Сегодня мы рассмотрим некоторые факторы, влияющие на общую производительность концевой фрезы, а также нестандартные концевые фрезы с очень сложной геометрией.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕОМЕТРИИ И ПРОВЕРКА ПАРАМЕТРОВ
Производство любой концевой фрезы начинается с правильно спроектированной геометрии, обеспечивающей оптимальную производительность.
На общую производительность концевой фрезы влияет множество факторов. Четыре основных:
- зернистость или качество твердосплавного материала;
- геометрия режущего инструмента;
- точность производственного процесса или контроль качества;
- тип покрытия.
Материалом для изготовления фрез обычно является твердый сплав, а твердость материала зависит от его зернистости. Более мелкое зерно означает большее количество твердого сплава и меньшее количество связующего вещества, следовательно, большую твердость инструмента.
Нестандартное покрытие продлевает срок службы и увеличивает производительность резки. Контроль качества гарантирует стабильный результат. Особую роль в разработке идеальной концевой фрезы играет геометрия - это сочетание творческого процесса и процесса проектирования методом проб и ошибок. Все начинается с проектирования, где наиболее важными факторами являются:
- проектирование геометрии канавки с переменным углом наклона винтовой линии и переменным шагом;
- проектирование геометрии сердечника;
- затыловка углов зазора наружного диаметра;
- проектирование торца режущей кромки.
С развитием отрасли концевые фрезы становятся все более нестандартными, поскольку производители инструмента стремятся получить высокую скорость съема материала, избегая при этом вибраций.
Автоколебания случаются, когда гармонические колебания между инструментом и заготовкой происходят на разных частотах. Два самовозбужденных объекта бьются друг о друга, что является негативным эффектом как для чистоты поверхности и точности размеров, так и для срока службы инструмента и оборудования, что приводит к снижению производительности и прибыли. Фрезы с большим углом подъёма винтовой линии (более 35 градусов) уже давно пользуются
Популярностью благодаря своей прочности, высокой скорости подачи и скорости удаления стружки. Несмотря на то, что они обладают рядом преимуществ перед концевыми фрезами с малым углом подъёма винтовой канавки при обработке твердых материалов, они также более склонны к вибрациям. Методом проб и ошибок был разработан инструмент с переменным углом наклона винтовой канавки и шагом, а также с лучшими параметрами балансировки. Это привело к появлению нестандартных концевых фрез с более сложной геометрией.
В инструментах с большим углом подъёма винтовой канавки силы резания направлены более вертикально, а не горизонтально, что уменьшает отклонение инструмента и обеспечивает быстрое и эффективное удаление стружки.
В то же время более положительный осевой передний угол снижает силы резания, что позволяет увеличивать скорость подачи. Благодаря форме спирали стержень инструмента толще, а сам инструмент прочнее. Концевые фрезы с большим углом подъёма винтовой канавки обычно используются при обработке более твердых материалов, поскольку они более устойчивы к износу, но их также можно использовать при обработке более мягких материалов, таких как алюминий. Одним из недостатков концевых фрез с большим углом подъёма винтовой канавки является то, что они более склонны к вибрациям и более плотно входят в материал.
Фрезы с малым углом подъёма винтовой канавки, напротив, менее склонны к вибрации и, как правило, лучше подходят для обработки мягких материалов. Их недостатком является более низкая скорость подачи и, следовательно, более низкая скорость съема материала. Наше понимание того, как снизить вероятность вибраций, прошло долгий путь и в настоящее время нет никаких сомнений, что геометрия и конструкция зависят исключительно от твердости обрабатываемого материала.
На сегодняшний день существует единственный путь устранения вибраций, которые приводят к резонансному эффекту – это создание переменной винтовой линии по длине канавки или между канавками.
Программное обеспечение для балансировки инструмента Toolroom RN34 от ANCA — идеальное решение для борьбы с вибрацией.
