V oblasti obrábania sú frézy s guľovým nosom široko používané pre ich schopnosť vytvárať zložité tvary a hladké povrchy. Jednou z výziev, ktorým čelíme pri používaní čelných fréz s guľovou hlavou, je vysoká rezná sila, ktorá môže viesť k opotrebovaniu nástroja, zlej kvalite povrchu a dokonca k poškodeniu obrábacieho stroja. Ako dodávateľ čelných fréz s guľovou hlavou chápem dôležitosť zníženia reznej sily na zlepšenie efektivity obrábania a životnosti nástroja. V tomto blogovom príspevku sa podelím o niekoľko účinných metód na zníženie reznej sily guľovej čelnej frézy.
Pochopenie faktorov ovplyvňujúcich reznú silu
Predtým, ako budeme diskutovať o metódach zníženia reznej sily, je nevyhnutné pochopiť faktory, ktoré ju ovplyvňujú. Rezná sila guľovej čelnej frézy je ovplyvnená niekoľkými faktormi, vrátane rezných parametrov, geometrie nástroja, materiálu obrobku a rezného prostredia.
- Parametre rezu: Rezné parametre, ako je rýchlosť rezania, rýchlosť posuvu a hĺbka rezu, majú významný vplyv na reznú silu. Vyššie rezné rýchlosti vo všeobecnosti vedú k nižším rezným silám, ale tiež zvyšujú riziko opotrebovania nástroja a tvorby tepla. Vyššia rýchlosť posuvu môže zvýšiť rýchlosť úberu materiálu, ale tiež vedie k vyšším rezným silám. Hĺbka rezu tiež ovplyvňuje silu rezu, pričom väčšia hĺbka rezu vedie k vyšším silám.
- Geometria nástroja: Geometria čelnej frézy s guľovou hlavou, vrátane počtu drážok, uhla skrutkovice a uhla sklonu, môže ovplyvniť reznú silu. Väčší počet drážok môže zvýšiť účinnosť rezania, ale aj zvýšiť reznú silu. Uhol skrutkovice ovplyvňuje odvod triesok a reznú silu, pričom väčší uhol skrutkovice má vo všeobecnosti za následok nižšie rezné sily. Uhol čela tiež ovplyvňuje reznú silu, pričom kladný uhol čela znižuje reznú silu.
- Materiál obrobku: Vlastnosti materiálu obrobku, ako je tvrdosť, pevnosť a ťažnosť, môžu ovplyvniť reznú silu. Tvrdšie a pevnejšie materiály vo všeobecnosti vyžadujú vyššie rezné sily, zatiaľ čo ťažnejšie materiály možno obrábať s nižšími silami.
- Prostredie rezania: Prostredie rezu, vrátane použitia chladiacej kvapaliny a maziva, môže ovplyvniť reznú silu. Chladiaca kvapalina a mazivo môžu znížiť trenie medzi nástrojom a obrobkom, čím sa zníži rezná sila a zvýši sa životnosť nástroja.
Metódy na zníženie reznej sily
Optimalizujte parametre rezu
- Upravte rýchlosť rezania: Ako už bolo spomenuté vyššie, zvýšenie reznej rýchlosti môže vo všeobecnosti znížiť reznú silu. Je však dôležité nájsť optimálnu reznú rýchlosť pre konkrétny materiál obrobku a nástroj. Príliš vysoká rezná rýchlosť môže viesť k nadmernému opotrebovaniu nástroja a tvorbe tepla, zatiaľ čo príliš nízka rezná rýchlosť môže viesť k vysokým rezným silám a zlej kvalite povrchu. Ak chcete určiť optimálnu rýchlosť rezania, môžete sa obrátiť na odporúčania výrobcu nástroja alebo vykonať testy rezania.
- Znížte rýchlosť podávania: Zníženie rýchlosti posuvu môže účinne znížiť reznú silu. To však tiež znižuje rýchlosť úberu materiálu. Preto je potrebné nájsť rovnováhu medzi rýchlosťou posuvu a reznou silou, aby sa dosiahla požadovaná efektivita obrábania. Počas procesu rezania môžete postupne znižovať rýchlosť posuvu a sledovať reznú silu a kvalitu povrchu, aby ste našli optimálnu rýchlosť posuvu.
- Ovládanie hĺbky rezu: Obmedzenie hĺbky rezu môže tiež znížiť reznú silu. Namiesto toho, aby ste pri jednom prechode vykonali veľkú hĺbku rezu, je vhodné vykonať viacero prechodov s menšou hĺbkou rezu. To môže pomôcť znížiť reznú silu a zlepšiť kvalitu povrchu.
Vyberte správnu geometriu nástroja
- Zvoľte príslušný počet flaut: Počet drážok na čelnej fréze s guľovou hlavou ovplyvňuje reznú silu a odvod triesok. Pre materiály, ktoré vyžadujú vysoké rýchlosti úberu materiálu, sa môže použiť guľová čelná fréza s väčším počtom drážok, ako napr4-brúsová fréza s guľovou hlavou, možno použiť. Pre materiály, ktoré sa ťažko obrábajú alebo vyžadujú menšie rezné sily, sa však môže použiť guľová čelná fréza s menším počtom drážok, ako napr.2 brúsna fréza s guľovou hlavoualebo2 brúsna fréza s guľovou hlavou, môže byť vhodnejšie.
- Optimalizujte uhol skrutkovice: Väčší uhol skrutkovice môže zlepšiť odvod triesok a znížiť reznú silu. Pri výbere čelnej frézy s guľovou hlavou zvážte výber frézy s väčším uhlom skrutkovice, najmä pri materiáloch, ktoré produkujú dlhé triesky.
- Upravte uhol sklonu: Kladný uhol čela môže znížiť reznú silu znížením šmykového napätia na materiál obrobku. Avšak príliš veľký kladný uhol čela môže oslabiť hrot nástroja a viesť k jeho zlomeniu. Preto je potrebné zvoliť vhodný uhol čela na základe materiálu obrobku a rezných podmienok.
Zlepšite materiál obrobku a prostredie rezania
- Predobrobte obrobok: Ak je materiál obrobku príliš tvrdý alebo má vysokú pevnosť, je možné vykonať predobrábacie operácie, ako je žíhanie, aby sa znížila jeho tvrdosť a pevnosť, čím sa zníži rezná sila počas konečného procesu obrábania.
- Používajte chladiacu kvapalinu a mazivo: Chladiaca kvapalina a mazivo môžu výrazne znížiť reznú silu znížením trenia medzi nástrojom a obrobkom a rozptýlením tepla vznikajúceho počas rezania. K dispozícii sú rôzne typy chladív a mazív, pričom vhodné by sa mali vybrať na základe materiálu obrobku a rezných podmienok.
Prípadové štúdie
Pozrime sa na niekoľko skutočných príkladov toho, ako možno tieto metódy použiť na zníženie reznej sily čelných fréz s guľovou hlavou.
-
Prípad 1: Obrábanie hliníkovej zliatiny
Zákazník obrábal diel z hliníkovej zliatiny pomocou čelnej frézy s guľovou hlavou. Počiatočné parametre rezu boli rezná rýchlosť 200 m/min, rýchlosť posuvu 0,1 mm/zub a hĺbka rezu 2 mm. Rezná sila bola pomerne vysoká a opotrebovanie nástroja bolo značné. Zvýšením reznej rýchlosti na 300 m/min, znížením rýchlosti posuvu na 0,08 mm/zub a použitím 2-drážkovej guľovej čelnej frézy s väčším uhlom skrutkovice a kladným uhlom čela sa rezná sila znížila o 30 %. Zlepšila sa aj kvalita povrchu a predĺžila sa životnosť nástroja. -
Prípad 2: Obrábanie nehrdzavejúcej ocele
V inom prípade zákazník obrábal súčiastku z nehrdzavejúcej ocele. Pôvodné rezné podmienky viedli k vysokým rezným silám a zlému odvodu triesok. Použitím 4-britovej guľovej čelnej frézy so špeciálnym povlakom, optimalizáciou rezných parametrov a použitím vysokotlakového chladiaceho média sa rezná sila znížila o 25 %. Zlepšilo sa odvádzanie triesok a zlepšila sa povrchová úprava obrobku.
Záver
Zníženie reznej sily guľovej čelnej frézy je rozhodujúce pre zlepšenie efektivity obrábania, životnosti nástroja a kvality povrchu. Optimalizáciou rezných parametrov, výberom správnej geometrie nástroja a zlepšením materiálu obrobku a rezného prostredia možno dosiahnuť výrazné zníženie reznej sily. Ako dodávateľ čelných fréz s guľovou hlavou sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné nástroje a technickú podporu, aby sme našim zákazníkom pomohli vyriešiť ich problémy s obrábaním.
Ak máte záujem o naše čelné frézy s guľovou hlavou alebo potrebujete viac informácií o znížení reznej sily, neváhajte nás kontaktovať pre obstarávanie a ďalšie diskusie. Tešíme sa na spoluprácu pri dosahovaní lepších výsledkov obrábania.
Referencie
- Trent, EM a Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.
- Stephenson, DA a Agapiou, JS (2006). Teória a prax rezania kovov. CRC Press.
