Vo svete obrábania hrajú hrubovacie stopkové frézy kľúčovú úlohu pri efektívnom odstraňovaní veľkého množstva materiálu z obrobku. Jedným z najdôležitejších faktorov, ktoré určujú výkon hrubovacej stopkovej frézy, je rýchlosť rezania. Ako dodávateľ kvalitných hrubovacích stopkových fréz sa ma často pýtajú na vhodnú reznú rýchlosť pre tieto nástroje. V tomto blogu sa ponorím do konceptu reznej rýchlosti pre hrubovacie stopkové frézy, faktorov, ktoré ju ovplyvňujú a ako určiť optimálnu reznú rýchlosť pre vaše konkrétne aplikácie.
Pochopenie rýchlosti rezania
Rezná rýchlosť, často označovaná ako (V), je definovaná ako rýchlosť, ktorou sa rezná hrana stopkovej frézy pohybuje vzhľadom k obrobku. Zvyčajne sa meria v povrchových stopách za minútu (SFM) v imperiálnom systéme alebo v metroch za minútu (m/min) v metrickom systéme. Správna rezná rýchlosť je nevyhnutná pre dosiahnutie efektívneho úberu materiálu, zachovanie životnosti nástroja a zabezpečenie kvality obrobeného povrchu.
Ak je rýchlosť rezania príliš nízka, čelná fréza sa môže o obrobok trieť, namiesto toho, aby ho čisto rezala. To môže viesť k zvýšenému opotrebovaniu nástroja, zlej kvalite povrchu a dlhším časom obrábania. Na druhej strane, ak je rezná rýchlosť príliš vysoká, teplo vznikajúce na reznej hrane môže spôsobiť prehriatie nástroja, čo má za následok rýchle opotrebovanie nástroja, vylamovanie alebo dokonca zlomenie nástroja.
Faktory ovplyvňujúce rýchlosť rezania
Reznú rýchlosť hrubovacej stopkovej frézy ovplyvňuje niekoľko faktorov. Pozrime sa bližšie na tieto faktory:
Materiál obrobku
Typ obrábaného materiálu je jedným z najdôležitejších faktorov ovplyvňujúcich rýchlosť rezania. Rôzne materiály majú rôznu tvrdosť, húževnatosť a tepelné vlastnosti. Napríklad obrábanie hliníka, ktorý je relatívne mäkkým materiálom, umožňuje vyššie rezné rýchlosti v porovnaní s obrábaním kalenej ocele.
- hliník: Zliatiny hliníka sú známe svojou vynikajúcou opracovateľnosťou. Rezné rýchlosti pre hrubovacie stopkové frézy do hliníka sa môžu pohybovať v rozmedzí 300 - 1000 SFM (90 - 300 m/min), v závislosti od konkrétnej zliatiny a geometrie nástroja.
- Oceľ: Rezná rýchlosť ocele sa značne líši v závislosti od jej tvrdosti. Pre mäkkú oceľ môžu byť rezné rýchlosti okolo 100 - 300 SFM (30 - 90 m/min), zatiaľ čo pre kalenú oceľ môžu rýchlosti klesnúť na 30 - 100 SFM (9 - 30 m/min).
- Nerezová oceľ: Nerezová oceľ sa obrába ťažšie ako mäkká oceľ kvôli jej vysokej húževnatosti a vlastnostiam tvrdnutia pri práci. Rezné rýchlosti pre hrubovacie stopkové frézy do nehrdzavejúcej ocele sa zvyčajne pohybujú v rozmedzí 60 - 200 SFM (18 - 60 m/min).
Materiál nástroja
Na rýchlosť rezania má zásadný vplyv aj materiál hrubovacej stopkovej frézy. Bežné nástrojové materiály zahŕňajú rýchloreznú oceľ (HSS), karbid a zliatiny na báze kobaltu.
- Vysokorýchlostná oceľ (HSS): HSS je tradičný nástrojový materiál, ktorý je relatívne lacný. V porovnaní s karbidom má však nižšiu tepelnú odolnosť. Rezné rýchlosti pre HSS hrubovacie stopkové frézy sú vo všeobecnosti nižšie ako pre karbidové stopkové frézy. Napríklad v hliníku môže mať stopková fréza HSS reznú rýchlosť okolo 200 - 400 SFM (60 - 120 m/min), zatiaľ čo stopková fréza z tvrdokovu môže pracovať pri vyšších rýchlostiach.
- Karbid: Karbid je obľúbenou voľbou pre hrubovacie stopkové frézy vďaka svojej vysokej tvrdosti, odolnosti proti opotrebovaniu a tepelnej odolnosti. Tvrdokovové stopkové frézy znesú vyššie rezné rýchlosti ako stopkové frézy HSS. Pri obrábaní ocele môžu stopkové frézy z tvrdokovu dosahovať rezné rýchlosti až 300 SFM (90 m/min) alebo viac, v závislosti od konkrétnej triedy karbidu a materiálu obrobku.
- Zliatiny na báze kobaltu: Zliatiny na báze kobaltu ponúkajú dobrú rovnováhu medzi tvrdosťou a húževnatosťou. Často sa používajú na obrábanie ťažko obrábateľných materiálov. Rezné rýchlosti pre hrubovacie stopkové frézy na báze kobaltu sú zvyčajne medzi rýchlosťami stopkových fréz HSS a karbidových stopkových fréz.
Geometria nástroja
Geometria hrubovacej stopkovej frézy, ako je počet drážok, uhol skrutkovice a uhol sklonu, môže tiež ovplyvniť rýchlosť rezania.
- Počet flaut: Stopkové frézy s menším počtom drážok vo všeobecnosti umožňujú vyššie rýchlosti posuvu a v niektorých prípadoch vyššie rezné rýchlosti. A3-drážková hrubovacia koncová frézamôže poskytnúť dobrú rovnováhu medzi rýchlosťou úberu materiálu a odvodom triesok. Menej drážok znamená viac priestoru na únik triesok, čím sa znižuje riziko upchania triesok a umožňuje sa efektívnejšie rezanie.
- Uhol špirály: Vyšší uhol skrutkovice môže zlepšiť odvod triesok a znížiť rezné sily. Stopkové frézy s vysokým uhlom skrutkovice možno často použiť pri vyšších rezných rýchlostiach, najmä pri obrábaní materiálov, ktoré produkujú dlhé triesky, ako je hliník.
- Uhol sklonu: Uhol čela ovplyvňuje rezné sily a tvorbu triesok. Pozitívny uhol čela znižuje rezné sily, čo umožňuje zvýšiť rýchlosť rezania. Avšak veľmi veľký kladný uhol čela môže znížiť pevnosť reznej hrany.
Schopnosť obrábacieho stroja
Reznú rýchlosť obmedzujú aj schopnosti obrábacieho stroja, ako je jeho výkon, rozsah otáčok vretena a tuhosť. Ak obrábací stroj nemá dostatočný výkon na udržanie požadovanej reznej rýchlosti, čelná fréza sa môže zastaviť alebo môže byť ohrozená kvalita obrábania. Okrem toho musí byť rozsah otáčok vretena obrábacieho stroja dostatočný na dosiahnutie požadovanej reznej rýchlosti.
Určenie optimálnej rýchlosti rezania
Určenie optimálnej reznej rýchlosti pre hrubovaciu stopkovú frézu si vyžaduje kombináciu skúseností, znalosti použitých materiálov a nástrojov a určité experimentovanie. Tu je niekoľko krokov, ktoré vám pomôžu nájsť správnu rýchlosť rezania:
- Pozrite si odporúčania výrobcu: Výrobcovia nástrojov zvyčajne poskytujú odporúčané rezné rýchlosti pre svoje stopkové frézy na základe rôznych materiálov obrobkov. Tieto odporúčania sú dobrým východiskovým bodom. Tieto informácie nájdete v katalógoch náradia alebo na webovej stránke výrobcu. Napríklad, ak používate a3-drážková hrubovacia koncová frézaod konkrétneho výrobcu, skontrolujte v jeho dokumentácii navrhované rezné rýchlosti pre rôzne materiály.
- Vykonajte skúšobné rezy: Keď budete mať východiskový bod z odporúčaní výrobcu, vykonajte skúšobné rezy na vzorke obrobku. Začnite s mierne nižšou reznou rýchlosťou, ako je odporúčaná hodnota a postupne ju zvyšujte, pričom sledujte proces obrábania. Venujte pozornosť rezným silám, povrchovej úprave a opotrebovaniu nástroja. Ak sú rezné sily príliš vysoké, povrchová úprava je nekvalitná alebo nástroj vykazuje známky nadmerného opotrebovania, znížte rýchlosť rezania.
- Zvážte celkový proces obrábania: Rezná rýchlosť by sa mala brať do úvahy aj v kontexte celého procesu obrábania. Napríklad, ak používate chladiacu kvapalinu, môže pomôcť rozptýliť teplo a znížiť opotrebovanie nástroja, čo vám umožní mierne zvýšiť rýchlosť rezania. Okrem toho rýchlosť posuvu a hĺbka rezu tiež ovplyvňuje rýchlosť rezania. Vyššia rýchlosť posuvu alebo hĺbka rezu môže vyžadovať nižšiu reznú rýchlosť, aby sa zachovala rovnaká úroveň životnosti nástroja a kvality obrábania.
Záver
Rezná rýchlosť pre hrubovaciu stopkovú frézu je kľúčovým parametrom, ktorý ovplyvňuje efektivitu, kvalitu a náklady procesu obrábania. Pochopením faktorov, ktoré ovplyvňujú rýchlosť rezania, ako je materiál obrobku, materiál nástroja, geometria nástroja a schopnosť obrábacieho stroja, a podľa krokov na určenie optimálnej rýchlosti rezania môžete dosiahnuť lepšie výsledky obrábania.
Ako dodávateľ hrubovacích stopkových fréz ponúkame široký sortiment vysoko kvalitných3-drážkové hrubovacie čelné frézyvhodné pre rôzne aplikácie. Náš tím odborníkov je vždy pripravený poskytnúť vám technickú podporu a pomôcť vám vybrať správnu stopkovú frézu a určiť vhodnú rýchlosť rezania pre vaše špecifické potreby. Ak máte záujem o naše produkty alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa hrubovacích stopkových fréz, neváhajte nás kontaktovať kvôli obstaraniu a ďalšej diskusii.
Referencie
- Boothroyd, G. a Knight, WA (2006). Základy obrábania a obrábacích strojov. Marcel Dekker.
- Trent, EM a Wright, PK (2000). Rezanie kovov. Butterworth - Heinemann.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Výrobné inžinierstvo a technológia. Pearson Prentice Hall.
