Прекъснатото рязане е често срещан процес на обработка в различни индустрии, като например автомобилната, космическата и общото производство. Това включва рязане на детайл, който има прекъсвания, като дупки, прорези или неравни повърхности. Използването на челна фреза с дълга шийка за прекъснато рязане може да предложи определени предимства, като достигане на дълбоки кухини или обработка в труднодостъпни зони. Той обаче идва и с набор от уникални предизвикателства. Като доставчик на концеви фрези с дълга шийка, бях свидетел на тези предизвикателства от първа ръка и бих искал да споделя някои прозрения.
1. Вибрация и отклонение
Едно от най-значимите предизвикателства при използване на челна фреза с дълга шийка за рязане с прекъсвания е вибрацията и деформацията. Конструкцията с дълга шийка на крайната мелница увеличава съотношението дължина към диаметър. По-високото съотношение на дължината към диаметъра прави челната фреза по-гъвкава и податлива на огъване под силата на рязане.
По време на прекъснато рязане силите на рязане се променят бързо, докато инструментът навлиза и излиза от материала. Тези внезапни промени в силата могат да доведат до вибриране на фрезата с дълга шийка. Вибрацията не само засяга повърхността на детайла, но също така намалява живота на инструмента. Прекомерната вибрация може да доведе до преждевременно износване на режещите ръбове, отчупване и дори счупване на крайната фреза.
Например, при механична операция, при която фреза с дълга шийка се използва за рязане на детайл с множество отвори, всеки път, когато инструментът влезе и излезе от дупка, силата на рязане се променя рязко. Това може да създаде резонанс в дългата шия, карайки я да вибрира силно. За да смекчите този проблем, правилните системи за захващане на инструменти са от решаващо значение. Използването на висококачествени цанги или хидравлични патронници може да помогне за намаляване на вибрациите чрез осигуряване на по-сигурно захващане на крайната фреза. Освен това, оптимизирането на параметрите на рязане, като намаляване на скоростта на подаване и скоростта на рязане, също може да помогне за минимизиране на силите на рязане и по този начин да намали вибрациите.
2. Живот на инструмента
Животът на инструмента е друго голямо предизвикателство при използване на фрези с дълга шийка за рязане с прекъсване. Комбинацията от повишената гъвкавост на дългата шийка и бързите промени в силите на рязане по време на прекъснато рязане може да доведе до ускорено износване на крайната фреза.
Режещите ръбове на челната фреза са подложени на голямо напрежение по време на прекъснато рязане. Всеки път, когато инструментът се зацепи с материала, той изпитва ударно натоварване. С течение на времето тези ударни натоварвания могат да доведат до износване, изтъпяване или начупване на режещите ръбове. Дългата шийка също затруднява ефективното достигане на охлаждащата течност до зоната на рязане. Охлаждащата течност е от съществено значение за отстраняване на топлина и стружки от зоната на рязане, а лошото подаване на охлаждаща течност може да доведе до прегряване на крайната фреза, което допълнително намалява живота на инструмента.
АФреза с 2 фрези с топка и дълъг вратчесто се използва при приложения с прекъсване на рязане. Въпреки това, поради предизвикателствата, споменати по-горе, неговият живот на инструмента може да бъде по-кратък в сравнение със стандартна крайна фреза при непрекъснати операции на рязане. За да се подобри живота на инструмента, използването на челни фрези с високоефективни покрития може да бъде от полза. Покрития като TiAlN (титанов алуминиев нитрид) или TiCN (титанов карбонитрид) могат да увеличат твърдостта и устойчивостта на износване на режещите ръбове. Нещо повече, осигуряването на правилно подаване на охлаждаща течност чрез използване на системи за охлаждаща течност през инструмента или външни дюзи за охлаждаща течност може да помогне за удължаване на живота на инструмента, като поддържа режещите ръбове охладени и премахва стружки ефективно.
3. Евакуация на чип
Отвеждането на стружки е критичен аспект на всеки процес на обработка и става още по-предизвикателно, когато се използват фрези с дълга шийка за рязане с прекъсвания. Дългата шийка може да действа като пречка за гладкото изтичане на стружките извън зоната на рязане.
При прекъснато рязане се образуват стружки на къси неправилни сегменти. Тези стърготини трябва да бъдат отстранени бързо от зоната на рязане, за да се предотврати повторното им рязане и причиняването на повреда на детайла и крайната фреза. Дългата шийка може да ограничи движението на стружките, което ги кара да се натрупват в зоната на рязане. Това може да доведе до запушване на стружки, което може да увеличи силите на рязане, да генерира повече топлина и в крайна сметка да доведе до лошо покритие на повърхността и намален живот на инструмента.
За решаване на проблема с евакуацията на чипа могат да се използват крайни фрези с оптимизиран дизайн на жлебовете. Например, челни мелници с променливи спираловидни жлебове могат да помогнат за раздробяването на стружките и подобряването на тяхната евакуация. Освен това използването на по-висока скорост на подаване понякога може да помогне за по-ефективното изтласкване на стружките от зоната на рязане. Това обаче трябва да се балансира с риска от увеличаване на силите на рязане и вибрациите.
4. Точност и прецизност
Поддържането на точност и прецизност е предизвикателство при използване на фрези с дълга шийка за рязане с прекъсвания. Вибрацията и деформацията, споменати по-рано, могат да причинят отклонения в размерите на обработка.
Гъвкавостта на фрезата с дълга шийка може да доведе до загуба на позиционна точност. Когато инструментът се отклони под силата на рязане, той може да не среже детайла точно там, където е предназначен. Това може да доведе до грешки в размерите, особено в приложения, където се изискват големи допуски. При прекъснато рязане внезапните промени в силите на рязане също могат да накарат инструмента да се движи леко, което допълнително влияе върху точността на обработката.
За да се гарантира точност и прецизност, е важно да се използва твърд машинен инструмент. Машина с висока твърдост може по-добре да издържи на силите на рязане и да намали деформацията на фрезата с дълга шийка. Освен това, използването на системи за измерване в процеса може да помогне за наблюдение на размерите на обработката в реално време и да се правят корекции, ако е необходимо.
5. Съвместимост на материалите
Не всички материали са еднакво подходящи за рязане с прекъсвания с челни фрези с дълга шийка. Някои материали, като закалени стомани или сплави с висока якост, могат да бъдат особено трудни за обработка.
Тези материали имат висока твърдост и здравина, което означава, че силите на рязане при прекъснато рязане са още по-високи. Фрезата с дълга шийка може да се затрудни да прореже тези материали, без да претърпи прекомерно износване или счупване. Освен това някои материали може да имат склонност към работа - втвърдяване по време на обработка. Това може допълнително да увеличи силите на рязане и да затрудни фрезата с дълга шийка да поддържа своята производителност на рязане.
Когато обработвате трудни за рязане материали, е важно да изберете правилния клас карбид за крайната фреза. Твърдосплавните класове с висока якост и устойчивост на износване са по-подходящи за прекъснато рязане на твърди материали. Освен това използването на специализирани флуиди за рязане може да помогне за намаляване на силите на рязане и подобряване на обработваемостта на тези материали.
Заключение
Използването на фрези с дълга шийка за прекъснато рязане предлага уникални възможности за обработка в труднодостъпни зони, но също така представлява няколко предизвикателства. Вибрации и деформация, живот на инструмента, евакуация на стружки, точност и прецизност и съвместимост на материалите са фактори, които трябва да бъдат внимателно обмислени.
Като доставчик на концеви фрези с дълга врата, аз разбирам важността на предоставянето на решения за тези предизвикателства. Като предлагаме висококачествени крайни фрези с оптимизиран дизайн, покрития и подходящи системи за захващане на инструменти, ние можем да помогнем на нашите клиенти да преодолеят тези трудности и да постигнат по-добри резултати при обработка.
Ако сте изправени пред предизвикателства във вашите приложения за рязане с прекъсване с челни фрези с дълга шийка или се интересувате от проучване на най-добрите решения за вашите специфични нужди, насърчавам ви да се свържете с нас за подробно обсъждане. Нашият екип от експерти е готов да ви помогне при избора на правилната фреза с дълга шийка и оптимизирането на вашите процеси на обработка.
Референции
- Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). Основи на машиностроенето и металорежещите машини. CRC Press.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.
- Trent, EM, & Wright, PK (2000). Рязане на метал. Бътъруърт - Хайнеман.
