Användning av skärverktyg vid höghastighetsfräsning
Höghastighetsfräsning (HSM) använder höga matningshastigheter och små skärparametrar. Verktygsvibrationer påverkar direkt kvaliteten på den bearbetade ytan. Därför är det mycket viktigt att bibehålla en enhetlig skärkraft och undvika verktygsvibrationer under höghastighetsfräsning.
1) Bra koaxialitet bidrar till enhetlig belastningsfördelning på framkant;
2) Större skäröverlappning är fördelaktigt för att uppnå enhetliga skärkraftskarakteristika (större spiralvinkel och spårnummer);
3) Kort klipplängd bidrar till bättre styvhet;
4) Kärnans tvärsnitt är det bästa, och spänningskoncentrationen vid hacket är den minsta.
När höghastighetsfräsning används för att bearbeta material med hög hårdhet kommer belastningen på skärkanten att öka, vilket kommer att generera mer friktionsvärme och verktygets spelvinkel måste minskas. När materialet är mycket hårt och verktygsmaterialet är mycket sprött kan det till och med leda till en negativ avfasning.
Om bearbetningsnoggrannheten är mycket hög, som ett grundläggande villkor, bör efterbehandlingsverktygets storlek uppfylla strikta toleranskrav.
Material och beläggning:
Verktygsmaterialet måste vara hårdare än materialet som ska bearbetas. Ju hårdare verktygsmaterial, desto mindre verktygsslitage och desto längre livslängd.
Under skärprocessen är den lokala temperaturen mycket hög, och det är nödvändigt att säkerställa att verktygsmaterialet har oxidationsbeständighet. Stora termiska belastningsfluktuationer och kraven på verktygsmaterialets oxidationsresistens gör det nödvändigt att slutligen belägga finkorniga hårdmetallverktyg. Till exempel kan användningen av TiN, TiCN och TiAlCN bättre utöva prestanda för höghastighetsbearbetning. Med hjälp av nanoskiktsstruktur, CBN och PKD kan högre prestanda också uppnås.
02
Användning av verktygshållare vid höghastighetsfräsning
På grund av den höga spindelhastighet som krävs vid höghastighetsfräsning är det bäst att använda HSK-A och HSK-E verktygshållarsystem.
Eftersom verktygshållarflänsen är installerad på spindelhuvudet har verktygshållaren ett tydligt mekaniskt stöd i Z -riktningen, så den kommer inte in i spindeln på grund av ökningen av centrifugalkraften vid högre hastigheter.
Dynamisk balans och koaxialitet
För att uppnå stabil höghastighetsfräsning är det viktigt att dynamiskt balansera verktyget och verktygshållaren och kontrollera dess koaxialitet enligt kraven. Det är också nödvändigt att överväga rotationshastighetsgränsen relaterad till dynamisk balanskvalitet.
Ett roterande verktygssystem med dålig dynamisk balans eller dålig koaxialitet kommer att leda till:
• Mycket dålig ytkvalitet
• Mycket låg livslängd
• Dålig bearbetningsstabilitet och säkerhet
• Kan skada fräsaxeln
Obalans och avvikelse från den ideala koaxialiteten som orsakas av plötsliga förändringar i bearbetningsprocessen, resultatet kan ses mycket tydligt i följande schematiska diagram:
Koaxialitetsavvikelse är liten och den teoretiska grovheten är liten
Större avvikelse av koaxialitet, större teoretisk grovhet
Dynamisk balans har ett viktigt inflytande på hela det roterande systemets dynamiska prestanda. I obalans är det ett excentriskt objekt som roterar. Detta excentriska föremål kan framkalla centrifugalkraft, vilket ökar helt med ökningen av hastigheten. Därför har obalansen mellan verktygshållaranordningen vid höghastighetsbearbetning särskilt uppenbara negativa konsekvenser. Det rekommenderas att använda gränssnittet HSK-E.
Användning av verktygsspänningsteknik för höghastighetsfräsning:
• Chuck och mutter
• Värmekrympbar anslutning
Eftersom verktygshållarens goda dämpningsegenskaper med chuck kan ge bra resultat till grovprocessen kan den uppnå extremt hög styvhet och repeterbarhet, vilket är avgörande för att få en perfekt arbetsstycksyta.
Den krympbara verktygshållaren kan få mycket exakt koaxialitet (avvikelse mindre än 0,003 mm) och överföra stort vridmoment.
Designstruktur för olika verktygshållare med reducerad diameter:
Det överförda vridmomentet beror på klämanordningens konstruktion. Designstrukturen är annorlunda, de kan vara väldigt olika.
