1. Vilken är den viktigaste och mest avgörande faktorn vid val av verktygsstål?
Svar: Formningsmetod - det finns två grundläggande materialtyper att välja mellan.
A) Varmbearbetningsstål, som tål de relativt höga temperaturerna vid pressgjutning, smide och extrudering.
B) Kallbearbetande verktygsstål, som används för stansning och klippning, kallformning, kallpressning, kallsmidning och pulverpressning.
Plast - Vissa plaster producerar frätande biprodukter, såsom PVC-plast. Faktorer som kondens orsakad av långa stillestånd, korrosiva gaser, syror, kyla/värme, vatten eller lagringsförhållanden kan också orsaka korrosion. I dessa fall rekommenderas rostfritt stål.
Verktygsstorlek - Förhärdade stål används ofta för stora verktyg. Genomhärdat stål används ofta för små verktyg.
Number of tool use - Tools that are used for long periods of time (>1 000 000 gånger) bör använda höghårda stål med en hårdhet på 48-65 HRC. Formar som används under medellång till långa tidsperioder (100,000 till 1,000,000 cykler) bör använda förhärdat stål med en hårdhet på 30-45 HRC. Formar som används under korta perioder (<100,000 cycles) should use soft steel with a hardness of 160-250 HB.
Ytfinish – Många plastformtillverkare är intresserade av bra ytfinish. När svavel tillsätts för att förbättra metallskärningsprestanda minskar ytkvaliteten. Stål med hög svavelhalt blir också sprödare.
2. Vilken är den primära faktorn som påverkar ett materials bearbetbarhet?
Svar: Stålets kemiska sammansättning är viktig. Ju högre legeringsinnehåll i stålet, desto svårare är det att bearbeta. När kolhalten ökar, minskar metallskärningsprestandan.
Stålets struktur är också mycket viktig för metallskärningsprestandan. Olika strukturer inkluderar: smidda, gjutna, extruderade, valsade och bearbetade. Smide och gjutgods har mycket svårbearbetade ytor.
Hårdhet är en viktig faktor som påverkar metallskärningsprestanda. Mould Master WeChat: 1828765339 Den allmänna regeln är att ju hårdare stål desto svårare är det att bearbeta. Höghastighetsstål (HSS) kan användas för att bearbeta material med en hårdhet på upp till 330-400 HB; höghastighetstål + titannitrid (TiN) beläggning kan bearbeta material med en hårdhet på upp till 45 HRC; och för material med en hårdhet på 65-70 HRC måste hårdmetall, keramik, cermets och kubisk bornitrid (CBN) användas.
Icke-metalliska inneslutningar har i allmänhet en negativ effekt på verktygets livslängd. Till exempel är Al2O3 (aluminiumoxid), som är ren keramik, mycket nötande.
Den sista är kvarvarande spänning, vilket kan orsaka problem med metallskärningsprestanda. Det rekommenderas ofta att utföra en stressfrigöringsprocess efter grovbearbetning.
3. Vilka är komponenterna i produktionskostnaden för tillverkning av formar?
S: I grova drag fördelar sig kostnaderna enligt följande:
Skär 65%
Arbetsstyckets material 20%
Värmebehandling 5%
Montering/justering 10%
Detta visar också mycket tydligt vikten av bra metallskärningsprestanda och en bra övergripande skärlösning för ekonomisk produktion av formar.
4. Vilka är skäregenskaperna hos gjutjärn?
A: Generellt sett är det:
Ju högre hårdhet och styrka gjutjärnet har, desto lägre skärprestanda i metall och desto lägre livslängd kan man förvänta sig av bladet och verktyget. Gjutjärn som används för tillverkning av metallskärning har i allmänhet goda metallskärningsprestanda för de flesta typer. Metallskärningsprestanda är relaterad till struktur, och hårdare perlitiskt gjutjärn är svårare att bearbeta. Flinggrafitgjutjärn och formbart gjutjärn har utmärkta skäregenskaper, medan segjärn är ganska dåligt.
De huvudsakliga typerna av slitage som uppstår vid bearbetning av gjutjärn är: abrasivt, adhesivt och diffusionsslitage. Slitande slitage orsakas främst av karbider, sandinneslutningar och hårt gjutskinn. Limslitage med uppbyggd egg uppstår vid låga skärtemperatur- och skärhastighetsförhållanden. Ferritdelen av gjutjärn är mest mottaglig för svetsning till skäret, men detta kan övervinnas genom att öka skärhastigheten och temperaturen.
Diffusionsslitage är å andra sidan temperaturberoende och sker vid höga skärhastigheter, speciellt vid användning av höghållfasta gjutjärnskvaliteter. Dessa kvaliteter har hög motståndskraft mot deformation, vilket resulterar i höga temperaturer. Detta slitage är relaterat till interaktionen mellan gjutjärnet och verktyget, vilket kräver att vissa gjutjärn bearbetas i höga hastigheter med keramiska eller kubiska bornitridverktyg (CBN) för att få god livslängd och ytkvalitet.
Typiska verktygsegenskaper som krävs för bearbetning av gjutjärn är: hög termisk hårdhet och kemisk stabilitet, men också relaterade till processen, arbetsstycket och skärförhållanden; skärkantsseghet, termisk utmattningsmotstånd och eggstyrka krävs. Tillfredsställande kapning av gjutjärn beror på hur skäreggens slitage utvecklas: snabb trubbning innebär för tidig skärkantsbrott på grund av termiska sprickor och skåror, skador på arbetsstycket, dålig ytkvalitet, överdriven vågighet etc. Normalt flankslitage, balanserad och skarp skärning kanter är vad man i allmänhet eftersträvar.
5. Vilka är de huvudsakliga och vanliga bearbetningsprocesserna vid formtillverkning?
Svar: Alla formtillverkningsprocesser går igenom en skärprocess, som bör delas in i minst tre typer av processer: Grovbearbetning, halvfinbearbetning och finbearbetning, och ibland även superfinishing (mestadels höghastighetsskärningsapplikationer). Restfräsning är givetvis en förberedelse för efterbearbetning efter halvbearbetningsprocessen. Det är mycket viktigt att sträva efter att lämna jämnt fördelade ersättningar till nästa process i varje process. Om riktningen på verktygsbanan och arbetsbelastningen sällan ändras snabbt, kan verktygets livslängd förlängas och mer förutsägbar. Om möjligt bör efterbehandlingsprocessen utföras på en dedikerad verktygsmaskin. Detta kommer att förbättra den geometriska noggrannheten och kvaliteten på formen med kortare felsöknings- och monteringstid. 6. Vilken typ av verktyg bör främst användas i dessa olika processer? Svar: Grovbearbetningsprocess: rundbladsfräs, kulnäsa pinnfräs och pinnfräs med stor spetsbågaradie. Halvbearbetningsprocess: rundbladsfräs (rundbladsfräs med ett diameterområde på 10-25 mm), pinnfräs med kulnäsa. Finbearbetningsprocess: fräs med runda blad, pinnfräs med kulnäsa. Återstående fräsoperationer: rundskärsfräs, kuländfräs, vertikal pinnfräs.
Det är mycket viktigt att optimera skärprocessen genom att välja en specifik kombination av verktygsstorlek, spårform och kvalitet, samt skärparametrar och lämpliga frässtrategier.
För de högproduktiva verktyg som kan användas, se formtillverkningsprovet C-1102:1
7. Finns det en mycket viktig faktor i skärprocessen?
Svar: Ett av de viktigaste målen i skärprocessen är att skapa jämnt fördelade bearbetningstillägg för varje verktyg i varje operation. Detta innebär att verktyg med olika diametrar (från stora till små) måste användas, särskilt vid grovbearbetning och halvfinbearbetning. Huvudkriteriet bör alltid vara att komma så nära den slutliga formen på formen som möjligt i varje operation.
Att tillhandahålla jämnt fördelade bearbetningstillägg för varje verktyg säkerställer konstant och hög produktivitet och en säker skärprocess. När ap/ae (axiellt skärdjup/radiellt skärdjup) förblir oförändrat kan skärhastigheten och matningshastigheten också hållas konstant på en hög nivå. På detta sätt varierar den mekaniska verkan och arbetsbelastningen på skäreggen mindre, så att mindre värme och utmattning genereras, vilket ökar verktygets livslängd. Om de efterföljande operationerna är några halvbearbetningsoperationer, särskilt alla efterbehandlingsoperationer, kan obemannad eller delvis obemannad behandling utföras. Konstant materialbearbetningstillägg är också ett grundläggande kriterium för höghastighetsskärningsapplikationer.
En annan gynnsam effekt av konstant bearbetningstillägg är att den har liten negativ effekt på verktygsmaskinen - styrbanor, kulskruvar och spindellager.
8. Varför används rundbladsfräsar oftast som förstahandsval för grovbearbetningsverktyg?
Svar: Om en fyrkantsfräs används för grovfräsning av kaviteten, måste en stor mängd stegformad skärtillägg tas bort vid halvskärning. Detta gör att skärkraften ändras och verktyget böjas. Resultatet är att ojämn bearbetningsmån lämnas för efterbehandling, vilket påverkar formens geometriska noggrannhet. Om en fyrkantsfräs med svagare spetshållfasthet (med triangulära blad) används, uppstår oförutsägbara skäreffekter. Triangulära eller diamantblad producerar också större radiella skärkrafter, och eftersom antalet skäreggar är litet är de mindre ekonomiska grovbearbetningsverktyg.
Å andra sidan kan runda skär användas för fräsning i en mängd olika material och i alla riktningar. Om de används kan de ge mjukare övergångar mellan intilliggande verktygsbanor och kan även lämna mindre och mer enhetliga bearbetningsmåner för halvfinish. En av kännetecknen för runda skär är att spåntjockleken de producerar är variabel. Detta gör att de kan användas vid högre matningshastigheter än de flesta andra skär. Huvudspånvinkeln på det runda skäret ändras från nästan noll (mycket ytlig skärning) till 90 grader, och skäret är mycket jämnt. Vid det maximala skärdjupet är huvudspånvinkeln 45 grader, och vid kapning längs en rak vägg med en yttre cirkel är huvudspånvinkeln 90 grader. Detta förklarar också varför runda skärverktyg är starka - skärbelastningen ökar gradvis. Grovbearbetning och halvgrovbearbetning bör alltid föredras framför rundskärsfräsar, såsom CoroMill 200 (se formtillverkningsprov C-1102:1). Vid 5-axelskärning är runda skär mycket lämpliga, särskilt eftersom det inte har några begränsningar.
Med bra programmering kan rundskärsfräsar till stor del ersätta kuländfräsar. Runda skär med lågt utlopp i kombination med finslipade, positiva spånvinklar och lätta skärgeometrier kan också användas för halvfinish och vissa finbearbetningar.
1
9. Vad är den effektiva skärhastigheten (ve) och varför är den så viktig för hög produktivitet?
Svar: Den grundläggande beräkningen av den effektiva skärhastigheten på den faktiska eller effektiva diametern är alltid mycket viktig vid skärning. Eftersom bordsmatningen beror på rotationshastigheten vid en viss skärhastighet, om den effektiva hastigheten inte beräknas, kommer bordsmatningen att beräknas felaktigt.
Om verktygets nominella diametervärde (Dc) används vid beräkning av skärhastigheten, är den effektiva eller faktiska skärhastigheten mycket lägre än den beräknade hastigheten när skärdjupet är grunt. Verktyg som CoroMill 200-verktyg med runda skär (särskilt i området med liten diameter), pinnfräsar med kulnos, pinnfräsar med stor nosradie och CoroMill 390 pinnfräsar (för dessa verktyg, se Sandvik Coromants formtillverkningskatalog C-1102: 1). Som ett resultat är den beräknade matningshastigheten också mycket lägre, vilket avsevärt minskar produktiviteten. Ännu viktigare är att verktygets skärförhållanden är lägre än dess kapacitet och rekommenderade användningsområde.
När 3D-skärning utförs varierar snittets diameter, vilket är relaterat till formens geometri. En lösning på detta problem är att definiera branta väggområden i formen och grunda delområden med ytlig geometri. Om ett dedikerat CAM-program och skärparametrar sammanställs för varje område kan en bra kompromiss och resultat uppnås.
1
10. Vilka är de viktiga applikationsparametrarna för framgångsrik fräsning av härdat formstål?
Svar: Vid bearbetning av härdat formstål med höghastighetsfräsning är en viktig faktor att observera ytlig skärning. Skärdjupet bör inte överstiga 0.2/0,2 mm (ap/ae: axiellt skärdjup/radiellt skärdjup). Detta för att undvika överdriven böjning av verktygshållaren/skärverktyget och för att bibehålla små toleranser och hög precision hos den bearbetade formen.
Det är också mycket viktigt att välja ett mycket styvt spännsystem och verktyg. Vid användning av solida hårdmetallverktyg är det viktigt att använda verktyg med största kärndiameter (maximal böjstyvhet). En tumregel är att om verktygets diameter ökas med 20 %, till exempel från 10 mm till 12 mm, kommer verktygets böjning att minska med 50 %. Det kan också sägas att om verktygsöverhänget/utsprånget förkortas med 20 % kommer verktygsböjningen att minska med 50 %. Stor diameter och avsmalnande verktygshållare ökar styvheten ytterligare. Vid användning av kuländfräsar med vändskär (se formtillverkningsprov C-1102:1), kan böjstyvheten ökas med 3-4 gånger om verktygshållaren är gjord av solid hårdmetall.
Vid bearbetning av härdat formstål med höghastighetsfräsning är det också mycket viktigt att välja en speciell spårform och -kvalitet. Det är också mycket viktigt att välja en beläggning med hög termisk hårdhet som TiAlN.
1
11. När ska nedfräsning användas och när ska omvänd fräsning användas?
Svar: Huvudrekommendationen är: använd nedfräsning så mycket som möjligt.
Vid nedfräsning når spåntjockleken sitt maximala värde när skäreggen precis skär. Vid omvänd fräsning är det minimivärdet. Generellt sett är verktygslivslängden kortare vid omvänd fräsning än vid nedfräsning, eftersom värmen som genereras vid omvänd fräsning är betydligt högre än vid nedfräsning. När spåntjockleken ökar från noll till maximalt, genereras mer värme vid fräsning, eftersom friktionen på skäreggen är större än vid fräsning. De radiella krafterna är också betydligt högre vid fräsning med fräsning, vilket har en negativ effekt på spindellagren.
Vid nedskuren fräsning utsätts skäreggen huvudsakligen för tryckspänningar, som har en mycket gynnsammare effekt på hårdmetallskäret eller hårdmetallverktyget än de dragkrafter som genereras vid uppåtgående fräsning. Det finns undantag förstås. När sidfräsning (finbearbetning) utförs med en pinnfräs av solid hårdmetall (se verktyg i formprov C-1102:1), speciellt i härdade material, är uppskärningsfräsning förstahandsvalet. Det är lättare att uppnå snävare toleransväggräthet och bättre 90-gradersvinklar. Skäret är också mycket litet om det finns någon felinriktning mellan de olika axiella passagen. Detta beror främst på skärkrafternas riktning. Om en mycket vass skäregg används i skärningen tenderar skärkrafterna att "dra" verktyget mot materialet. Ett annat exempel där up-cut fräsning kan användas är fräsning med en gammal manuell fräs, där blyskruven har ett stort gap. Uppfräsning producerar skärkrafter som eliminerar glapp, vilket gör fräsningen mjukare.
1
12. Profilfräsning eller konturskärning?
Svar: Vid hålfräsning är det bästa sättet att säkerställa framgången för nedfräsningsverktygsbanan att använda en konturfräsbana. Fräsar (såsom pinnfräsar med kulnos, se formtillverkningsprov C-1102:1) uppnår ofta hög produktivitet längs den yttre cirkeln av konturfräsningen eftersom det finns fler kuggar på den större verktygsdiametern. Om verktygsmaskinens spindelhastighet är begränsad hjälper konturfräsning att bibehålla skärhastighet och matningshastighet. Med denna verktygsbana är även arbetsbelastningen och riktningsändringarna små. Detta är särskilt viktigt vid höghastighetsfräsning och bearbetning av härdat material. Detta beror på att om skärhastigheten och matningshastigheten är hög, är skäreggen och skärprocessen mer mottagliga för förändringar i arbetsbelastning och riktning, vilket orsakar förändringar i skärkraft och verktygsböjning. Profilfräsning längs branta väggar bör undvikas så långt det är möjligt. Vid nedprofilfräsning är spåntjockleken stor vid låga skärhastigheter. Det finns också risk för kantflisning i mitten av kuländfräsen. Om kontrollen är dålig eller maskinen inte har en framåtblicksfunktion kommer den inte att bromsa tillräckligt snabbt och risken för kantflisning är störst i mitten. Profilfräsning längs branta väggar är bättre för skärprocessen eftersom spåntjockleken är maximal vid en gynnsam spånhastighet.
För att få längsta verktygslivslängd bör skäreggen hållas i kontinuerlig skärning så länge som möjligt under fräsningsprocessen. Verktygets livslängd förkortas avsevärt om verktyget går in och ut för ofta. Detta ökar termisk stress och termisk utmattning på skäreggen. Moderna hårdmetallverktyg är mer gynnsamma för jämna och höga temperaturer i skärområdet än för stora fluktuationer. Profilfräsbanor är ofta en blandning av omvänd fräsning och fräsning framåt (sicksack), vilket gör att verktyget ofta kopplas in och dras tillbaka under skärning. Denna verktygsbana har också en negativ inverkan på formens kvalitet. Varje ingrepp gör att verktyget böjs och det finns ett lyftmärke på ytan. När verktyget dras tillbaka är skärkrafterna och verktygets böjning
Minskad, det kommer att finnas en lätt "överskärning" av material i utgångsdelen.
1
13. Varför måste vissa fräsar ha olika stigning?
Svar: Fräsar är flerskärande verktyg och antalet tänder (z) kan ändras. Det finns några faktorer som kan hjälpa till att bestämma stigningen eller antalet tänder för olika typer av bearbetning. Material, arbetsstyckesstorlek, övergripande stabilitet, överhängsstorlek, krav på ytkvalitet och tillgänglig effekt är faktorer relaterade till bearbetning. Verktygsrelaterade faktorer inkluderar tillräcklig matning per tand, minst två tänder i skärning samtidigt och verktygets spånkapacitet, som bara är en liten del av dem.
Stigningen (u) för en fräs är avståndet från en punkt på bladets skäregg till samma punkt på nästa skäregg. Fräsar är uppdelade i glesa, täta och supertäta fräsar. De flesta Coromants fräsar har dessa tre alternativ, se formtillverkningsprov C-1102:1. Tät stigning innebär att det finns fler tänder och lämpligt spånutrymme, som kan skäras med hög metallavverkningshastighet. Används generellt för medelhög fräsning av gjutjärn och stål. Tät stigning är förstahandsvalet för generella fräsar och rekommenderas för blandad produktion.
En grov stigning innebär färre tänder och mer spånutrymme runt fräsens omkrets. Grov stigning används ofta för grovbearbetning till finbearbetning av stål, där vibrationer har en betydande inverkan på bearbetningsresultatet. Grov stigning är en riktig problemlösare och är förstahandsvalet för långöverhängsfräsning, lågeffektsmaskiner eller andra applikationer där skärkrafterna måste minskas.
Supernära höjdskärare har mycket litet spånutrymme och kan använda högre bordsmatningar. Dessa fräsar är lämpliga för att skära intermittenta gjutjärnsytor, grovbearbeta gjutjärn och skära stål med litet överskott, såsom sidfräsning. De är också lämpliga för applikationer där skärhastigheterna måste hållas låga. Fräsar kan också ha enhetliga eller ojämna stigningar. Det senare hänvisar till det ojämna avståndet mellan tänderna på verktyget, vilket också är en effektiv lösning på vibrationsproblem.
När vibrationer är ett problem rekommenderas det att använda skärare med ojämn stigning så mycket som möjligt. Med färre blad är möjligheten till ökade vibrationer mindre. Små verktygsdiametrar kan också förbättra denna situation. En kombination av väl anpassade spårformer och kvaliteter bör användas - en kombination av vassa skäreggar och tuffa sorter.
1
14. Hur ska fräsen placeras för optimal prestanda?
Svar: Skärlängden påverkas av fräsens läge. Verktygets livslängd är ofta relaterad till den skärlängd som skäreggen måste bära. En fräs placerad i mitten av arbetsstycket har en kort skärlängd. Om fräsen flyttas från mitten i endera riktningen blir skärets båge längre. Kom ihåg att det måste finnas en kompromiss i hur skärkrafterna agerar. Med fräsen placerad i mitten av arbetsstycket ändras riktningen för de radiella skärkrafterna när bladets skäregg går in i eller ut ur snittet. Maskinspindelspelet förvärrar också vibrationerna, vilket får bladet att vibrera.
Genom att flytta fräsen från mitten uppnås en konstant och gynnsam skärkraftriktning. Ju längre överhäng, desto viktigare är det att övervinna alla möjliga vibrationer.
1
15. Vilka åtgärder bör vidtas för att eliminera vibrationer under kapning?
Svar: När vibrationer är ett problem är den grundläggande åtgärden att minska skärkrafterna. Detta kan uppnås genom att använda rätt verktyg, metod och skärparametrar.
Följ de beprövade rekommendationerna nedan:
- Välj en fräs med grov stigning eller ojämn stigning.
- Använd positiv spånvinkel, skärgeometri med låg skärkraft.
- Använd minsta möjliga fräs. Detta är särskilt viktigt vid fräsning med dämpningsadaptrar.
- Använd skär med små kantradier (ER). Från tjocka till tunna beläggningar. Använd obelagda insatser vid behov. Använd tuffa skärkvaliteter med finkornig matris.
- Använd hög matning per tand. Minska hastigheten och bibehåll bordsmatningen (lika med den större matningen per tand). Eller bibehåll hastigheten och öka bordsmatningen (större matning per tand). Minska inte matningen per tand!
- Minska det radiella och axiella skärdjupet.
- Välj en stabil verktygshållare, som Coromant Capto. Använd största möjliga adapterstorlek för bästa stabilitet. Använd avsmalnande förlängningar för maximal styvhet.
- För stora överhäng, använd dämpningsadaptrar i kombination med glesa, ojämna fräsar. Montera fräsen så att den är direkt ansluten till dämpningsadaptern.
- Flytta fräsen från mitten av arbetsstycket. - Om du använder ett verktyg med ett jämnt antal tänder - ta bort en insats varannan tand.
1
16. Vilka är de viktigaste stegen att ta för att balansera verktyget?
Svar: De typiska stegen för att balansera verktyget under hela skärprocessen är följande:
- Mät obalansen i verktyget/hållaren.
- Minska obalansen genom att byta verktyg, skära av det för att ta bort lite massa eller flytta vikten på hållaren.
- Dessa steg måste ofta upprepas, inklusive att kontrollera verktyget igen och justera det exakt tills balans uppnås.
Verktygsbalansering innebär också flera instabiliteter i processen som inte har diskuterats. En av dem är passformen mellan hållaren och spindeln. Orsaken till detta är ofta ett mätbart mellanrum vid klämning, eller spån eller smuts på avsmalningen. Detta gör att konan placeras olika varje gång. Även om verktyget, hållaren och spindeln är i gott skick i alla aspekter, om det finns föroreningar, kommer det att orsaka obalans. För att balansera verktyget måste kostnader läggas till skärprocessen. Om verktygsbalansering är viktig för att minska kostnaderna bör varje specifik situation analyseras.
Det finns dock mer arbete att göra för att välja rätt verktyg för ett välbalanserat verktyg. Följande punkter bör beaktas när du väljer ett verktyg: - Köp verktyg och verktygshållare av hög kvalitet. Välj verktygshållare som har förbalanserats.
– Det är bäst att använda verktyg som är korta och så lätta som möjligt.
- Kontrollera regelbundet verktyg och verktygshållare för tecken på utmattade gängor och deformation.
Den verktygsobalans som är acceptabel för processen bestäms av förutsättningarna för själva processen. Dessa förhållanden inkluderar skärkrafterna under skärprocessen, balansen i verktygsmaskinen och i vilken grad dessa två faktorer påverkar varandra. Experiment är det bästa sättet att hitta den bästa balansen. Kör flera gånger med olika obalansvärden, börja till exempel med ett obalansvärde på 20 g mm eller mindre. Efter varje körning, upprepa testet med ett mer balanserat verktyg. Den bästa balansen bör vara en sådan punkt bortom vilken ytterligare förbättring av verktygsbalansen inte kommer att förbättra ytkvaliteten på arbetsstycket; eller en sådan punkt där processen lätt kan garantera de specificerade arbetsstyckestoleranserna.
Nyckeln är att alltid fokusera på processen, snarare än att rikta in sig på det dynamiska balansgrad-G-värdet eller annat godtyckligt bestämt balansvärde. Målet bör vara att uppnå en så effektiv process som möjligt. Detta innebär att man väger kostnaden för verktygsbalansering mot fördelarna med det, så en rimlig avvägning bör göras mellan kostnader och fördelar.
För mer detaljerad teknisk information om verktygsbalansering, kontakta din lokala Coromant-representant.
1
17. Vilka verktygshållare ska jag använda för att få bästa möjliga resultat i konventionella och höghastighetsskärningsapplikationer?
Svar: Vid höghastighetsbearbetning är centrifugalkrafterna mycket höga, vilket gör att spindelhålet långsamt växer sig större. Detta har en negativ inverkan på vissa V-flänsverktygshållare, som endast kommer i kontakt med spindelhålet på den radiella ytan. Det större spindelhålet gör att verktyget dras in i spindeln under konstant spänning av dragstången. Detta kan till och med få verktyget att fastna eller minska dimensionsnoggrannheten i Z-axelns riktning.
Verktyg som är i kontakt med spindelhålet och ändytan samtidigt, det vill säga verktyg som samverkar radiellt och axiellt samtidigt, är mer lämpade för skärning vid höga hastigheter. När spindelhålet expanderar hindrar ändytan att verktyget rör sig uppåt i spindelhålet. Verktyg med ihåliga skaft är också känsliga för centrifugalkrafter, men de har konstruerats för att öka med spindelhålet vid höga hastigheter. Kontakten mellan verktyget och spindeln i både radiell och axiell riktning ger god spännstyvhet, vilket gör att verktyget kan skära vid höga hastigheter. Coromant Capto-gränssnittet, som använder en unik elliptisk triangulär kort kondesign, har bättre prestanda vid överföring av vridmoment och högproduktiv skärning.
Jämförelsetabell för spindelytkontakt vid höga spindelhastigheter
Spindelhastighet ISO 40 HSK 50A Coromant Capto C5
0 100% 100% 100%
20 000 100% 95% 100%
25 000 37% 91% 99%
30 000 31% 83% 95%
35 000 26% 72% 91%
40 000 26% 67% 84%
När höghastighetsskärning anordnas bör ett verktygssystem som består av en symmetrisk kombination av verktyg och verktygshållare användas så mycket som möjligt. Det finns flera olika verktygssystem tillgängliga. Verktygshållaren värms först upp för att expandera hålet, och verktyget kläms fast efter att det svalnat. Detta är ett interferenspassningssystem. För höghastighetsskärning är detta det bästa och mest pålitliga sättet att fixa verktyget. Detta är för det första på grund av dess mycket lilla utlopp; för det andra kan denna anslutning överföra högt vridmoment; för det tredje är det lätt att bygga anpassade verktyg och verktygssammansättningar; och slutligen har verktygsenheten som är sammansatt på detta sätt extremt hög total styvhet.
En annan enastående och mycket mångsidig verktygsspännanordning är Coromants högprecisionskraftchuck - CoroGrip. Detta verktygshållarsystem täcker alla applikationer från grovbearbetning till superfinbearbetning. En chuck kan spänna fast alla typer av verktyg från planfräsar till borrar med raka skaft, Whitworth-spår eller sidotryckschuckar. Standardfjäderchuckar, som de som finns tillgängliga för hydrauliska (HydroGrip), BIG, Nikken, NT, kan användas för CoroGrip-chuckar. Runout vid 4XD är endast 0.002 – 0,006 mm. Spännkraften och vridmomentöverföringen är särskilt hög, och dess balanserade design gör den perfekt för höghastighetsklippning (< 40 000 rpm). For more information on tool holders, please refer to the mold manufacturing sample C-1102:1.
1
18. Hur kan jag skära hörn utan risk för vibrationer?
Svar: Den traditionella metoden att skära hörn är att använda linjär skärning (G1) med diskontinuerliga övergångar i hörnet. Detta innebär att när verktyget når hörnet måste det sakta ner på grund av den linjära axelns dynamiska egenskaper. Det blir en kort paus innan motorn ändrar matningsriktningen, vilket genererar mycket värme och friktion. Den långa kontaktlängden leder till instabila skärkrafter och underskär ofta hörnet. Det typiska resultatet är vibrationer - ju större och längre verktyget är, eller ju större verktygets totala överhäng, desto större vibration.
Den bästa lösningen på detta problem:
Använd ett verktyg med en mindre hörnradie än hörnradien. Använd cirkulär interpolation för att generera hörnet. Denna bearbetningsmetod ger ingen paus vid blockgränsen, vilket gör att verktygsrörelsen ger en mjuk och kontinuerlig övergång och möjligheten till vibrationer reduceras kraftigt.
En annan lösning är att använda cirkulär interpolation för att generera en något större hörnradie än vad som anges på ritningen. Detta är mycket fördelaktigt, så att ibland större verktyg kan användas vid grovbearbetning för att bibehålla hög produktivitet.
Återstående bearbetningstillägg i hörnen kan fixeras fräst eller cirkulärt interpoleras med ett mindre verktyg.
1
19. Vilket är det bästa sättet att börja skära ett hålrum?
Svar: Det finns fyra huvudsakliga metoder:
Förborrning av starthålet och förborrning av hörnen är också möjligt. Denna metod rekommenderas inte: den kräver ett extra verktyg, och detta verktyg tar också upp plats i verktygskammaren. Ur skärningssynpunkt kommer verktyget att vibrera ogynnsamt på grund av skärkrafterna när det passerar genom det förborrade hålet. Vid användning av förborrade hål uppstår ofta verktygsskador. Att använda förborrade hål ökar också spånåterkapningen.
Om en kuländfräs eller ett runt skärverktyg används (se formtillverkningsprov C-1102:1), används vanligen hackfräsning för att säkerställa att hela axiella djupet kan skäras. Nackdelarna med att använda denna metod är spånevakueringsproblem och användningen av runda skär ger mycket långa spån.
En av de bästa metoderna är att använda linjär rampning i X/Y- och Z-riktningarna för att uppnå full axiell skärning.
Slutligen kan cirkulär interpolationsfräsning utföras i spiralform. Detta är en mycket bra metod eftersom den ger en jämn skärverkan och kräver endast ett litet startutrymme.
1
20. Vad är definitionen av höghastighetsskärning?
Svar: Diskussionen om höghastighetsklippning är fortfarande något förvirrande. Det finns många åsikter och många sätt att definiera höghastighetsskärning (HSM). Låt oss titta på några av dessa definitioner:
Skärning med hög skärhastighet
Skärning med hög spindelhastighet
Högmatningsskärning
Hög hastighet och hög matningsskärning
Hög produktivitet skärning
Vi beskriver vår definition av höghastighetsskärning enligt följande:
HSM är inte bara hög skärhastighet. Det ska betraktas som en process som bearbetas med specifika metoder och produktionsutrustning.
Höghastighetsskärning kräver inte höghastighetsskärning. Många höghastighetsskärningsapplikationer utförs med medelhastighetsspindlar och stora verktyg.
Vid bearbetning av härdat stål med höga skärhastigheter och höga matningar kan skärparametrarna vara 4 till 6 gånger det normala.
HSM innebär hög produktivitetsskärning vid grovbearbetning till halvfinish, finbearbetning och superfinbearbetning av små delar.
När detaljformerna blir mer komplexa, blir höghastighetsskärning viktigare och viktigare.
För närvarande används höghastighetsskärning främst på maskiner med en kona på 40.
För mer information om höghastighetsskärning, se Applikationsguide för formtillverkning C-1120:2. Se Applikationsguide för formtillverkning C-1120:2.
1
21. Vad är målet med höghastighetsklippning?
Svar: Ett av huvudmålen med höghastighetsskärning är att minska produktionskostnaderna genom hög produktivitet. Det används huvudsakligen vid efterbehandling, ofta för bearbetning av härdat formstål. Ett annat mål är att förbättra den övergripande konkurrenskraften genom att minska produktionstiden och leveranstiden.
De viktigaste faktorerna för att uppnå dessa mål är:
Formbearbetning i en (eller färre) fastspänning.
Skärning förbättrar formens geometriska noggrannhet samtidigt som det minskar manuellt arbete och förkortar formprovtiden.
Använd CAM-system och butiksorienterad programmering för att utveckla processplaner och förbättra maskinverktygs- och butiksanvändningen genom processplaner.
För mer information om höghastighetsskärning, se Applikationsguide för formtillverkning C-1120:2. Se Applikationsguide för formtillverkning C-1120:2.
1
22. Vilka är de praktiska fördelarna med höghastighetsklippning?
Svar: Verktyget och arbetsstycket kan hållas vid låga temperaturer, vilket i många fall förlänger verktygets livslängd. Å andra sidan, vid höghastighetsskärning, är skärvolymen ytlig och skäreggen är inkopplad under en särskilt kort tid. Det vill säga att matningen är snabbare än tiden för värmeförökning.
Låga skärkrafter resulterar i liten och konsekvent verktygsavböjning. Detta, i kombination med den konstanta bearbetningsmån som krävs för varje verktyg och operation, är en av förutsättningarna för effektiv och säker bearbetning.
Eftersom det typiska skärdjupet vid höghastighetsskärning är grunt, är de radiella krafterna på verktyget och spindeln låga. Detta minskar slitaget på spindellager, styrningar och kulskruvar. Höghastighetsskärning och axiell fräsning är också en bra kombination, det har låg påverkan på spindellagren och med denna metod kan verktyg med längre överhäng användas utan större risk för vibrationer.
Högproduktiv skärning av små delar, såsom grovbearbetning, halvfinbearbetning och finbearbetning, har god ekonomi när den totala avverkningshastigheten är relativt låg.
Höghastighetsskärning kan användas vid allmän efterbehandling.
