Pjovimo įrankių naudojimas greitam frezavimui
Greitajam frezavimui (HSM) naudojami dideli padavimo greičiai ir maži pjovimo parametrai. Įrankio vibracija tiesiogiai veikia apdirbamo paviršiaus kokybę. Todėl labai svarbu išlaikyti vienodą pjovimo jėgą ir vengti įrankio vibracijos atliekant greitą frezavimą.
1) Geras bendraašiškumas skatina tolygų apkrovos paskirstymą pjovimo briaunoje;
2) Didesnis pjovimo briaunos sutapimas yra naudingas norint gauti vienodas pjovimo jėgos charakteristikas (didesnis spiralės kampas ir griovelių skaičius);
3) Trumpas pjovimo ilgis padeda pasiekti geresnį standumą;
4) Šerdies skerspjūvis yra geriausias, o įtempimo koncentracija ties įpjova yra mažiausia.
Kai greitasis frezavimas naudojamas apdoroti didelio kietumo medžiagas, pjovimo briaunos apkrova padidės, o tai sukels daugiau trinties šilumos, o įrankio prošvaisa turi būti sumažinta. Kai medžiaga yra labai kieta, o įrankio medžiaga yra labai trapi, tai gali sukelti net neigiamą nuožulnumą.
Jei apdirbimo tikslumas yra labai didelis, kaip pagrindinė sąlyga, apdailos įrankio dydis turėtų atitikti griežtus tolerancijos reikalavimus.
Medžiaga ir danga:
Įrankio medžiaga turi būti kietesnė nei apdirbama medžiaga. Kuo kietesnė įrankio medžiaga, tuo mažesnis įrankio nusidėvėjimas ir ilgesnis įrankio tarnavimo laikas.
Pjovimo metu vietinė temperatūra yra labai aukšta, todėl būtina užtikrinti, kad įrankio medžiaga būtų atspari oksidacijai. Dėl didelių šiluminių apkrovų svyravimų ir įrankių medžiagų atsparumo oksidacijai reikalavimų būtina galutinai padengti smulkiagrūdžius cementinius karbidinius įrankius. Pavyzdžiui, naudojant TiN, TiCN ir TiAlCN galima geriau paveikti greitą apdirbimą. Naudojant nano sluoksnių struktūrą, CBN ir PKD, taip pat galima pasiekti didesnį našumą.
02
Įrankių laikiklio pritaikymas greitam frezavimui
Dėl didelio verpstės greičio, reikalingo greitam frezavimui, geriausia naudoti HSK-A ir HSK-E įrankių laikiklių sistemas.
Kadangi įrankio laikiklio flanšas yra sumontuotas ant veleno galvutės, įrankio laikiklis turi aiškią mechaninę atramą Z kryptimi, todėl jis neįeis į veleną dėl padidėjusios išcentrinės jėgos esant didesniam greičiui.
Dinaminė pusiausvyra ir bendrumas
Norint pasiekti stabilų greitą frezavimą, svarbu dinamiškai subalansuoti įrankį ir įrankio laikiklio įtaisą ir patikrinti jo bendrumą pagal reikalavimus. Taip pat būtina atsižvelgti į sukimosi greičio apribojimą, susijusį su dinaminės pusiausvyros kokybe.
Sukama įrankių sistema, turinti prastą dinaminę pusiausvyrą arba prastą bendraašiškumą, lems:
• Labai prasta paviršiaus kokybė
• Labai trumpas įrankio tarnavimo laikas
• Prastas apdorojimo stabilumas ir sauga
• Gali sugadinti frezavimo veleną
Dėl disbalanso ir nukrypimo nuo idealios koaksialumo, kurį sukelia staigūs apdorojimo proceso pokyčiai, rezultatas gali būti labai aiškiai matomas šioje schemoje:
Koaksialumo nuokrypis yra mažas, o teorinis šiurkštumas yra mažas
Didesnis bendraašiškumo nuokrypis, didesnis teorinis šiurkštumas
Dinaminis balansas turi didelę įtaką visos besisukančios sistemos dinamiškumui. Kai nesubalansuota, sukasi ekscentriškas objektas. Šis ekscentriškas objektas gali sukelti išcentrinę jėgą, kuri didėja didėjant greičiui. Todėl įrankių laikiklio įtaiso disbalansas atliekant greitą apdirbimą turi ypač akivaizdžių neigiamų padarinių. Rekomenduojama naudoti sąsają HSK-E.
Įrankių tvirtinimo technologijos taikymas greitam frezavimui:
• griebtuvas ir veržlė
• Termiškai susitraukianti jungtis
Kadangi geros įrankio laikiklio su griebtuvu amortizavimo charakteristikos gali duoti gerų rezultatų šlifavimo procesui, jis gali pasiekti itin didelį standumą ir pakartojamumą, o tai yra būtina norint gauti tobulą ruošinio paviršių.
Susitraukiantis įrankio laikiklis gali pasiekti labai tikslų bendraašiškumą (nuokrypis mažesnis nei 0,003 mm) ir perduoti didelį sukimo momentą.
Įvairių sumažinto skersmens įrankių laikiklių konstrukcinė struktūra:
Perduodamas sukimo momentas priklauso nuo tvirtinimo įtaiso konstrukcijos. Dizaino struktūra yra skirtinga, jie gali būti labai skirtingi.
