CNC-jyrsintä parantaa merkittävästi leikkaustehokkuutta ja työkalun käyttöikää

Merkittävä edistys metallin leikkaustehokkuuden parantamisessa on seurausta työkaluvalmistajien, työstökoneiden valmistajien ja ohjelmistokehittäjien yhteisistä ponnisteluista. Lisäjyrsintä (Z-akselijyrsintä) on hyvä esimerkki koneistuksesta. Työntöjyrsinnän aikana pyörivä työkalu leikkaa työkappaleen suoraan Z-akselin suunnassa ja vetää työkalun ylös Z-akselia pitkin. Sen jälkeen se liikkuu vaakasuorassa X- tai Y-akselin suunnassa tietyn etäisyyden ajan ja tekee pystysuoran leikkauksen, joka on päällekkäin edellisen leikkausosan kanssa leikatakseen enemmän työkappaleen materiaalia. Lisäjyrsinnällä on monia etuja. Erityisesti pitkien ylitysten koneistuksessa (kuten syvän muottiontelon jyrsinnässä) perinteisen litteän jyrsintämenetelmän (eli jyrsinnän työkappaleen toiselta puolelta toiselle) on pienennettävä leikkausnopeutta, jotta voidaan minimoida tärinää aiheuttava sivuttaisvoima. Työntöjyrsinnän aikana leikkausvoima välittyy suoraan koneen karaan ja työpöytään, jolloin saavutetaan huomattavasti korkeampi metallinpoistonopeus kuin perinteiset jyrsintämenetelmät. AMT Software Companyn mukaan yrityksen kehittämä Prospector CAM -ohjelmistopaketti sisältää sisäjyrsintätoiminnon, jonka avulla voidaan parantaa metallin poistonopeutta vähintään 50% verrattuna perinteiseen napin muotoiseen jyrsintään. Koska se pystyy minimoimaan työstökoneiden osien sivuttaiskuormituksen, slot jyrsintä voidaan käyttää vanhanaikaisiin tai kevyisiin työstökoneisiin, joiden jäykkyys ei riitä tuottavuuden parantamiseksi. John Ross, Doushan Machine Tool Companyn markkinointipäällikkö, on samaa mieltä siitä, että slot jyrsintä voi vähentää leikkausvoimaa, joka vaikuttaa alhaisen suorituskyvyn työstökoneisiin, mutta hän lisää, että uusissa koneissa, joiden rakenteellinen suunnittelu edistää slot jyrsintä käsittelyä, tämän prosessin edut voidaan maksimoida. Hän huomautti, että jyrsintävoiman suoran siirtymisen ansiosta työstökoneen karaan ja pöytään työkappaleen heikon puristuksen aiheuttamat ongelmat voidaan minimoida suurimmassa määrin. Ingersoll Tool Companyn muottituotantolinjan tuotepäällikkö Bill Fiorenza totesi, että teräjyrsintä auttaa vähentämään työkaluun ja työkappaleen tunkeutuvaa leikkauslämpöä. Hän sanoi: "Työntöjyrsinnän aikana työkappaleen sisään ja ulos ei pääse paljon lämpöä, koska leikkaustyökalu pyörii nopeasti työkappaleen leikkaamiseksi. Vain pieni osa työkappaleesta liikkuvalla askeleella saa kosketuksen työkaluun." Tämä ominaisuus on erityisen hyödyllinen leikattaessa vaikeasti työstettäviä materiaaleja, kuten ruostumatonta terästä, korkean lämpötilan seoksia ja titaaniseoksia. Fiorenza selitti inserting- ja jyrsintäesittelyssä: "Yleensä metallilastujen lämpötila on erittäin korkea, ja voit jopa leipoa voileivän lastukassa. Kun asennus- ja jyrsintäprosessi on valmis, voit asettaa käden heti työkappaleen päälle ja tuntea olosi viileämmäksi kosketuksella." Leikkauslämmön vähentäminen ei vain pidentää työkalun käyttöikää, vaan myös minimoi työkappaleen muodonmuutokset.

【 Kokeilun arvoinen 】 Lisäjyrsintä voi merkittävästi nopeuttaa korkealaatuisten ja monimutkaisten komponenttien tuotantorytmiä. Seco Tool Companyn jyrsintätuotepäällikkö Gary Meyers totesi, että "yleisimmin käytetyt teräjyrsintätekniikan alueet ovat muottivalmistus ja ilmailuteollisuus, koska näiden alojen osat sopivat hyvin teräjyrsintään." Muottivalmistajien on jyrsittävä erilaisia monimutkaisia muotoja koko työkappaleen muottireikien muodostamiseksi, ja monet ilmailuosat käsitellään myös kokonaisista aihioista. Hän sanoi: "Näiden työkappaleiden leikkausmäärä on hämmästyttävä, ja joissakin tapauksissa on tarpeen leikata 50% -60% tai jopa enemmän työkappaleen materiaalista tyhjästä." DP Technologyn tuotepäällikkö Kenyon Whetsell, ESPRIT CAM -ohjelmiston kehittäjä, huomautti, että monimutkaisten osien valmistajien lisäksi myös yleiskäyttöiset työstöpajat voivat hyötyä teräjyrsintätekniikan soveltamisesta. Metallinkäsittely WeChat, sisältö on hyvä ja kannattaa seurata. Hän sanoi: "Jotkut korjaamot käyttävät edelleen 2,5-akselista työstötekniikkaa, jossa on vanhentuneita työstökonetyyppejä, heikko jäykkyys ja kiinnikkeiden riittämätön kiinnitysvoima. He kuitenkin toivovat edelleen parantavansa tuottavuutta. Nämä korjaamot voivat käyttää 2,5-akselista jyrsintätekniikkaa tämän tavoitteen saavuttamiseksi." Juan Seculi, Kennerin Indexable Milling -jyrsimien maailmanlaajuinen tuotepäällikkö, uskoo, että "jyrsintätekniikka on laajalti sovellettavissa suurten ja keskisuurten osien monimutkaisiin muotoihin ja reikiin. Tällaisessa koneistuksessa jyrsimen pituuden ja halkaisijan suhde on ratkaisevan tärkeä, ja perinteiset jyrsintastrategiat voivat tuottaa tärinää ja lyhentää työkalun käyttöikää. Kenner rakensi hiljattain Z-akselisten jyrsinten myyntialustan vastaamaan käyttäjien kasvavaan kysyntään." "Aika on osoittanut, että Z-akselisten jyrsimien myynnin määrä kasvaa jatkuvasti 40 prosentin vuotuisella kasvuvauhdilla."

Jyrsinten suunnitteluominaisuudet: Työkaluvalmistajat ovat kehittäneet erilaisia jyrsimiä, jotka voivat hyödyntää jyrsintätekniikan etuja täysimääräisesti. Shangao Toolsin Meyers sanoi, että tällaisten työkalujen leikkausvoima siirtyy periaatteessa suoraan takaisin Z-akselille. Teräsjyrsimen geometrinen muoto on hyvin samanlainen kuin 90 neliön olkajyrsimen geometrinen muoto. Erona on jyrsintäterän etukulman poikkeama pystysuorasta tasosta muutamalla asteella, joka voi olla 87 eikä 90. Jos sivuseinän työntämiseen ja jyrsimiseen käytetään 90 ° jyrsintä alaspäin, terän koko leikkausreuna hankautuu sivuseinää vasten. Jos työkalun kulma on 87, terän ja työkappaleen sivuseinän välissä on aukko. Jyrsintimen tulee käyttää terän alareunassa olevaa leikkausreunaa, jotta terän puolelta ei leikata, sillä siirtyminen pohjasta sivulle on terän heikoin kohta ja työstö terän puolelta voi aiheuttaa säteileikkausvoimia, jotka voivat aiheuttaa tärinää. Meyers lisäsi, että vaikka terän kyljellä leikkaaminen ei ole yleistä, joissakin koneistusprosesseissa, joita kutsutaan "ylös (tai alas) profiilijyrsinnäksi, jyrsin voi lisätä ja jyrsiä monimutkaisia muotoja ylös- ja alasvetoihin. Yksinkertaisena esimerkkinä on käyttää pohjajuurileikkausmenetelmää suorien sivuseinien jyrsintään. "Voit ensin syöttää jyrsinnän alaspäin, sitten siirtyä sisäänpäin ja jyrsiä työkappaleen juuren." Meyers uskoo, että teräjyrsintätekniikan rajoittaminen on työkalun todellisen leikkuuhalkaisijan ja työkalurungon halkaisijan välinen ero. Jotta terä olisi mahdollisimman tukeva, vakiohiomakoneen runkoa on laajennettava niin, että se on mahdollisimman lähellä työkalun koko leikkuuhalkaisijaa. Profiilijyrsintään käytettävän kolojyrsimen terän leikkuuhalkaisija ylittää työkalurungon halkaisijan. Metallinkäsittely WeChat, sisältö on hyvä ja kannattaa seurata. Meyers sanoi, että vaikka jyrsintä on tyypillinen karkea jyrsintäprosessi, sen teknologia ja työkalut soveltuvat myös puolitarkkuus- ja tarkkuustyöstöihin. Hän ehdotti, että paremman työstöpinnan sileyden saavuttamiseksi radiaalileikkausvaihetta tulisi vähentää, mikä on sama kuin 3D-tarkkuusjyrsimyksessä kuulapäätsijyrsimillä käytetty pelkistetty työstömenetelmä. Meyers selitti, että pohjimmiltaan leikkausaskeletäisyys määräytyy terän leveyden ja terän työkappaleen leikkaaman materiaalin määrän perusteella. Työkalutuotenäytteiden suositeltu askelkoko johtaa tiettyyn jäännöskorkeuteen, joka määrittää tietyn teräjyrsimen pinnan karheuden.

Kenneth Metallin Seculi totesi, että jyrsimen suunnittelua kehitetään ja kehitetään jatkuvasti. Esimerkiksi Kenner Z-akselin jyrsimen uusia ominaisuuksia ovat: leikkurin runkoon suunniteltu sahalaitainen rakenne voi parantaa lastunmuodostusta ja lastunpoistokykyä, ja jäähdytysnesteen poiston suunnittelu voi parantaa leikkuulämmön ja lastunpoiston hallintaa. Hän sanoi: "Nämä integroidut rakenteelliset rakenteet työkalurungon kanssa yhdistettynä suuren haravoimakulman harjapinnan käyttöön voivat vähentää leikkausvoimaa, vähentää työstökoneiden tehon kysyntää, pidentää työkalun käyttöikää ja parantaa koneistuksen luotettavuutta."

Fiorenza huomautti, että vaikka CAM-jyrsintätekniikan soveltamisella on vähintään 15 vuoden historia, viime vuosina työstöpajat ovat tulleet yhä tietoisemmiksi siitä, että jyrsintä voi saavuttaa korkeammat materiaalin poistonopeudet, ja työkalupolkujen helpomman ohjelmoinnin ja todentamisen ansiosta jyrsinnän soveltaminen on tullut aiempaa helpompaa. Yhä useammassa CAM-järjestelmässä on algoritmeja, jotka on suunniteltu erityisesti työstöön ja jyrsintään. Lisäksi työstökorjaamo pystyy leikkaamisen simulointiohjelmiston avulla varmistamaan luotettavuutensa ennen jyrsintäohjelman suorittamista. Fiorenza sanoi: "Sinun täytyy tarkistaa työkalun liike leikkauspolulla, koska erikoistuneet jyrsimet eivät yleensä ole keskileikkuutyökaluja." Kun käytät muita kuin keskileikkuutyökaluja, jos valittu leikkausvaihe ei ole sopiva tai työkappaleen työstömäärä on epäselvä, on mahdollista aiheuttaa leikkaus. Meyersin mukaan eräät korjaamot käyttävät CNC-koneistuksessa G81-poraussykliohjelmaa jyrsintätoimintojen suorittamiseen. Mutta tämäntyyppisessä koneistuksessa, kun jyrsin palaa alaspäin, sen terä voi naarmua työkappaleen sivuseinää vasten. Tämän ongelman ratkaisemiseksi erityisesti suunniteltu CAM-jyrsintäohjelma siirtää työkalua 0,025-0,050mm X- tai Y-akselin suunnassa ennen kuin se saavuttaa insertin pohjan ja valmistautuu vetäytymään takaisin liikekärkeen. Työkalun siirtäminen taaksepäin voi välttää naarmumisen terän ja työstetyn pinnan välillä työkalun kelauksen aikana. Meyers sanoi: "On myös mahdollista ohjelmoida insertio- ja jyrsintäsykli manuaalisesti. Joissakin tapauksissa, jos se on yksinkertainen insertio ja jyrsintä samalla insertio syvyydellä, voit kirjoittaa vain yhden alaohjelman määrittämään työkalun liikkeen X- tai Y-akselilla. Manuaalinen ohjelmointi on kuitenkin paljon työtä ja sitä tulisi käyttää vain silloin, kun se on välttämätöntä eikä ole tarpeen kirjoittaa työstökoodia." DP Technologyn Whitsell sanoi: "Yritämme optimoida insertio- ja jyrsintäsyklin, jotta käyttäjät voivat täysin hyödyntää insertio- ja jyrsintäjyrsimen maksimaalisen potentiaalin kussakin leikkauksessa, mahdollisimman vähän työkalua läpäisemällä, ja leikkaamalla mahdollisimman monta työkappaleen materiaalia. Määrittäessä ohjelmointiparametreja on tarpeen säätää dynaamisesti työkalun aksiaalisen syötön työkappaleen. Laskennan tarkoituksena on maksimoida terän kyky kussakin toiminnassa. Tämä edellyttää työkappaleen aihion mittojen ja valmiiden osien tuntemista käsittelyn jälkeen Niin kauan kuin osan lopullinen koko on tiedossa, jyrsimen jyrsintasyvyys voidaan määrittää, ja työkappaleen aihion koko voi määrittää, mistä jyrsintä aloitetaan. Metallinkäsittely WeChat, sisältö on hyvä ja kannattaa seurata. Whetsell sanoi: "Tämä on pohjimmiltaan ohjelmointitietoa työkappaleista, jotka on aiemmin käsitelty teräjyrsinnällä nykyisessä vaiheessa. DP:n ESPRIT CAM -ohjelmistossa me kutsumme sitä "työkappaleiden automaattiseksi ohjelmoinniksi". Whetsell sanoi: "Taaksepäin leikkaavan työkalun ohjelmointi X- tai Y-akselisuunnassa muuttuu hieman hankalaksi, koska työkalun ei voi vain vetäytyä seuraavaan työkappaleen materiaaliin, etkä halua vetäytyä työkalua edellisen leikkauksen tuottamaan jäännösmateriaaliin." CAM-ohjelmisto voi ohjelmoida teräjyrsinnän eri tavoin. Whetsell sanoi: "Voit esimerkiksi määrittää jäännöskorkeuden (kuten 0,25 mm) määrittelemättä leikkausvaihetta tai säteileikkausleveyttä, ja CAM-ohjelmisto voi laskea jyrsintätoimien määrän jäännöskorkeuden saavuttamiseksi." DP Technology kehittää erityistä jyrsintäsykliä ESPRIT-ohjelmistolle, ja jotkut käyttäjät ovat jo kehittäneet jyrsintäohjelmia ohjelmistopaketin edistyneen ohjelmointirajapinnan kautta. Kenner Companyn Seculin mukaan slot jyrsinnässä käytettävät leikkausparametrit ja ammattitermit poikkeavat muista jyrsintämenetelmistä. Esimerkiksi tärinän estämiseksi on käytettävä pienempää leikkausnopeutta, kun jyrsin ylikuormittuu pitkään. Työstöjyrsintäprosessia kuvattaessa myös aksiaalileikkaussyvyyttä kuvaavan Ap:n merkitys tasojyrsinnässä on muuttunut, koska se on sijoitettu säteittäisesti työstöjyrsintään eikä pystyakselin suuntaan. Z-akselijyrsinnässä ei ole aksiaalista leikkaussyvyyttä, vain säteileikkaussyvyyttä (eli leikkausaskeletäisyyttä) ja säteileikkauskokoa. Leikkaussyvyys riippuu yleensä terän koosta. Kenner Company ehdottaa, että työntöjyrsinnän aikana leikkaussyvyys on aina pidettävä yli 15% terän leikkauspituudesta. Jos leikkaussyvyys tulee lähelle terän terän kärjen kaaren sädettä tai pienempi, säteileikkausvoima kasvaa ja menettää siten joitakin terän jyrsintätekniikan etuja.

Lisäjyrsintä ja syöttöjyrsintä ovat metallin leikkausstrategioita, joilla on korkea tuottavuus. Tämän teknologian tai muiden jyrsintastrategioiden käyttö riippuu useista tekijöistä. Jyrsintyksen etujen maksimoimiseksi on tarpeen käyttää erikoistuneita jyrsimiä ja suorittaa huolellisesti CAM-ohjelmointi. Monissa tapauksissa korkeasyöttöjyrsintä voi olla yksinkertaisempi ja toteuttamiskelpoisempi vaihtoehto slot jyrsinnälle, ja korkeasyöttöjyrsimet ovat pohjimmiltaan suorareunaisia jyrsimiä, joilla on suuret lyijykulmat. Suuri lyijykulma ohentaa lastuja, ja riittävän lastun paksuuden ylläpitämiseksi on tarpeen lisätä syöttönopeutta. Korkeasyöttöjyrsimet voivat nopeasti leikata metallimateriaaleja suurilla syöttönopeuksilla ja pienillä leikkaussyvyyksillä minimoimalla työstökoneeseen ja leikkaustyökaluihin kohdistuvan sivuttaiskuormituksen. Ingersoll Toolsin MAXline-tuotepäällikkö Tom Noble uskoo, että osien ominaismitat ja rakenne voivat auttaa konepajaa päättämään, käytetäänkö teräjyrsintä vai syöttöjyrsintä. Hän sanoi: "Jos pieni kovera ontelo on työstettävä, teräjyrsintä voi olla sopivampaa. Lyhyen säteiliikkeen liikeetäisyyden vuoksi ei tarvitse jyrsiä liikaa materiaalia radiaalisesti. Kuitenkin, jos jyrsittävä alue on melko suuri, korkean syötön jyrsintä voi olla tehokkaampaa." High feed jyrsintä todellakin on sivuttaiskuormitus, mutta se voidaan minimoida käyttämällä pientä leikkaussyvyyttä, nopeaa syöttöä ja useita työkaluja. Yrityksen Fiorenza huomautti, että halkaisijaltaan vähintään 50 mm:n jyrsimen käyttäminen pitkien ylitysten jyrsintään voi olla erittäin tehokasta. Suursyöttöjyrsintä voi sopia paremmin pitkien ylitysten jyrsintään pienihalkaisijaisilla jyrsimillä. Hän sanoi: "Kun leikkuutyökalun ylimääräinen pituus kasvaa 4-6 kertaa halkaisijaan, tietyntyyppisiä jyrsimiä alkaa esiintyä. Voit käyttää korkeasyöttöisiä jyrsimiä ja pieniä 0,38-0,50 mm:n leikkaussyvyyksiä näiden käsittelyjen hoitamiseen. Voit myös käyttää tärinänvaimennusrakenteita, kuten integroituja kovametallisia työkalupidikkeitä ja modulaarisia työkalupäitä." Noble uskoo, että keskeinen tekijä jyrsintämenetelmän valinnassa on päivittäiset työstötehtävät korjaamolla. "Esimerkiksi, jos haluat suorittaa suuren määrän 3D-jyrsintä jokapäiväisessä elämässäsi ja haluat myös tehdä jonkin teräjyrsintä, suosittelen käyttämään korkeasyöttöjyrsintä, joka voi myös suorittaa rajoitetun teräjyrsinnän. Mutta ontelon jyrsintään,... Suoran seinän ja uran jyrsinnän sekä suuren mittakaavan työstöön, sinun kannattaa investoida rakojen ostamiseen.

Vaikka yleiskäyttöisten työstökoneiden etuna on monipuolisuus, erikoistyökalujen käyttö on usein parempi vaihtoehto tuottavuuden maksimoimiseksi (ja muodonmuutoksen vähentämiseksi). Doushan Machine Tool Company, joka tuottaa tuotteita, kuten pystysuorat työstökeskukset (VMC) ja vaakasuorat poraus- ja jyrsinkoneet, voi tarjota erilaisia työstökoneita kevyistä kierteityskeskuksista nopeisiin viisiakselisiin työstökeskuksiin muottien raskaaseen leikkaamiseen. Metallinkäsittely WeChat, sisältö on hyvä ja kannattaa seurata. Markkinointipäällikkö John Ross totesi, että yritys voi mukauttaa työstökoneita eri käsittelyyn (ja jopa eri alueille). Esimerkiksi jotkut työstökoneet käyttävät lineaarisia ohjaimia, kun taas toiset käyttävät lujempia kovia kiskoja. Kun tulemme markkinoille joissakin osissa Kaliforniaa, Yhdysvalloissa, joka leikkaa pääasiassa kevyitä materiaaleja, lineaariset ohjauskiskon työstökoneet ovat oikealla tiellä. Kuitenkin, kun tulemme markkinoille Keskilännessä, joka käsittelee ilmailumateriaaleja ja korkean lämpötilan seoksia, käyttäjät tarvitsevat kovakiskon työstökoneita, jotka kestävät suurempia leikkausvoimia ja ovat kestävämpiä ja kestävämpiä. Nopeat muotinkäsittelykoneet, joissa käytetään lineaarisia ohjauskiskoja, ovat erinomaisia suorituskykyä nopeasti leikata pieniä määriä työkappale materiaaleja, ja käyttämällä terän jyrsintätekniikkaa voi edelleen parantaa karkea työstökyky. Mutta tämäntyyppisen työstökoneen kyky kestää lastukuormaa ei ole yhtä hyvä kuin kovakiskojen työstökoneiden. Ross huomautti, että Doosanin Mynx-sarjan pystysuorat työstökeskukset ovat koneistusalustoja, jotka voivat maksimoida työstöjyrsinnän edut ja niiden jäykkyys on korkein Doosanin VMC-koneista. Konetyökalun pohja on valmistettu integroidusta valusta, ja 1500mm750mm työpöytä voi käsitellä suuria muotteja tai ilmailuvaluja. Steve Sigg, Doughan Companyn sovellusinsinööri, huomautti, että "mitä paksumpi työstökoneen kara, sitä vahvempi jyrsintäkyky on." Raskaassa käytössä slot jyrsintätekniikka voi auttaa käyttäjiä jyrsimään tehokkaasti joitakin vaikeasti työstettäviä materiaaleja (kuten Inconel-seosta ja ruostumatonta terästä), kun taas pintajyrsintä näiden materiaalien radiaaliseen työstöön on erittäin tehotonta. Kun työkalun ylitys on suuri, sivuttaisjyrsintävoima voi aiheuttaa liiallista tärinää, ja rakojen jyrsintä voi myös tehokkaasti ratkaista tämän ongelman. Hän mainitsi myös, että toinen syy siihen, miksi valmistajat ovat kiinnostuneet tulppajyrsinnästä, on se, että amerikkalaisen valmistuksen elpyessä jotkut muottikäsittelytehtävät palaavat jatkuvasti Kiinasta Yhdysvaltoihin.