Frezowanie CNC znacznie poprawia wydajność cięcia i żywotność narzędzia

Znaczący postęp poczyniony w poprawie wydajności cięcia metali jest wynikiem wspólnych starań producentów narzędzi, producentów obrabiarek i deweloperów oprogramowania. Frezowanie wtryskowe (frezowanie osi Z) jest dobrym przykładem obróbki. Podczas frezowania wkładanego narzędzie obracające się bezpośrednio w przedmiot obrabiany wzdłuż kierunku osi Z i cofa narzędzie w górę wzdłuż osi Z.Następnie porusza się poziomo wzdłuż osi X lub Y na pewną odległość i wykonuje cięcie pionowe, które nakłada się z poprzednią częścią tnącą, aby ciąć więcej materiału obrabianego. Frezowanie wtryskowe ma wiele korzyści. Zwłaszcza w przypadku obróbki długich zwisów (takiej jak frezowanie głębokich wnętrz form), tradycyjna metoda frezowania płaskiego (tj. frezowanie z jednej strony przedmiotu na drugą) musi zmniejszyć prędkość cięcia, aby zminimalizować siłę boczną, która może powodować trzask. Podczas frezowania wtryskowego siła cięcia jest bezpośrednio przekazywana do wrzeciona maszyny i stółu roboczego, osiągając w ten sposób znacznie wyższą szybkość usuwania metalu niż tradycyjne metody frezowania. Według firmy AMT Software Company, opracowany przez firmę pakiet oprogramowania Prospector CAM obejmuje funkcję frezowania wstawkowego.W porównaniu z tradycyjnym frezowaniem płaskim za pomocą frezarek w kształcie przycisku, szybkość usuwania metalu przy obróbce frezowania wstawkowego może zostać poprawiona o co najmniej 50%. Ze względu na swoją zdolność do zminimalizowania obciążenia bocznego elementów obrabiarek, frezowanie szczelinowe może być stosowane do staromodnych lub lekkich obrabiarek o niewystarczającej sztywności w celu poprawy produktywności. John Ross, menedżer marketingu Doushan Machine Tool Company, zgadza się z oświadczeniem, że frezowanie szczelin może zmniejszyć siłę cięcia działającą na obrabiarki o niskiej wydajności, ale dodaje, że w nowych obrabiarkach o konstrukcji konstrukcyjnej, która sprzyja obróbce frezowania szczelin, zalety tego procesu mogą zostać zmaksymalizowane. Zwrócił uwagę, że dzięki bezpośredniemu przenoszeniu siły cięcia frezowania do wrzeciona obrabiarki i stółu roboczego można w największym stopniu zminimalizować różne problemy spowodowane słabym mocowaniem przedmiotu obrabianego. Bill Fiorenza, menedżer produktu linii produkcyjnej Ingersoll Tool Company, stwierdził, że frezowanie płytek pomaga zmniejszyć ciepło cięcia wchodzące do narzędzia i przedmiotu obrabianego. Powiedział: "Podczas frezowania wkładanego nie ma dużo ciepła wchodzącego do obrabianego przedmiotu, ponieważ narzędzie tnące obraca się z dużą prędkością, aby wyciąć obrabiany przedmiot. Tylko niewielka część obrabianego przedmiotu z ruchomym krokiem kontaktuje się z narzędziem." Ta cecha jest szczególnie korzystna przy cięciu trudnych do obrabiania materiałów, takich jak stal nierdzewna, stopy wysokotemperaturowe i stopy tytanu. Fiorenza wyjaśniła podczas demonstracji wkładania i frezowania: "Zazwyczaj temperatura wiórów metalowych jest bardzo wysoka, a można nawet upiec kanapkę na stosie wiórów. Jednak po zakończeniu procesu wstawiania i frezowania można natychmiast położyć rękę na obrabianym przedmiocie i poczuć się chłodniej w dotyku." Zmniejszenie ciepła cięcia może nie tylko wydłużyć żywotność narzędzia, ale także zminimalizować odkształcenie przedmiotu obrabianego.

【 Warto spróbować 】 Frezowanie wkładowe może znacznie przyspieszyć rytm produkcji wysokiej klasy i złożonych komponentów. Gary Meyers, menedżer produktu frezowania w Seco Tool Company, stwierdził, że "najczęściej używanymi obszarami technologii frezowania płytek są produkcja form i przemysł lotniczy, ponieważ rodzaje części w tych branżach są bardzo odpowiednie do frezowania płytek." Producenci form muszą frezować różne złożone kształty na ogólnym przedmiocie obrabianym, aby utworzyć wnętrze form, a wiele części lotniczych jest również przetwarzanych z całych blatów. Powiedział: "Ilość cięcia tych przedmiotów jest zdumiewająca, a w niektórych przypadkach konieczne jest wycięcie 50%-60% lub jeszcze więcej materiału obrabianego z blanku." Kenyon Whetsell, Product Manager DP Technology, twórca oprogramowania ESPRIT CAM, zauważył, że oprócz producentów złożonych części, warsztaty obróbki ogólnego przeznaczenia mogą również skorzystać z zastosowania technologii frezowania płytek. Przetwarzanie metalu WeChat, treść jest dobra i warta śledzenia. Powiedział: "Niektóre warsztaty nadal stosują technologię obróbki 2,5-osiowej, która ma przestarzałe typy obrabiarek, słabą sztywność i niewystarczającą siłę mocowania uchwytów. Jednak nadal mają nadzieję na poprawę wydajności. Warsztaty te mogą wykorzystać technologię frezowania 2,5-osiowego do osiągnięcia tego celu." Juan Seculi, globalny menedżer produktu frezarek indexable Kenner's, uważa, że "technologia frezowania jest szeroko stosowana do złożonych kształtów i wnętrz dużych i średnich części. W tych tego typu obrób obrób obrób obrób obrób kluczowych jest stosunek frezarób, a tradych strategii tradych możenia możenia skróbki możych może generować narzędzi skrób skrób. W ostatnio przebudować zapotrzebować. "Czas udowodnił, że wielkość sprzedaży frezarek z osią Z stale wzrasta, przy rocznym tempie wzrostu 40%"

Charakterystyka konstrukcyjna frez: Producenci narzędzi opracowali różne frezy, które mogą w pełni wykorzystać zalety technologii frezowania. Meyers z Shangao Tools powiedział, że siła cięcia takich narzędzi jest w zasadzie bezpośrednio przenoszona z powrotem do osi Z. Geometriczny kształt frezarki wkładowej jest bardzo podobny do frezarki 90-kwadratowej ramiennej. Różnica polega na odchyleniu kąta prowadzącego ostrza frezarskiego od płaszczyzny pionowej o kilka stopni, które może wynosić 87 zamiast 90. Jeśli frezarka 90° jest używana do włożenia i frezowania ściany bocznej w dół, cała krawędzia tnąca ostrza będzie się tarła o ścianę boczną. Jeśli kąt prowadzący narzędzia wynosi 87, istnieje szczelina między krawędą tnącą a ścianą boczną obrabianego przedmiotu. Frezarka powinna używać krawędzi tnącej u dołu ostrza, aby uniknąć cięcia ze strony ostrza, ponieważ przejście z dołu na bok jest najsłabszym punktem ostrza, a obróbka od strony ostrza może powodować promieniowe siły drgania. Meyers dodał, że chociaż cięcie boczną częścią ostrza nie jest powszechne, w niektórych procesach obróbki zwanych "w górę (lub w dół) frezarką można wkładać i frezować złożone kształty w skokach w górę i w dół. Prostym przykładem jest użycie metody cięcia dolnego korzenia do frezowania prostych ścian bocznych. "Najpierw można wstawić frezowanie w dół, a następnie przesunąć się do wewnątrz i frezować korzeń obrabianego przedmiotu." Meyers uważa, że ograniczenie technologii frezowania płytek jest różnicą między rzeczywistą średnicą cięcia narzędzia a średnicą korpusu narzędzia. Aby zapewnić maksymalne wsparcie krawędzi tnącej, korpus standardowej frezy czołowej musi być powiększony tak, aby był jak najbliżej całej średnicy tnącej narzędzia. W przypadku frezarki szczelinowej stosowanej do frezowania profili średnica cięcia ostrza przekracza średnicę korpusu narzędzia. Przetwarzanie metalu WeChat, treść jest dobra i warta śledzenia. Powiedział: "Ale istnieje pewna granica ilości przekroczonej, ponieważ rozszerzenie ostrza frezarskiego nie może być zbyt duże." Meyers powiedział, że chociaż frezowanie jest typowym procesem frezowania szorstkiego, jego technologia i narzędzia nadają się również do półprecyzyjnej i precyzyjnej obróbki. Zasugerował, aby osiągnąć lepszą gładkość powierzchni obróbki, należy zredukować stopień cięcia promieniowego, co jest taki sam jak metoda obróbki stopniowej stosowana w frezowaniu precyzyjnym 3D z frezowaniem kulkowym. Meyers wyjaśnił, że zasadniczo odległość kroku cięcia jest określana na podstawie szerokości ostrza i ilości materiału wyciętego do obrabianego przedmiotu przez krawędź tnącą. Zalecany rozmiar kroku dla próbek produktów narzędziowych powoduje określoną wysokość pozostałości, która określa chropowatość powierzchni konkretnej frezarki płytkowej.

Seculi z Kenneth Metal stwierdził, że konstrukcja frezarki jest stale ulepszana i udoskonalana. Na przykład nowe cechy frezarki Kenner Z obejmują: ząbkowana struktura zaprojektowana na korpusie frezarki może poprawić tworzenie wiórów i usuwanie wiórów, a konstrukcja wylotu płynu chłodzącego może poprawić kontrolę ciepła cięcia i wydajności usuwania wiórów. Powiedział: "Te zintegrowane konstrukcje konstrukcyjne z korpusem narzędzia, w połączeniu z zastosowaniem dużej powierzchni grzabienia kąta grzabienia, mogą zmniejszyć siłę cięcia, obniżyć zapotrzebowanie na moc obrabiarek, tym samym wydłużając żywotność narzędzia i poprawić niezawodność obróbki."

Fiorenza zwróciła uwagę, że chociaż zastosowanie technologii frezowania CAM ma historię co najmniej 15-letnią, w ostatnich latach warsztaty obróbcze coraz częściej zdawały sobie sprawę, że frezowanie może osiągnąć wyższe wskaźniki usuwania materiału, a dzięki łatwiejszemu programowaniu i weryfikacji ścieżek narzędzi zastosowanie frezowania stało się łatwiejsze niż w przeszłości. Coraz więcej systemów CAM posiada algorytmy specjalnie zaprojektowane do obróbki wkładania i frezowania. Ponadto, za pomocą oprogramowania do symulacji cięcia, warsztat obróbki może zweryfikować jego niezawodność przed uruchomieniem programu cyklu frezowania. Fiorenza powiedziała: "Trzeba zweryfikować ruch narzędzia wzdłuż ścieżki cięcia, ponieważ specjalistyczne frezy zwykle nie są środkowymi narzędziami tnącymi." Podczas korzystania z nieśrodkowych narzędzi tnących, jeśli wybrany krok cięcia nie jest odpowiedni lub dopuszczenie obróbki przedmiotu obrabianego jest niejasne, możliwe jest spowodowanie cięcia. Według Meyers, niektóre warsztaty używają programu wiercenia G81 w obróbce CNC do wykonywania operacji frezowania. Ale w tym rodzaju obróbki, gdy frez powraca z wkładania w dół, jego ostrze może zgrapać się o ścianę boczną przedmiotu obrabianego. Aby rozwiązać ten problem, specjalnie zaprojektowany program cyklu frezowania CAM przesuwa narzędzie 0.025-0.050mm wzdłuż osi X lub Y, zanim dotrze do dolnej części wkładu i przygotowuje się do cofania z powrotem do wierzchołka ruchu. Przesunięcie narzędzia do tyłu może uniknąć zarysowania między ostrzem a obrabianą powierzchnią podczas cofania narzędzia. Meyers powiedział: "Możliwe jest również ręczne zaprogramowanie cyklu wkładania i frezowania. W niektórych przypadkach, jeśli jest to proste wkładanie i frezowanie z tą samą głębokością wkładania, można napisać tylko jeden podprogram, aby określić ruch narzędzia w osi X lub Y. Jednak programowanie ręczne to dużo pracy i powinno być stosowane tylko wtedy, gdy jest konieczne i nie konieczne do pisania kodu obróbki." Whitsell z DP Technology powiedział: "Staramy się zoptymalizować cykl obróbki i frezowania, aby użytkownicy w pełni wykorzystać maksymal Wymaga to znajomości wymiarów blanki przedmiotu obrabianego i gotowych części po obróbce Dopóki końcowy rozmiar części jest znany, można określić głębokość frezowania frezarki, a znajomość rozmiaru blanku przedmiotu obrabianego może określić, gdzie rozpocząć frezowanie. Przetwarzanie metalu WeChat, treść jest dobra i warta śledzenia. Whetsell powiedział: "Jest to w zasadzie informacja programowania przedmiotów obrabianych, które zostały wcześniej przetworzone przez frezowanie płytek na bieżącym etapie. W oprogramowaniu ESPRIT CAM DP nazywamy to automatycznym programowaniem przedmiotów obrabianych." Whetsell powiedział: "Programowanie narzędzia do cięcia tyłem w kierunku osi X lub Y staje się nieco trudne, ponieważ nie można pozwolić narzędziu po prostu cofnąć się do kolejnego materiału obrabianego, a nie chcesz odwrócić narzędzia do materiału resztkowego generowanego poprzednim cięciem." Oprogramożeniem CAM Whetsell powiedział: "Na przykład można zdefiniować wysokość resztkową (taką jak 0,25mm) bez definiowania kroku cięcia lub promieniowej szerokości cięcia, a oprogramowanie CAM może obliczyć liczbę operacji frezowania, aby osiągnąć tę wysokość resztkową." Technologia DP opracowuje dedykowany cykl frezowania dla oprogramowania ESPRIT, a niektórzy użytkownicy opracowali już programy frezowania za pośrednictwem zaawansowanego interfejsu programowania pakietu oprogramowania. Według Seculi z Kenner Company parametry cięcia i profesjonalna terminologia stosowana w frezowaniu szczelinowym różnią się od innych metod frezowania. Na przykład, aby zapobiec wibracjom, należy stosować niższą prędkość cięcia, gdy frezarka wisi przez długi czas. Podczas opisu procesu frezowania wtryskowego zmieniło się również znaczenie Ap używanego do reprezentowania osiowej głębokości cięcia w frezowaniu płaskim, ponieważ jest on umieszczony promieniowo na frezowaniu wtryskowym, a nie w kierunku osi pionowej. W frezowaniu osi Z nie ma osiowego wymiaru głębokości cięcia, tylko promieniową głębokość cięcia (tj. odległość kroku cięcia) i promieniowy rozmiar cięcia. Głębokość cięcia jest zwykle związana z wielkością ostrza. Firma Kenner sugeruje, że podczas frezowania wkładanego głębokość cięcia powinna być zawsze utrzymana tak, aby była większa niż 15% długości cięcia ostrza. Jeśli głębokość cięcia stanie się bliska lub mniejsza niż wartość promieniowa łuku końcówki narzędzia ostrza, promieniowa siła cięcia zwiększy się, tracąc tym samym pewne zalety technologii frezowania wkładanego.

Frezowanie wtryskowe i frezowanie o wysokim posuwie to strategie cięcia metali o wysokiej wydajności. Wybór między zastosowaniem tej technologii lub innych strategii frezowania zależy od wielu czynników. Aby zmaksymalizować zalety frezowania, konieczne jest stosowanie specjalistycznych frezarek i staranne programowanie CAM. W wielu przypadkach frezowanie o wysokim posuwie może stać się prostszą i bardziej wykonalną alternatywą dla frezowania szczelinowego, a frezowanie o wysokim posuwie to zasadniczo frezowanie krawędzi prostych o dużych kątach prowadzenia. Duży kąt prowadzenia rozrzedza wióry, a aby utrzymać wystarczającą grubość wiórów, konieczne jest zwiększenie szybkości posuwu. Frezarki o wysokim posuwie mogą szybko ciąć materiały metalowe o dużej prędkości posuwu i małej głębokości cięcia, przy jednoczesnym minimalizowaniu obciążenia bocznego działającego na obrabiarkę i narzędzia tnące. Tom Noble, menedżer produktu MAXline w Ingersoll Tools, uważa, że charakterystyczne wymiary i struktura części mogą pomóc warsztatowi obróbczemu zdecydować, czy użyć frezowania płytek czy frezowania o wysokim posuwie. Powiedział: "Jeśli wymaga obróbki małej wklęsłej wnętrzy, przy użyciu frezowania wkładek może być bardziej odpowiedni. Ze względu na krótką promienną odległość ruchu, nie ma potrzeby frezowania zbyt dużej ilości materiału promieniowo. Jednak jeśli powierzchnia do frezowania jest dość duża, frezowanie o wysokim posuwie może być bardziej wydajne." Frezowanie o wysokim posuwie rzeczywiście ma obciążenia boczne, ale można to zminimalizować przy użyciu małej głębokości cięcia, szybkiego posuwia i wielu przejści narzędzi. Fiorenza z firmy zwróciła uwagę, że zastosowanie frezarki o średnicy 50mm lub więcej do frezowania długich zwisów może być bardzo skuteczne. Frezowanie o wysokim posuwie może być bardziej odpowiednie do frezowania długich zwisów z frezarkami o małej średnicy. Powiedział: "Gdy zwiastująca długość narzędzia skrawającego zwiększy się do 4 lub 6-krotnie średnicy, zaczną występować pewne rodzaje gadania. Możesz użyć frezarek o wysokim posuwie i małych głębokościach cięcia 0.38-0.50mm, aby poradzić sobie z tym obróbką. Możesz również użyć niektórych konstrukcji narzędzi antywibracyjnych, takich jak zintegrowane uchwyty na narzędzia ze stopu twardego i modułowych głowic narzędzi." Noble uważa, że kluczowym czynnikiem w wyborze metody frezowania są codziowe

Chociaż obrabiarki ogólnego przeznaczenia mają tę zaletę, że są wszechstronne, stosowanie specjalistycznych obrabiarek jest często lepszym wyborem w celu maksymalizacji wydajności (i zmniejszenia deformacji). Doushan Machine Tool Company, która produkuje produkty, takie jak pionowe centra obróbcze (VMC) oraz poziome wiercenie i frezarki, może dostarczyć różnego rodzaju obrabiarek, od lekkich centrów gwintowania do szybkich pięcioosiowych centrów obróbczych do cięcia form o dużej wytrzymałości. Przetwarzanie metalu WeChat, treść jest dobra i warta śledzenia. Kierownik marketingu John Ross stwierdził, że firma może dostosować obrabiarki do różnych obróbek (a nawet różnych regionów). Na przykład niektóre obrabiarki używają prowadnic liniowych, podczas gdy inne używają bardziej solidnych twardych szyn. Kiedy wchodzimy na rynek w niektórych częściach Kalifornii, USA, która głównie cięła lekkie materiały, obrabiarki liniowe szyny prowadzące są na właściwej drodze. Jednak kiedy wchodzimy na rynek na Środkowym Zachodzie, który przetwarza materiały lotnicze i stopy wysokiej temperatury, użytkownicy potrzebują obrabiarek twardych szyn, które mogą wytrzymać większe siły cięcia i są bardziej trwałe i trwałe.Szybkie maszyny do obróbki form wykorzystujące liniowe szyny prowadzące mają doskonałą wydajność w szybkich cięciach materiałób obrabianyc Ale zdolność tego typu obrabiarki do wytrzymania obciążenia wiórami nie jest tak dobra jak zdolność obrabiarek z twardą szyną. Ross zauważył, że pionowe centra obróbcze serii Mynx firmy Doosan są platformami obróbczymi, które mogą maksymalizować zalety frezowania wtryskowego, a ich sztywność jest najwyższa spośród Doosan VMC. Podstawa obrabiarki wykonana jest z odlewu zintegrowanego, a stół roboczy 1500mm750mm może przetwarzać duże formy lub odlewy lotnicze. Steve Sigg, inżynier aplikacji w Doushan Company, zauważył, że "im grubsze wrzeciono obrabiarki, tym silniejsza zdolność frezowania." W cięciu ciężkim technologia frezowania szczelinowego może pomóc użytkownikom skutecznie obrabować niektóre trudne do obrabiania materiały (takie jak stop Inconel i stal nierdzewna), podczas gdy używanie frezy czołowej do obróbki promieniowej tych materiałów jest bardzo nieefektywne. Gdy narzędzie jest duży, boczna siła frezowania może powodować nadmierne drgania, a frezowanie szczelin może również skutecznie rozwiązać ten problem. Wspomniał również, że innym powodem, dla którego producenci zainteresowali się frezowaniem wtyczek, jest to, że wraz z ożywieniem amerykańskiej produkcji niektóre zadania przetwarzania form stale wracają z Chin do Stanów Zjednoczonych.