žlebovi in ​​izberite rezkar z žlebovi in ​​razbremenjenim vratom.

5. Ujemanje stroja in držala:Rezalne obremenitve poravnajte z zmogljivostjo stožca vretena. Orodje z visoko vijačnico združite s hidravličnimi ali toplotno skrčljivimi držali za orodje, da preprečite izvlek med dinamičnimi rezi, ali predložite svoje inženirske risbe zaneposredni pregled proizvodnje DFMz našim inženirskim oddelkom.