Стальные детали с ЧПУ для вставки и фрезерования

Фрезерование с ЧПУ значительно повышает эффективность резки и срок службы инструмента

Значительный прогресс, достигнутый в повышении эффективности резки металла, является результатом совместных усилий производителей инструментов, производителей станков и разработчиков программного обеспечения. Вставное фрезерование (фрезерование по оси Z) является хорошим примером механической обработки. Во время вставного фрезерования вращающийся инструмент непосредственно врезается в заготовку по направлению оси Z и убирает инструмент вверх по оси Z. Затем он перемещается горизонтально вдоль оси X или направления оси Y на определенное расстояние и выполняет вертикальную резку, перекрывающую предыдущую режущую деталь, чтобы отрезать больше материала заготовки. Вставное фрезерование имеет много преимуществ. Особенно при обработке длинного свеса (например, фрезеровании глубоких полостей пресс-формы) традиционный метод плоского фрезерования (т. е. фрезерование с одной стороны заготовки на другую) должен снижать скорость резания, чтобы свести к минимуму боковое усилие, которое может вызвать болтовню. Во время вставного фрезерования режущее усилие передается непосредственно на машинный шпиндель и обрабатываемый стол, что обеспечивает гораздо более высокую скорость удаления металла, чем традиционные методы фрезерования. По данным AMT Software Company, программный пакет Prospector CAM, разработанный компанией, включает в себя функцию вставного фрезерования. По сравнению с традиционным плоским грубым фрезерованием с использованием фрез в форме кнопки, скорость удаления металла при обработке вставного фрезерования может быть улучшена как минимум на 50%. Благодаря своей способности минимизировать боковую нагрузку на компоненты станка, щелевое фрезерование можно использовать для старомодных или легких станков с недостаточной жесткостью для повышения производительности. Джон Росс, менеджер по маркетингу Doushan Machine Tool Company, согласен с заявлением о том, что пазовое фрезерование может снизить режущее усилие, действующее на низкопроизводительные станки, но добавляет, что в новых станках со структурной конструкцией, способствующей слот-фрезерной обработке, преимущества этого процесса могут быть максимальны. Он отметил, что из-за прямой передачи фрезерного режущего усилия на шпиндель и обрабатываемый стол станка различные проблемы, вызванные слабым зажимом заготовки, могут быть сведены к минимуму в наибольшей степени. Билл Фиоренца, менеджер по продукции линии производства пресс-форм Ingersoll Tool Company, заявил, что фрезерная обработка помогает уменьшить режущее тепло, попадающее на инструмент и заготовку. Он сказал: "Во время вставного фрезерования заготовка получает не так много тепла, потому что режущий инструмент вращается с высокой скоростью, чтобы разрезать заготовку. Только небольшая часть заготовки с подвижным шагом контактирует с инструментом. "Эта функция особенно выгодна при резке сложных для обработки материалов, таких как нержавеющая сталь, высокотемпературные сплавы и титановые сплавы. Фиоренца объяснил во время демонстрации вставки и фрезерования:" Обычно температура металлической стружки очень высока, и вы даже можете испечь бутерброд в куче стружки. Однако, когда процесс вставки и фрезерования завершен, вы можете сразу же положить руку на заготовку и чувствовать себя прохладнее на ощупь ". Уменьшение режущего тепла может не только продлить срок службы инструмента, но и свести к минимуму деформацию заготовки.

【 Стоит попробовать 】 Вставное фрезерование может значительно ускорить производственный ритм высококачественных и сложных компонентов. Гэри Мейерс, менеджер по фрезерованию в Seco Tool Company, заявил, что "наиболее часто используемыми областями технологии фрезерования вставок являются производство пресс-форм и авиационная промышленность, поскольку типы деталей в этих отраслях очень подходят для фрезерования вставок". Производителям пресс-форм необходимо фрезеровать различные сложные формы на общей детали для формирования полостей формы, и многие авиационные детали также обрабатываются из целых заготовок. Он сказал: "Количество резки этих заготовок удивительно, и в некоторых случаях необходимо вырезать 50% -60% или даже больше материала заготовки с заготовки". Кеньон Ветселл, менеджер по продукции DP Technology, разработчика программного обеспечения ESPRIT CAM, отметил, что, помимо производителей сложных деталей, обрабатывающие мастерские общего назначения также могут извлечь выгоду из применения технологии фрезерования вставок. WeChat по обработке металла, содержание хорошее и заслуживает внимания. Он сказал: "Некоторые мастерские по-прежнему используют технологию обработки по 2,5 оси, которая имеет устаревшие типы станков, плохую жесткость и недостаточное усилие зажима приспособлений. Тем не менее, они по-прежнему надеются повысить производительность. Для достижения этой цели в этих мастерских можно использовать технологию фрезерования по 2,5 оси". Хуан Секули, менеджер по глобальному продукту компании Kenner 's Indexable Milling, считает, что "технология фрезерования широко применима к сложным формам и полостям больших и средних деталей. При этом типе обработки отношение длины к диаметру фрезы имеет решающее значение, а традиционные стратегии фрезерования могут генерировать вибрацию и вибрацию, сокращая срок службы инструмента. Kenner недавно перестроила свою платформу продаж Z-осевых фрез, чтобы удовлетворить растущий спрос пользователей. "Спрос на". Время доказало, что объем продаж Z-осевых фрез постоянно увеличивается с годовым темпом роста 40% ".

Конструктивные характеристики фрез: Производители инструментов разработали различные фрезаки, которые могут в полной мере использовать преимущества технологии фрезерования. Мейерс из Shangao Tools сказал, что режущая сила таких инструментов в основном передается обратно на Z-ось. Геометрическая форма фрезака для фрезерования вставок очень похожа на 90-квадратную фрезерную кромку. Разница заключается в отклонении переднего угла фрезерного лезвия от вертикальной плоскости на несколько градусов, что может составлять 87 вместо 90. Если для вставки и фрезерования боковины вниз используется фрезерный резак 90, вся режущая кромка лезвия будет тереться о боковую стенку. Если передний угол инструмента составляет 87, между режущей кромкой и боковиной заготовки есть зазор. Фрезерный резак должен использовать режущую кромку в нижней части лезвия, чтобы избежать резки со стороны лезвия, поскольку переход от нижней части к боковой является самым слабым местом лезвия, а обработка со стороны лезвия может вызвать радиальные режущие силы, которые могут вызвать вибрацию. Мейерс добавил, что, хотя резка сбоку лезвия не является обычным явлением, в некоторых процессах обработки, называемых "фрезеровкой профиля вверх (или вниз)", фрезерный резак может вставлять и фрезеровать сложные формы по мазкам вверх и вниз. Простой пример - использовать метод резки снизу для фрезерования прямых боковых стенок. "Вы можете сначала вставить фрезеровку вниз, затем двигаться внутрь и фрезеровать корень заготовки". Мейерс считает, что ограничение технологии фрезерного фрезерования заключается в разнице между фактическим диаметром резки инструмента и диаметром корпуса инструмента. Чтобы обеспечить максимальную поддержку режущей кромки, корпус стандартного фрезерного фреза необходимо увеличить, чтобы он был как можно ближе ко всему диаметру режущего инструмента. Для щелевого фреза, используемого для профильного фрезерования, диаметр режущего лезвия превышает диаметр корпуса инструмента. Обработка металла WeChat, содержание хорошее и заслуживает внимания. Он сказал: "Но есть определенный предел превышенной суммы, потому что расширение фрезерного лезвия не может быть слишком большим". Мейерс сказал, что, хотя фрезерование является типичным процессом грубого фрезерования, его технологии и инструменты также подходят для полуточной и прецизионной обработки. Он предположил, что для достижения лучшей гладкости поверхности следует уменьшить шаг радиального резания, который такой же, как метод сокращенной ступенчатой обработки, используемый при прецизионном 3D-фрезеровании с шаровыми фрезами. Мейерс объяснил, что, по сути, расстояние шага резки определяется в зависимости от ширины лезвия и количества материала, разрезаемого режущей кромкой на заготовку. Рекомендуемый размер шага для образцов инструментальных изделий приведет к определенной остаточной высоте, которая определяет шероховатость поверхности конкретного фрезерного станка.

Seculi из Kenneth Metal заявил, что конструкция фрезерного фрезы постоянно совершенствуется и совершенствуется. Например, новые функции Z-осевого фрезерного фреза Kenner включают: зубчатая структура, спроектированная на корпусе фрезы, может улучшить производительность формирования стружки и удаления стружки, а конструкция выхода охлаждающей жидкости может улучшить контроль температуры резки и производительность удаления стружки. Он сказал: "Эти интегрированные структурные конструкции с корпусом инструмента в сочетании с использованием грабежа под большим углом могут снизить усилие резания, снизить потребность в мощности станка, тем самым увеличивая срок службы инструмента и повышая надежность обработки".

error

Вставное фрезерование и фрезерование с высокой подачей - это стратегии резки металла с высокой производительностью. Выбор между использованием этой технологии или другими стратегиями фрезерования зависит от множества факторов. Чтобы максимизировать преимущества фрезерования, необходимо использовать специализированные фрезы и тщательно выполнять CAM-программирование. Во многих случаях фрезерование с высокой подачей может стать более простой и выполнимой альтернативой щелевому фрезерованию, а фрезы с высокой подачей - это, по сути, фрезы с прямой кромкой с большими углами свинца. Большой угол свинца разжижает стружку, а для поддержания достаточной толщины стружки необходимо увеличить скорость подачи. Фрезы с высокой подачей могут быстро резать металлические материалы с высокой скоростью подачи и небольшой глубиной резания при минимизации боковой нагрузки, действующей на станок и режущие инструменты. Том Ноубл, менеджер по продуктам MAXline в Ingersoll Tools, считает, что характерные размеры и структура деталей могут помочь обрабатывающему цеху решить, использовать ли фрезерование вставок или фрезерование с высокой подачей. Он сказал: "Если необходимо обработать небольшую вогнутую полость, использование фрезерования вставок может быть более подходящим. Из-за небольшого радиального расстояния перемещения не нужно фрезеровать слишком много материала радиально. Однако, если площадь фрезерования довольно велика, использование фрезерования с высокой подачей может быть более эффективным". Фрезерование с высокой подачей действительно имеет боковые нагрузки, но его можно свести к минимуму, используя небольшую глубину резки, быструю подачу и несколько проходов инструмента. Фиоренца из компании отметил, что использование фрезы диаметром 50 мм и более для длительного фрезерования свеса может быть очень эффективным. Фрезерование с высокой подачей может быть более подходящим для фрезерования с длинным свесом фрезами небольшого диаметра. Он сказал: "Когда длина нависания режущего инструмента увеличивается в 4 или 6 раз по диаметру, начнут возникать определенные типы болтовни. Вы можете использовать фрезы с высокой подачей и небольшие фрезы глубиной резания 0.38-00,50 мм, чтобы справиться с этой обработкой. Вам также может потребоваться использовать некоторые конструкции антивибрационных инструментов, такие как встроенные держатели инструментов из твердых сплавов и модульные головки инструментов". Ноубл считает, что ключевым фактором при выборе метода фрезерования являются ежедневные задачи по обработке в мастерской. "Например, если вы хотите выполнять большое количество 3D-фрезерования в своей повседневной жизни, а также хотите выполнять фрезерование вставок, я бы рекомендовал использовать фрезы с высокой подачей, которые также могут выполнять ограниченное фрезерное фрезерование. Но для фрезерования полостей,... Для фрезерования, прямого фрезерования стен и пазов, а также для крупномасштабной обработки необходимо инвестировать в приобретение специализированных щелевых фрезов

Хотя станки общего назначения имеют то преимущество, что они универсальны, использование специализированных станков часто является лучшим выбором для максимизации производительности (и снижения деформации). Doushan Machine Tool Company, производящая такие продукты, как вертикальные обрабатывающие центры (VMC) и горизонтально-расточные и фрезерные станки, может предоставить различные типы станков, от легких резьбонарезных центров до высокоскоростных пятиосевых обрабатывающих центров для прочной резки пресс-форм. WeChat, контент хорош и заслуживает внимания. Менеджер по маркетингу Джон Росс заявил, что компания может настраивать станки для различной обработки (и даже для разных регионов). Например, некоторые станки используют линейные направляющие, в то время как другие используют более прочные жесткие рельсы. Когда мы выходим на рынок в некоторых частях Калифорнии, США, где в основном режут легкие материалы, станки с линейными направляющими находятся на правильном пути. Однако, когда мы выходим на рынок на Среднем Западе, который обрабатывает авиационные материалы и высокотемпературные сплавы, пользователям нужны станки с твердым рельсом, которые могут выдерживать большие силы резания и более долговечны и долговечны. Высокоскоростные станки для обработки пресс-форм с линейными направляющими имеют отличную производительность в быстром резании небольшого количества материалов заготовки, а использование технологии фрезерования вставок может еще больше улучшить их способность к грубой обработке. Но способность этого типа станков выдерживать нагрузку на стружку не так хороша, как у станков с твердым рельсом. Росс отметил, что вертикальные обрабатывающие центры серии Mynx Doosan - это обрабатывающие платформы, которые могут максимизировать преимущества вставного фрезерования, а их жесткость является самой высокой среди VMC Doosan. Основание станка изготовлено из цельного литья, а рабочий стол диаметром 1500 мм 750 мм может обрабатывать большие формы или авиационные отливки. Стив Сигг, инженер-технолог из Doushan Company, отметил, что "чем толще шпиндель станка, тем сильнее способность к фрезерованию". При резке в тяжелых условиях технология щелевого фрезерования может помочь пользователям эффективно фрезеровать некоторые сложные для обработки материалы (такие как сплав инконель и нержавеющая сталь), в то время как использование фрезы для радиальной обработки этих материалов очень неэффективно. Когда свес инструмента большой, боковое фрезерное усилие может вызвать чрезмерную вибрацию, а щелевое фрезерование также может эффективно решить эту проблему. Он также упомянул, что еще одна причина, по которой производители заинтересовались фрезерным фрезерованием, заключается в том, что с возрождением американского производства некоторые задачи по обработке пресс-форм постоянно возвращаются из Китая в Соединенные Штаты.