Адрозненні і прымяненне 2 3 4 і 6 разрэзаных фрэзак

Комплексны аналіз колькасці фрэзавых лапатак: адрозненні і прымяненне 2-, 3-, 4- і 6-лязавых фрэзавых разрэзаў

 Асноўныя структурныя адрозненні:

Выбар колькасці лапатак фрэзавання аказвае глыбокі ўплыў на эфектыўнасць апрацоўкі, якасць паверхні і тэрмін службы інструментаў. Яго асноўныя адрозненні адлюстроўваюцца ў трох узаемна абмежавальных структурных характарыстыках:

Зваротная сувязь паміж прасторай канаўкі чыпа і колькасцю ляза: павелічэнне колькасці лязаў непасрэдна прыводзіць да памяншэння прасторы канаўкі чыпа, выдзеленага на кожны пярэдні край. 2-лязавы фрэзавы разрэз мае самы вялікі аб'ём канаўкі чыпа і прасторны канал разраду чыпа, які асабліва падыходзіць для глыбокай апрацоўкі канаўкі і сцэнарыяў высокай хуткасці выдалення. 6-лязавы фрэзавы разрэз мае найбольш цеснае канаўка для чыпаў і ў асноўным выкарыстоўваецца для аздаблення 13.

Прапорцыйная эвалюцыя калянасці інструмента і колькасць ляза: павелічэнне колькасці лопасцей азначае павелічэнне дыяметра ядра інструмента. 4-Блакавыя і 6-лязавыя фрэзавыя разрэзы забяспечваюць больш высокую калянасць за кошт пашыранага корпуса інструмента, аказваюць моцную ўстойлівасць да дэфармацыі сілы рэзкі і добра працуюць у бакавых фрэзераваннях і цвёрдым матэрыяле. У адрозненне ад гэтага, разрэз з 2-х лязамі мае больш слабую калянасць і схільная да адхілення ў глыбокай апрацоўцы канаўкі38.

Бесперапынны спектр характарыстык колькасці ляза: розныя лікі ляза ўтвараюць бесперапынны спектр балансу паміж здольнасцю да эвакуацыі чыпа і дакладнасцю апрацоўкі. 2-лязавыя і 3-лязавыя фрэзы, як правіла, аддаюць перавагу эвакуацыі чыпаў, у той час як 4-лязавыя і 6-лязавыя засяроджваюцца на дакладнасці і калянасці. Карыстальнікі могуць выбраць найбольш прыдатны нумар ляза ў гэтым спектры ў адпаведнасці з іх патрэбамі78.

Табліца: Параўнанне асноўных структурных параметраў разрэзаных разрэзаў з рознымі нумарамі ляза

Колькасць асноўных пераваг прыналежнасці на лязах касмічная касмічны інструмент

2-лязо надзвычай вялікі ✓рстак нізкай ✓ Апрацоўка глыбокай канаўкі, высокія патрабаванні да эвакуацыі чыпа

3-лязо вялікага ✓✓ Сярэдняя ✓рагоўная прадукцыйнасць алюмініевых сплаваў

4-лязо сярэдняга ✓ Добра ✓✓ Агульная апрацоўка сталёвых дэталяў

6-лязавыя невялікія ✓ Выдатна ✓рма Аздабленне, высокая якасць паверхні

2 Падрабязнае тлумачэнне разрэзаных разрэзаў з рознымі нумарамі ляза

2.1 2-лязавы фрэзавы разрэз: эксперт па апрацоўцы глыбокай канаўкі

Структурныя характарыстыкі: Двухрук-канструкцыя стварае шырокі канал эвакуацыі чыпа, а глыбіня канаўкі можа дасягаць больш чым у 1,5 разы дыяметрам. Кут спіралі звычайна распрацаваны на 30 ° -45 °, а рэзкі кут станоўчага граблі (звычайна ≥10 °) гарантуе, што чыпсы хутка пакідаюць нарыхтоўку15. Гэтая структура дазваляе 2-краю фрэза эфектыўна пазбягаць пашкоджання інструментаў або паломкі, выкліканых закаркаваннем чыпаў пры апрацоўцы ліпкіх матэрыялаў.

Прыдатныя сцэнарыі: асабліва добра пры фрэзераванні глыбокай паражніны, апрацоўкі канаўкі поўнай шырыні і апрацоўкі нарыхтоўкі нізкай строды. Напрыклад, у вытворчасці цвілі 2-кратны фрэзавы разрэз можа лёгка справіцца з глыбокай і вузкай апрацоўкай каналаў. Нават калі глыбіня канаўкі дасягае больш чым у 5 разоў дыяметра інструмента, ён усё яшчэ можа падтрымліваць адносна роўнае выдаленне чыпа310. Яго тыповыя параметры прымянення: пры рэзанні алюмініевага сплаву хуткасць можа дасягнуць 25000 аб/мін, хуткасць падачы складае 1500 мм/мін, а эфектыўнае грубае закрыццё дасягаецца6.

Абмежаванні прадукцыйнасці: Невялікая колькасць лопасцей прыводзіць да памяншэння крокаў рэзкі за адзінку часу, і для падтрымання эфектыўнасці, што лёгка выклікаць вібрацыю; У той жа час, калянасць інструмента недастатковая, і яго лёгка згінаць і дэфармаваць падчас фрэзеравання, што ўплывае на вертыкальнасць сцяны19.

2.2 3-кратны фрэзавы разрэз: магутны інструмент для апрацоўкі алюмініевага сплаву

Кропка балансу праектавання: Трох-краёвая структура дасягае залацістага балансу паміж 2-кратнымі і 4-кратнымі: яна не толькі захоўвае дастатковую прастору для выдалення чыпа (каля 75% ад 2-кратнага фрэза з аднолькавым дыяметрам), але і дадае рэжучага краю для павышэння эфектыўнасці апрацоўкі. Яго унікальная канструкцыя ўключае ў сябе асіметрычную кампазіцыю з канаўкай, якая эфектыўна душыць перыядычную вібрацыю; У той жа час ён прымае вялікую канструкцыю кута спіралі (звычайна 45 °) для паляпшэння флюентнасці выдалення чыпаў56.

Спецыяльныя перавагі для алюмініевых сплаваў: аптымізаваны спецыяльна для характарыстык алюмініевага сплаву:

Выкарыстоўвайце паліраваную пярэднюю пярэднюю краю, каб паменшыць адгезію алюмініевага чыпа

Выкарыстоўвайце ультра-форму збожжавага карбіднага субстрата, каб павысіць рэзкасць рэзкі край

Рэкамендуйце версіі без пакрыцця або алмаза, каб пазбегнуць хімічных рэакцый паміж TiAln і Aluminum56

Фактычныя дадзеныя па апрацоўцы паказваюць, што, калі алюмініевы сплаў φ6 мм з трох-краёвых фрэзавых працэсаў, рэкамендаваныя параметры складаюць хуткасць 12000 аб/мін, корм 1200 мм/мін і бакавая глыбіня рэзкі 0,6 мм, што значна перавышае хуткасць выдалення металу 2-кратны або 4-кратны фрэзы з аднолькавым дыяпазонам 6.

Абмежаванне апрацоўкі слотаў: Звычайна ў цэнтры канцавой графскай фрэзы існуе адтуліну працэсу, што не дае немагчымасці рэзаць вертыкальна (яго нельга выкарыстоўваць для свідравання). Гэта абмежаванне патрабуе, каб метад рэзкі, такі як фрэзераванне рампы або спіральная фрэзерванне, павінен быў выкарыстаны падчас апрацоўкі46.

2.3 4-кратны фрэзавы разрэз: усебаковы гулец для сталёвых дэталяў

Структурнае ўзмацненне: чатырох-краёвая канструкцыя пашырае дыяметр стрыжня інструмента да больш чым 70% дыяметра, што значна ўзмацняе калянасць і вытрымлівае вялікія бакавыя сілы рэзкі. Дызайн кута падвойнага задняга спіны (першы кут задняга задняга колеру каля 15 °, другі кут задняга задняга - 9 °), каб паменшыць трэнне задняга інструмента, забяспечваючы трываласць рэжучага краю18. Нягледзячы на тое, што ягоная канаўка меншая, чым у 2-кратны/3-кратны фрэзавы фрэза, эфектыўны разрад сталёвых чыпсаў усё яшчэ можа быць гарантаваны, аптымізаваўшы крывую канаўкі.

Перавагі апрацоўкі сталі: выдатная прадукцыйнасць у апрацоўцы цвёрдых матэрыялаў, такіх як сталь і чыгун:

Чатыры рэжучыя краю дасягаюць пастаяннай рэзкі і высокай стабільнасці апрацоўкі

Дызайн высокай калянасці душыць балбатню і паляпшае аздабленне паверхні

Падтрымлівае больш высокую хуткасць падачы (80-100% вышэй за 2-кратны з той жа хуткасцю)

Эксперыментальныя дадзеныя паказваюць, што пры аднолькавым дыяметры тэрмін разрэза 4-кратны фрэзер прыблізна на 40% даўжэй, чым у 2-кратны фрэзавы разрэз, асабліва ў бакавым млыне8.

Шматфункцыянальнае прыкладанне: Акрамя звычайнага фрэзеравання, гэта таксама добра:

Неглыбокая аздабленне канаўкі (глыбіня канаўкі ≤ 1 разы больш за дыяметр)

Фрэзерванне кроку паверхні

Апрацоўка дэталяў з тонкімі сценамі (высокая калянасць для зніжэння ўраджайнасці інструмента)

Прафіляванне фрэзеравання (з дызайнам r Change) 78

2.4 6-кратны фрэзавы разрэз: эксперт хуткаснага фінішу

Экстрэмальная канструкцыя калянасці: шасці-кратная структура падштурхоўвае дыяметр стрыжня інструмента да мяжы (каля 85% дыяметра), каб стварыць звышвысокі кручэнне калянасці. З невялікім канструкцыяй кута спіралі (каля 30 °), гэта забяспечвае стабільнасць сістэмы, калі ў разрэз у адзін і той жа час 78. Гэтая канструкцыя асабліва падыходзіць для хуткасных апрацоўчых цэнтраў з высокімі хуткасцямі і хуткімі ўмовамі падачы.

Перавагі аздаблення: некалькі рэжучых краёў дасягаюць дробнай апрацоўкі паверхні:

Колькасць падачы на зуб можна паменшыць да 0,02-0,05 мм/z

Шурпатасць паверхні можа лёгка дасягнуць у межах RA0,8 мкм

Кропкі рэзкі высокай шчыльнасці ліквідуюць знакі балбатні і паляпшаюць дакладнасць контуру2

Справа паказвае, што, калі хуткасць рэзкі складае 150 м/мін, а корм на зуб складае 0,05 мм/z, шурпатасць паверхні 6-краёвага фрэза можа дасягаць RA0,8 мкм, у той час як 3-кратны фрэзавы разрэз-толькі RA1,6 мкм2 пры той жа хуткасці рэзкі і падачы 0,1 мм/z.

Рашэнне выкліку выдалення чыпаў: для вырашэння праблемы вузкага прасторы чыпа паміж лязамі, сучасныя 6-лязавыя фрэзавыя разрэзы прымаюць інавацыйныя канструкцыі:

Пераменная свінцовая спіральная канаўка: разрыў гарманічнага рэзанансу

Нераўнамерны прамежак зубоў: душыць перыядычную вібрацыю

Унутраны дызайн канала цепланосбіта: цепланосбіт высокага ціску непасрэдна дасягае рэжучай зоны, прымушаючы выдаленне чыпа78

3 Аналіз параўнання прадукцыйнасці

Апрацоўка прадукцыйнасці фрэзавых разрэзаў з рознай колькасцю лопасцяў значна адрозніваецца, і патрабуецца сістэматычная ацэнка з некалькіх вымярэнняў:

Параўнанне хуткасці выдалення матэрыялу: пры той жа хуткасці шпіндзеля павелічэнне колькасці ляза непасрэдна павялічвае колькасць рэзкі за адзінку часу. Тэарэтычная хуткасць выдалення металу 4-лязавага фрэза на 70-90% вышэй, чым у 2-м разрэзаным фрэзе, а 6-гладнае фрэза можа дасягнуць больш чым удвая большага, чым у 2-м разрэзаным фрэзе. Аднак пры фактычнай апрацоўцы разрэз 2-ляза/3-х ляза часта выяўляюць больш высокую эфектыўнасць на стадыі шурпатасці з-за большай магчымасці глыбіні рэзкі19. Напрыклад, у глыбокай фрэзераванні паражніны фрэза з 2-х гербамі можа разрэзаць 3 разы больш за дыяметр за адзін раз, у той час як 4-лязавы фрэзавы разрэз звычайна абмяжоўваецца дыяметрам у 1,5 разы.

Адрозненне якасці паверхні: Павелічэнне колькасці лязаў значна паляпшае апрацаваную паверхню:

Шырокасць паверхні 4-лязавага фрэза прыблізна на 30% ніжэй, чым у 2-м разрэзаным разрэзе

6-лязавы фрэзавы разрэз можа дасягнуць люстранага эфекту (RA≤0,4 мкм) пры аздабленні

Разрэзаныя разрэзы з некалькімі лязамі памяншаюць апрацоўку рэшткавай вышыні і памяншаюць наступную паліроўку нагрузку28

Табліца: Параўнанне прадукцыйнасці разрэзаных разрэзаў з рознымі нумарамі ляза для апрацоўкі алюмініевых сплаваў (інструмент φ6mm)

Колькасць лопасцей Рэкамендуемага падачы (мм/z) Глыбіня рэзкі (мм) Паверхню шурпатасці RA (мкМ) Прыдатны працэс

2-Блака 0,08-0,15 9,0 (1,5 × D) 1,6-3,2 Глыбокая канаўка шурпата

3-лязо 0,07-0,12 6,0 (1,0 × D) 0,8-1,6 Комплексная апрацоўка

4-лязо 0,04-0,08 3,6 (0,6 × D)

6-Блака 0,02-0,05 2,4 (0,4 × D) 0,4-0,8 Аздабленне

Сіла рэзкі і вібрацыя: Павелічэнне колькасці ляза прыводзіць да павелічэння колькасці ляза, якія ўдзельнічаюць у рэзкі адначасова, і агульная сіла рэзкі павялічваецца прыблізна на 30% (2 лопасці → 4 ляза). Аднак разрэзаныя фрэзы з некалькімі блакітнымі зводзім зніжаюць рэжучую сілу аднаго зуба, распаўсюджваючы нагрузку, што выгадна для падаўлення высокачашчыннай вібрацыі19. У фактычнай апрацоўцы колькасць скарачэння фрэза падчас фрэзы з 4-м разрэзаным фрэзам складае толькі 40% ад 2-х грубага фрэза, што значна паляпшае вертыкальнасць паверхні сценкі.

Ацэнка ёмістасці па выдаленні чыпаў: 2-лязавы фрэзавы разрэз праяўляе выдатную прадукцыйнасць выдалення чыпаў пры апрацоўцы ліпкіх матэрыялаў (напрыклад, алюміній і медзі), а ёмістасць утрымання чыпа можа дасягаць больш чым удвая большага за фрэза з 4-м грубай фрэзе. Калі 6-лязавы разрэз выкарыстоўваецца для перыферычнага фрэзеравання (не поўная апрацоўка канаўкі), чыпы не заблакаваны ў канаўцы, таму ён усё яшчэ можа падтрымліваць добры эфект выдалення чыпа38.

4 адрозненні ў прыдатныя матэрыялы

Розныя матэрыялы нарыхтоўкі аказваюць вырашальны ўплыў на выбар колькасці краёў фрэзеравання:

Нефрызныя металы, такія як алюмініевыя сплавы:

2-3 краю аддаюць перавагу: вялікія баразны чыпаў для барацьбы з ліпкімі чыпсамі

Вялікая канструкцыя кута спіралі (≥45 °): павышэнне эфектыўнасці выдалення чыпаў

Спецыяльныя алюмініевыя інструменты: адшліфаваны пярэдні твар + востры пярэдні край (пярэдні кут ≥15 °)

Пазбягайце інструментаў з шматгадовым пакрыццём: без пакрыцця або алмаза

Справа: заводскія завадныя дэталі алюмініевы сплаў, якія злучаюць стрыжні. Пасля змены 4-краю фрэза на 3-кратны спецыяльны алюмініевы фрэзер, хуткасць выдалення металу павялічылася на 60%, тэрмін службы інструментаў быў падоўжаны ў 3 разы, а даўняя праблема заблытанасці чыпа была вырашана6.

Сталь і чыгун:

Рэкамендуецца 4-кратны: Патрабаванні да рэгітацыі і патрабаванні да выдалення чыпаў

Кут сярэдняга спіралі (30 ° -35 °): устойлівасць рэзкі балансу і выдаленне чыпаў

Устойлівы да зносу Прымяненне пакрыцця: пакрыццё Tialn/Alcrn паляпшае цвёрдасць

Невялікі дыяметр Дадаткова 6-кратны: 6-кратны фрэзерны разрэз ніжэй φ10 мм значна павышае эфектыўнасць фінішу 810

Спецыяльны сцэнар: Пры апрацоўцы нержавеючай сталі, калі выкарыстоўваецца ўнутранае астуджэнне высокага ціску, можна выкарыстоўваць 6-кратны фрэзак