Różnice i zastosowania 2 3 4 i 6 noża mielenia ostrzy

Kompleksowa analiza liczby łopat frezowania: różnice i zastosowania 2, 3-, 4- i 6 łopat

 Podstawowe różnice strukturalne:

Wybór liczby łopat frezowania ma głęboki wpływ na wydajność przetwarzania, jakość powierzchni i żywotność narzędzia. Jego podstawowe różnice znajdują odzwierciedlenie w trzech wzajemnie restrykcyjnych cechach strukturalnych:

Odwrotna zależność między przestrzenią rowkowania chipowym a liczbą łopat: wzrost liczby ostrzy bezpośrednio prowadzi do zmniejszenia przestrzeni rowkowania chipów przeznaczonej na każdą krawędź tnąca. 2-łopaty frezarki ma największą objętość rowka z wiórami i przestronny kanał rozładowania wiórów, który jest szczególnie odpowiedni do przetwarzania głębokiego rowka i scenariuszy wysokiej szybkości usuwania. 6-łopaty noża mielenia ma najbardziej ciasną przestrzeń rowkową i jest używana głównie do wykończenia13.

Proporcjonalna ewolucja sztywności narzędzia i liczba ostrzy: wzrost liczby ostrzy oznacza wzrost średnicy rdzenia narzędzia. 4-łopatki i 6-łopatne nożyce mierzącego zapewniają większą sztywność przez wzmocniony korpus narzędzi, mają silną odporność na deformację siły cięcia i dobrze działają w frezowaniu bocznym i przetwarzaniu materiału twardego. Natomiast 2-łopaty noża mielenia ma słabszą sztywność i jest podatny na ugięcie w przetwarzaniu głębokiego rowka38.

Ciągłe spektrum charakterystyki liczby ostrzy: Różne liczby ostrzy tworzą ciągłe spektrum równowagi między zdolnością ewakuacji układów a dokładnością przetwarzania. 2-łopatki i 3 noży frezowanie priorytetów ma tendencję do priorytetu ewakuacji ChIP, podczas gdy 4-łopa i 6-łopa koncentrują się na dokładności i sztywności. Użytkownicy mogą wybrać najbardziej odpowiedni numer ostrza w tym spektrum zgodnie z ich potrzebami78.

Tabela: Porównanie rdzeniowych parametrów strukturalnych frezów z różnymi liczbami ostrzy

Liczba ostrzy rowka narzędzie do sztywności przestrzeni Główne zalety

2 Blade wyjątkowo duże ✓ rok rokatą niskie ✓ Głębokie przetwarzanie rowka, Wysokie wymagania dotyczące ewakuacji układów

3-łopaty duże ✓ roksuas

4-łopaty medium ✓ Dobro ✓ ✓ rok ogólne przetwarzanie części stalowych

6-łopaty małe ✓ Doskonałe ✓ ✓ ampka, wysoka jakość powierzchni

2 Szczegółowe wyjaśnienie frezarów z różnymi liczbami ostrzy

2.1 2-łopaty frezar

Charakterystyka strukturalna: Dwupłatą konstrukcję tworzy szeroki kanał ewakuacji układów, a głębokość rowka może osiągnąć ponad 1,5-krotność średnicy. Kąt helisy jest zwykle zaprojektowany tak, aby wynosił 30 ° -45 °, a ostry dodatni kąt zgrabienia (zwykle ≥10 °) zapewnia, że wióry szybko opuszczają obrabia 15. Ta struktura umożliwia 2-krawędź noża mielenia skuteczne unikanie uszkodzenia narzędzia lub pęknięcia spowodowanego blokadą chipów podczas przetwarzania lepkich materiałów.

Obowiązujące scenariusze: szczególnie dobre w głębokim mieleniu wnęki, przetwarzaniu groove o pełnej szerokości i przetwarzaniu przedmiotów niskotewnych. Na przykład w produkcji pleśni 2-krawędź noża mielenia może łatwo poradzić sobie z przetwarzaniem głębokiego i wąskiego kanału przepływowego. Nawet jeśli głębokość groove osiągnie więcej niż 5 -krotność średnicy narzędzia, nadal może zachować stosunkowo płynne usuwanie wiórów310. Typowe parametry zastosowania to: podczas cięcia stopu aluminium prędkość może osiągnąć 25000 obr/min, szybkość zasilania wynosi 1500 mm/min i osiągnięto wydajne zgrubowanie 6.

Ograniczenia wydajności: Mała liczba ostrzy prowadzi do zmniejszenia punktów cięcia na jednostkę czasu, a zasilanie na ząb należy zwiększyć, aby utrzymać wydajność, co jest łatwe do spowodowania wibracji; Jednocześnie sztywność narzędzia jest niewystarczająca i łatwo jest zginać i deformować podczas frezowania bocznego, wpływając na pionowość ściany19.

2.2 3-krawędź frezarki: potężne narzędzie do przetwarzania stopu aluminium

Punkt równowagi projektowej: Trzy krawędź struktura osiąga złotą równowagę między 2-krawędź i 4 krawędź: nie tylko zachowuje wystarczającą przestrzeń do usuwania wiórów (około 75% 2-krawędziowej noża frezowania o tej samej średnicy), ale także dodaje najnowocześniejszego krawędzi, aby poprawić wydajność przetwarzania. Jego unikalny projekt obejmuje asymetryczny układ rowka, który skutecznie tłumi okresowe wibracje; Jednocześnie przyjmuje konstrukcję dużego kąta helisy (zwykle 45 °) w celu poprawy płynności usuwania wiórów 56.

Specjalne zalety stopów aluminium: zoptymalizowane specjalnie pod kątem charakterystyki stopu aluminium:

Użyj wypolerowanej przedniej krawędzi tnącej, aby zmniejszyć adhezję chipów aluminiowych

Użyj ultra-fine podłoże węglików ziarna, aby zwiększyć ostrość najnowocześniejszej

Zaleć niepowlekane lub pokryte diamenty wersje, aby uniknąć reakcji chemicznych między TiALN i aluminium56

Rzeczywiste dane dotyczące przetwarzania pokazują, że gdy trzy-krawędź frezarki φ6 mm przetwarza stop aluminium, zalecane parametry są prędkością 12000 obr/min, zasilacz 1200 mm/min i boczną głębokość cięcia 0,6 mm, co znacznie przekracza szybkość usuwania metalowego 2-kategorii lub 4-kadra z tą samą średnią o średnicy 6.

Ograniczenie przetwarzania szczeliny: Zwykle znajduje się otwór procesowy na środku końcowej powierzchni trzystawczej frezarki, co uniemożliwia cięcie pionowym (nie można go użyć do wiercenia). Ograniczenie to wymaga, aby podczas przetwarzania 46 musiało zastosować metodę cięcia, taką jak frezowanie rampy lub frezowanie spiralne.

2.3 4-krawędź frezarki: wszechstronny gracz dla części stalowych

Wzmocnienie strukturalne: czterokierunkowa konstrukcja rozszerza średnicę rdzenia narzędzia do ponad 70% średnicy, znacznie zwiększa sztywność i może wytrzymać większe siły cięcia boczne. Podwójna fazowana konstrukcja kąta tylnego (pierwszy kąt pleców wynosi około 15 °, drugi kąt tylny wynosi 9 °), aby zmniejszyć tarcie twarzy narzędzia tylnego, zapewniając jednocześnie wytrzymałość krawędzi tnącej 18. Chociaż jego groove z chipami jest mniejszy niż w 2-krawędź/3-krawędź noża mielenia, efektywne rozładowanie stalowych wiórów można nadal zagwarantować poprzez optymalizację krzywej rowka.

Zalety przetwarzania stali: Doskonała wydajność w przetwarzaniu twardych materiałów, takich jak stal i żelazo:

Cztery krawędzie cięcia osiągają ciągłe cięcie i wysoką stabilność przetwarzania

Projekt wysokiej sztywności tłumi rozmowę i poprawia wykończenie powierzchniowe

Obsługuje wyższą wskaźnik zasilania (80-100% wyższy niż 2 krawędź z tą samą prędkością)

Dane eksperymentalne pokazują, że pod tą samą średnicą żywotność 4-krawędzi frezowania jest około 40% dłuższa niż w przypadku 2-krawędziowego noża frezowania, szczególnie w mieleniu bocznym 8.

Zastosowanie wielofunkcyjne: Oprócz konwencjonalnego frezowania końcowego jest również dobre w:

Wykończenie płytkiego rowka (głębokość rowka ≤ 1 razy średnica)

Mielenie powierzchni kroku

Przetwarzanie części cienkościennych (wysoka sztywność w celu zmniejszenia wydajności narzędzia)

Profilowanie mielenia (z projektem R -Angle) 78

2.4 6-krawędź frezar

Ekstremalna konstrukcja sztywności: Sześciokierunkowa struktura przesuwa średnicę rdzenia narzędzia do granicy (około 85% średnicy), aby uzyskać bardzo wysoką sztywność skrętną. Przy małej konstrukcji kąta helisy (około 30 °) zapewnia stabilność systemu, gdy wiele ostrzy jest zaangażowanych w cięcie w tym samym czasie 78. Ta konstrukcja jest szczególnie odpowiednia do szybkich centrów obróbki z dużą prędkością i szybkimi warunkami zasilającymi.

Zalety wykończenia: Wiele krawędzi tnące osiągają drobną przetwarzanie powierzchni:

Ilość zasilania na ząb można zmniejszyć do 0,02-0,05 mm/z

Chropowatość powierzchni może łatwo osiągnąć RA0.8 μm

Punkty cięcia o dużej gęstości Wyeliminuj znaki rozmowy i popraw dokładność konturu2

Przypadek pokazuje, że gdy prędkość cięcia wynosi 150 m/min, a zasilanie na ząb wynosi 0,05 mm/z, chropowatość powierzchni 6-krawędź noża frezowania może osiągnąć RA0,8 μm, podczas gdy 3-krawędź frezowania wynosi tylko RA1,6 μm2 przy tej samej prędkości cięcia i zasilacz 0,1 mm/z.

Rozwiązanie dla wyzwania usuwania wiórów: Aby rozwiązać problem wąskiej przestrzeni chipów między ostrzami, nowoczesne 6-łopatki nożyce z mielenia przyjmują innowacyjne projekty:

Zmienny groove spiralny ołowiu: rezonans harmoniczny Break

Nierównomierne odstępy od zębów: tłumij okresowe wibracje

Wewnętrzna konstrukcja kanału płynu chłodzącego: chłód pod wysokim ciśnieniem bezpośrednio dociera do obszaru cięcia, wymuszając usuwanie wiórów78

3 Analiza porównania wydajności

Wydajność przetwarzania frezarów z różną liczbą ostrzy różni się znacznie, a wymagana jest systematyczna ocena z wielu wymiarów:

Porównanie szybkości usuwania materiału: Przy tej samej prędkości wrzeciona wzrost liczby ostrzy bezpośrednio zwiększa ilość cięcia na jednostkę czasu. Teoretyczna szybkość usuwania metalu 4-łopaty noża mielenia jest o 70-90% wyższa niż w 2-łopce noża mielenia, a 6-łopaty frezu może osiągnąć ponad dwa razy więcej niż 2-łopaty noża mielenia. Jednak podczas faktycznego przetwarzania nożyce mielenia 2-ostrzy/3-łopatki często wykazują wyższą wydajność w etapie zgrubnym ze względu na ich większą zdolność głębokości skrawania 19. Na przykład w głębokim mieleniu wnęki 2-łopaty frezowania może odcinać 3-krotność średnicy na raz, podczas gdy 4-łopaty frezarki jest zwykle ograniczony do 1,5-krotności średnicy.

Różnica jakości powierzchni: zwiększenie liczby ostrzy znacznie poprawia obrabianą powierzchnię:

Chropowatość powierzchni 4-łopaty noża mielenia jest o około 30% niższa niż w przypadku noża mielenia z 2 łopatkami

6-łopaty nożyca do mielenia może osiągnąć efekt lustra (RA ≤ 0,4 μm) podczas wykończenia

Multi-Blade frezowanie nożyce zmniejszają przetwarzanie pozostałości i zmniejsz kolejne obciążenie polerowania28

Tabela: Porównanie wydajności frezarów z różnymi liczbami ostrzy do przetwarzania stopów aluminiowych (narzędzie φ6mm)

Liczba ostrzy Zalecana zasilacz (MM/Z) Głębokość cięcia (mm) Chropowatość powierzchni RA (μM) Proces obowiązujący

2-Blade 0,08-0,15 9,0 (1,5 × d) 1,6-3,2 Głębokie zgrubowanie rowka

3-łopaty 0,07-0,12 6,0 (1,0 × d) 0,8-1,6 Kompleksowe przetwarzanie

4-Blade 0,04-0,08 3,6 (0,6 × d) 0,8-1,2 boczna ściana boczna

6-Blade 0,02-0,05 2,4 (0,4 × d) 0,4-0,8 Wykończenie

Siła cięcia i wibracje: Wzrost liczby ostrzy prowadzi do wzrostu liczby ostrzy zaangażowanych w cięcie w tym samym czasie, a całkowita siła cięcia wzrasta o około 30% (2 ostrza → 4 ostrza). Jednak wielokrotne frezarki zmniejszają siłę cięcia pojedynczego zęba poprzez rozłożenie obciążenia, co jest korzystne dla tłumienia wibracji o wysokiej częstotliwości19. Podczas faktycznego przetwarzania ilość redukcji noża podczas frezowania bocznego 4-łopaty noża mielenia wynosi tylko 40% wysokości 2-łopaty frezarki, co znacznie poprawia pionowość powierzchni ściany.

Ocena pojemności usuwania wiórów: 2-łopaty frezarki wykazuje doskonałą wydajność usuwania wiórów podczas przetwarzania lepkich materiałów (takich jak aluminium i miedź), a pojemność trzymania wiórów może osiągnąć ponad dwa razy większą niż 4-łopaty noża mielenia. Gdy do mielenia peryferyjnego stosuje się 6-łopaty noża do frezowania (nie pełne pełnego przetwarzania rowka), wióry nie są blokowane w rowku, dzięki czemu nadal mogą utrzymać dobry efekt usuwania wiórów38.

4 różnice w odpowiednich materiałach

Różne materiały obrabiane mają decydujący wpływ na wybór liczby krawędzi frezowania:

Metale nieżelazne, takie jak stopy aluminium:

Preferowane są 2-3 krawędzie: duże rowki chipowe do radzenia sobie z lepkimi układami

Duża konstrukcja kąta helisy (≥45 °): Popraw wydajność usuwania wiórów

Specjalne narzędzia aluminiowe: wypolerowana przednia twarz + ostra krawędź tnąca (kąt przedni ≥15 °)

Unikaj narzędzi powlekanych z wieloma krawędzią: niepowlekane lub diamentowe jest najlepiej zapobiec wbudowanemu Edge56

Przypadek: Procesy z fabryki części samochodowych aluminium podłączające stopy stopu. Po zmianie 4-krawędziowego noża do frezowania na 3-krawędź specjalnego noża do mielenia aluminium, szybkość usuwania metalu wzrosła o 60%, żywotność narzędzia została przedłużona o 3 razy, a długotrwałe problem splątania wiórów został rozwiązany6.

Stal i żelazo:

Zalecane 4 krawędź: Wymagania dotyczące sztywności równowagi i wymagania dotyczące usuwania układów

Średni kąt helisy (30 ° -35 °): Stabilność cięcia równowagi i usuwanie wiórów

Zastosowanie powłoki opornej na zużycie: powłoka TiALN/Alcrn poprawia twardość

Mała średnica Opcjonalna 6-krawędź: 6 krawędź frezowania poniżej φ10 mm znacznie poprawia wydajność wykończenia 810

Specjalny scenariusz: Podczas przetwarzania stali nierdzewnej, jeśli stosuje się wewnętrzne chłodzenie pod wysokim ciśnieniem, można zastosować 6-krawędź noża mielenia