Inom bearbetningsområdet används pinnfräsar i stor utsträckning för sin förmåga att skapa komplexa former och släta ytor. En av utmaningarna med att använda pinnfräsar är dock den höga skärkraften, vilket kan leda till verktygsslitage, dålig ytkvalitet och till och med skador på verktygsmaskiner. Som pinnfräsleverantör förstår jag vikten av att minska skärkraften för att förbättra bearbetningseffektiviteten och livslängden. I det här blogginlägget kommer jag att dela med mig av några effektiva metoder för att minska skärkraften hos en pinnfräs med kulnäsa.
Förstå de faktorer som påverkar skärkraften
Innan vi diskuterar metoderna för att minska skärkraften är det viktigt att förstå de faktorer som påverkar den. Skärkraften hos en pinnfräs med kulnäsa påverkas av flera faktorer, inklusive skärparametrar, verktygsgeometri, arbetsstyckesmaterial och skärmiljö.
- Skärningsparametrar: Skärparametrarna, såsom skärhastighet, matningshastighet och skärdjup, har en betydande inverkan på skärkraften. Högre skärhastigheter ger generellt lägre skärkrafter, men de ökar också risken för verktygsslitage och värmeutveckling. En högre matningshastighet kan öka materialavlägsningshastigheten men leder också till högre skärkrafter. Skärdjupet påverkar också skärkraften, med större skärdjup som resulterar i högre krafter.
- Verktygsgeometri: Geometrin på pinnfräsen med kulnäsa, inklusive antalet räfflor, spiralvinkel och spånvinkel, kan påverka skärkraften. Ett större antal räfflor kan öka skäreffektiviteten men också öka skärkraften. Spiralvinkeln påverkar spånets evakuering och skärkraft, med en större spiralvinkel som generellt resulterar i lägre skärkrafter. Spånvinkeln påverkar också skärkraften, med en positiv spånvinkel som minskar skärkraften.
- Arbetsstyckets material: Egenskaperna hos arbetsstyckets material, såsom hårdhet, styrka och duktilitet, kan påverka skärkraften. Hårdare och starkare material kräver generellt högre skärkrafter, medan mer sega material kan bearbetas med lägre krafter.
- Skärmiljö: Skärmiljön, inklusive användning av kylvätska och smörjmedel, kan påverka skärkraften. Kylvätska och smörjmedel kan minska friktionen mellan verktyget och arbetsstycket, och därigenom minska skärkraften och förbättra verktygets livslängd.
Metoder för att minska skärkraften
Optimera skärparametrar
- Justera skärhastighet: Som nämnts tidigare kan en ökning av skärhastigheten generellt minska skärkraften. Det är dock viktigt att hitta den optimala skärhastigheten för det specifika arbetsstyckets material och verktyg. För hög skärhastighet kan leda till överdrivet verktygsslitage och värmeutveckling, medan för låg skärhastighet kan resultera i höga skärkrafter och dålig ytkvalitet. Du kan hänvisa till verktygstillverkarens rekommendationer eller utföra skärtester för att bestämma den optimala skärhastigheten.
- Minska matningshastigheten: Att minska matningshastigheten kan effektivt minska skärkraften. Detta minskar emellertid också materialavlägsningshastigheten. Därför är det nödvändigt att hitta en balans mellan matningshastigheten och skärkraften för att uppnå den önskade bearbetningseffektiviteten. Du kan gradvis minska matningshastigheten under skärprocessen och observera skärkraften och ytkvaliteten för att hitta den optimala matningshastigheten.
- Kontrollera skärdjupet: Att begränsa skärdjupet kan också minska skärkraften. Istället för att ta ett stort skärdjup i ett pass, är det lämpligt att ta flera pass med mindre skärdjup. Detta kan bidra till att minska skärkraften och förbättra ytkvaliteten.
Välj rätt verktygsgeometri
- Välj lämpligt antal flöjter: Antalet räfflor på en pinnfräs påverkar skärkraften och spånavloppet. För material som kräver höga materialavlägsningshastigheter, en pinnfräs med kulnäsa med ett större antal räfflor, t.ex.4 flöjter Ball Nos End Mill, kan användas. För material som är svåra att bearbeta eller som kräver lägre skärkrafter kan dock en pinnfräs med ett mindre antal räfflor, t.ex.2 flöjter Ball Nos End Milleller2 flöjter Ball Nos End Mill, kan vara mer lämplig.
- Optimera Helix Angle: En större spiralvinkel kan förbättra spånetvakueringen och minska skärkraften. När du väljer en pinnfräs med kulnäsa, överväg att välja en med en större spiralvinkel, speciellt för material som ger långa spån.
- Justera rakevinkel: En positiv spånvinkel kan minska skärkraften genom att minska skjuvspänningen på arbetsstyckets material. En för stor positiv spånvinkel kan dock försvaga verktygsspetsen och leda till att verktyget går sönder. Därför är det nödvändigt att välja en lämplig spånvinkel baserat på arbetsstyckets material och skärförhållanden.
Förbättra arbetsstyckets material och skärmiljö
- Förbearbeta arbetsstycket: Om arbetsstyckets material är för hårt eller har en hög hållfasthet, kan förbearbetningsoperationer såsom glödgning utföras för att minska dess hårdhet och styrka, och därigenom minska skärkraften under den slutliga bearbetningsprocessen.
- Använd kylvätska och smörjmedel: Kylvätska och smörjmedel kan avsevärt minska skärkraften genom att minska friktionen mellan verktyget och arbetsstycket och avleda värmen som genereras under skärningen. Det finns olika typer av kylvätskor och smörjmedel tillgängliga, och den lämpliga bör väljas baserat på arbetsstyckets material och skärförhållanden.
Fallstudier
Låt oss ta en titt på några verkliga exempel på hur dessa metoder kan användas för att minska skärkraften hos pinnfräsar.
-
Fall 1: Bearbetning av aluminiumlegering
En kund bearbetade en aluminiumlegeringsdel med en pinnfräs med kulnäsa. De initiala skärparametrarna var en skärhastighet på 200 m/min, en matningshastighet på 0,1 mm/tand och ett skärdjup på 2 mm. Skärkraften var relativt hög och verktygsslitaget var betydande. Genom att öka skärhastigheten till 300 m/min, sänka matningshastigheten till 0,08 mm/tand och använda en 2 - räfflor kulnäsa pinnfräs med en större spiralvinkel och positiv spånvinkel, reducerades skärkraften med 30 %. Ytkvaliteten förbättrades också och verktygets livslängd förlängdes. -
Fall 2: Bearbetning av rostfritt stål
I ett annat fall bearbetade en kund en del av rostfritt stål. De ursprungliga skärförhållandena ledde till höga skärkrafter och dålig evakuering av spån. Genom att använda en pinnfräs med 4 räfflor med en speciell beläggning, optimering av skärparametrarna och applicering av högtryckskylvätska reducerades skärkraften med 25 %. Spånevakueringen förbättrades och ytfinishen på arbetsstycket förbättrades.
Slutsats
Att minska skärkraften hos en pinnfräs med kulnäsa är avgörande för att förbättra bearbetningseffektiviteten, livslängden och ytkvaliteten. Genom att optimera skärparametrarna, välja rätt verktygsgeometri och förbättra arbetsstyckets material och skärmiljö, kan betydande minskningar av skärkraft uppnås. Som en pinnfräsleverantör har vi åtagit oss att tillhandahålla verktyg av hög kvalitet och teknisk support för att hjälpa våra kunder att lösa sina bearbetningsproblem.
Om du är intresserad av våra pinnfräsar med kulnäsa eller behöver mer information om att minska skärkraften är du välkommen att kontakta oss för upphandling och vidare diskussioner. Vi ser fram emot att arbeta med dig för att uppnå bättre bearbetningsresultat.
Referenser
- Trent, EM och Wright, PK (2000). Metallskärning. Butterworth - Heinemann.
- Stephenson, DA, & Agapiou, JS (2006). Metallskärning teori och praktik. CRC Tryck.
