Avbruten skärning är en vanlig bearbetningsprocess i olika industrier, såsom fordon, flyg och allmän tillverkning. Det innebär att skära igenom ett arbetsstycke som har diskontinuiteter, som hål, slitsar eller ojämna ytor. Att använda en pinnfräs med lång hals för avbruten skärning kan erbjuda vissa fördelar, som att nå djupa håligheter eller bearbeta i svåråtkomliga områden. Men det kommer också med en uppsättning unika utmaningar. Som en långhalsad pinnfräsleverantör har jag bevittnat dessa utmaningar i första hand och skulle vilja dela med mig av några insikter.
1. Vibration och avböjning
En av de största utmaningarna när man använder en pinnfräs med lång hals för avbruten skärning är vibrationer och avböjning. Den långa halsutformningen av pinnfräsen ökar dess förhållande mellan längd och diameter. Ett högre förhållande mellan längd och diameter gör pinnfräsen mer flexibel och benägen att böjas under skärkrafter.
Vid avbruten skärning ändras skärkrafterna snabbt när verktyget går in i och ut ur materialet. Dessa plötsliga förändringar i kraft kan få den långhalsade pinnfräsen att vibrera. Vibrationer påverkar inte bara ytfinishen på arbetsstycket utan minskar också verktygets livslängd. Överdriven vibration kan leda till för tidigt slitage av skäreggarna, flisning och till och med brott på pinnfräsen.
Till exempel, vid en bearbetningsoperation där en pinnfräs med lång hals används för att skära igenom ett arbetsstycke med flera hål, ändras skärkraften abrupt varje gång verktyget går in i och ut ur ett hål. Detta kan skapa en resonans i den långa halsen, vilket får den att vibrera våldsamt. För att mildra detta problem är korrekta verktygshållningssystem avgörande. Att använda högkvalitativa spännhylsor eller hydrauliska chuckar kan bidra till att minska vibrationerna genom att ge ett säkrare grepp på pinnfräsen. Dessutom kan optimering av skärparametrarna, såsom att minska matningshastigheten och skärhastigheten, också bidra till att minimera skärkrafterna och därmed minska vibrationerna.
2. Verktygsliv
Verktygets livslängd är en annan stor utmaning när man använder långhalsade pinnfräsar för avbruten skärning. Kombinationen av den långa halsens ökade flexibilitet och de snabba förändringarna i skärkrafterna vid avbruten skärning kan leda till ett accelererat slitage av pinnfräsen.
Pinnfräsens skäreggar utsätts för hög belastning vid avbruten skärning. Varje gång verktyget griper in i materialet utsätts det för en stötbelastning. Med tiden kan dessa stötbelastningar göra att skäreggarna slits ut, blir matta eller flisar. Den långa halsen gör det också svårare för kylvätskan att nå skärzonen effektivt. Kylvätska är avgörande för att ta bort värme och spån från skärområdet, och dålig kylvätsketillförsel kan leda till överhettning av pinnfräsen, vilket ytterligare förkortar dess livslängd.
A2 flöjter kulnäsa lång hals ändfräsanvänds ofta vid avbrutna skärapplikationer. Men på grund av de utmaningar som nämnts ovan kan dess verktygslivslängd vara kortare jämfört med en standard pinnfräs vid kontinuerlig skärning. För att förbättra livslängden kan det vara fördelaktigt att använda pinnfräsar med högpresterande beläggningar. Beläggningar som TiAlN (Titanium Aluminium Nitride) eller TiCN (Titanium Carbonitride) kan öka skäreggarnas hårdhet och slitstyrka. Att säkerställa korrekt kylvätsketillförsel genom att använda kylvätskesystem genomgående verktyg eller externa kylvätskemunstycken kan hjälpa till att förlänga verktygets livslängd genom att hålla skäreggarna svala och ta bort spån effektivt.
3. Chip Evakuering
Spånevakuering är en kritisk aspekt av alla bearbetningsprocesser, och det blir ännu mer utmanande när man använder långhalsade pinnfräsar för avbruten skärning. Den långa halsen kan fungera som ett hinder för det jämna flödet av spån ut ur skärområdet.
Vid avbruten skärning bildas spån i korta, oregelbundna segment. Dessa spånor måste snabbt tas bort från skärzonen för att förhindra att de skärs igen och orsakar skador på arbetsstycket och pinnfräsen. Den långa halsen kan begränsa rörelsen av spån, vilket gör att de samlas i skärområdet. Detta kan leda till igensättning av spån, vilket kan öka skärkrafterna, generera mer värme och i slutändan resultera i dålig ytfinish och minskad livslängd.
För att ta itu med spånovakueringsproblemet kan pinnfräsar med optimerade räfflordesigner användas. Till exempel kan pinnfräsar med variabla helixräfflor hjälpa till att bryta upp flisen och förbättra deras evakuering. Dessutom kan användning av en högre matningshastighet ibland hjälpa till att trycka ut spånen från skärområdet mer effektivt. Detta måste dock balanseras med risken för ökade skärkrafter och vibrationer.
4. Noggrannhet och precision
Att bibehålla noggrannhet och precision är en utmaning när man använder långhalsade pinnfräsar för avbruten skärning. Vibrationen och deformationen som nämnts tidigare kan orsaka avvikelser i bearbetningsdimensionerna.
Den långhalsade pinnfräsens flexibilitet kan leda till förlust av positionsnoggrannhet. När verktyget böjs av under skärkrafter kan det hända att det inte skär arbetsstycket exakt där det är avsett. Detta kan resultera i dimensionsfel, särskilt i applikationer där snäva toleranser krävs. Vid avbruten skärning kan de plötsliga förändringarna i skärkrafterna också göra att verktyget rör sig något, vilket ytterligare påverkar bearbetningens noggrannhet.
För att säkerställa noggrannhet och precision är det viktigt att använda en styv verktygsmaskin. En maskin med hög styvhet kan bättre motstå skärkrafterna och minska nedböjningen av den långhalsade pinnfräsen. Dessutom kan användning av mätsystem i processen hjälpa till att övervaka bearbetningsdimensionerna i realtid och göra justeringar efter behov.
5. Materialkompatibilitet
Alla material är inte lika lämpliga för avbruten skärning med långhalsade pinnfräsar. Vissa material, såsom härdat stål eller höghållfasta legeringar, kan vara särskilt utmanande att bearbeta.
Dessa material har hög hårdhet och styrka, vilket gör att skärkrafterna vid avbruten skärning är ännu högre. Den långhalsade pinnfräsen kan kämpa för att skära igenom dessa material utan att uppleva överdrivet slitage eller brott. Dessutom kan vissa material ha en tendens att arbeta - härda under bearbetning. Detta kan ytterligare öka skärkrafterna och göra det svårare för den långhalsade pinnfräsen att behålla sin skärprestanda.
Vid bearbetning av svårkapade material är det viktigt att välja rätt hårdmetallkvalitet för pinnfräsen. Hårdmetallkvaliteter med hög seghet och slitstyrka är mer lämpade för avbruten skärning av hårda material. Dessutom kan användning av specialiserade skärvätskor hjälpa till att minska skärkrafterna och förbättra bearbetbarheten av dessa material.
Slutsats
Att använda pinnfräsar med lång hals för avbruten skärning erbjuder unika möjligheter för bearbetning i svåråtkomliga områden, men det innebär också flera utmaningar. Vibrationer och avböjning, verktygslivslängd, spånevakuering, noggrannhet och precision samt materialkompatibilitet är alla faktorer som måste övervägas noggrant.
Som leverantör av långhalsfräsar förstår jag vikten av att tillhandahålla lösningar på dessa utmaningar. Genom att erbjuda högkvalitativa pinnfräsar med optimerad design, beläggningar och korrekta verktygshållningssystem kan vi hjälpa våra kunder att övervinna dessa svårigheter och uppnå bättre bearbetningsresultat.
Om du står inför utmaningar i dina avbrutna skärapplikationer med långhalsade pinnfräsar eller är intresserad av att utforska de bästa lösningarna för dina specifika behov, uppmuntrar jag dig att kontakta oss för en detaljerad diskussion. Vårt team av experter är redo att hjälpa dig att välja rätt pinnfräs med lång hals och optimera dina bearbetningsprocesser.
Referenser
- Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). Grunderna för bearbetning och verktygsmaskiner. CRC Tryck.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Tillverkningsteknik och teknik. Pearson.
- Trent, EM och Wright, PK (2000). Metallskärning. Butterworth - Heinemann.
