Vad är skärhastigheten för en grov pinnfräs?

I bearbetningsvärlden spelar grov pinnfräsar en avgörande roll för att effektivt ta bort stora mängder material från ett arbetsstycke. En av de mest kritiska faktorerna som bestämmer prestandan hos en pinnfräs för grovbearbetning är skärhastigheten. Som leverantör av högkvalitativa pinnfräsar får jag ofta frågan om lämplig skärhastighet för dessa verktyg. I den här bloggen kommer jag att fördjupa mig i konceptet skärhastighet för grovbearbetning av pinnfräsar, faktorerna som påverkar det och hur man bestämmer den optimala skärhastigheten för dina specifika applikationer.

Förstå skärhastighet

Skärhastighet, ofta betecknad som (V), definieras som den hastighet med vilken skäreggen på pinnfräsen rör sig i förhållande till arbetsstycket. Det mäts vanligtvis i ytfot per minut (SFM) i det kejserliga systemet eller meter per minut (m/min) i det metriska systemet. En korrekt skärhastighet är avgörande för att uppnå effektiv materialborttagning, bibehålla verktygets livslängd och säkerställa kvaliteten på den bearbetade ytan.

Om skärhastigheten är för låg kan pinnfräsen gnugga mot arbetsstycket istället för att skära det rent. Detta kan leda till ökat verktygsslitage, dålig ytfinish och längre bearbetningstider. Å andra sidan, om skärhastigheten är för hög, kan värmen som genereras vid skäreggen få verktyget att överhettas, vilket resulterar i snabbt verktygsslitage, flisning eller till och med verktygsbrott.

Faktorer som påverkar skärhastigheten

Flera faktorer påverkar skärhastigheten för en grov pinnfräs. Låt oss titta närmare på dessa faktorer:

Arbetsstyckets material

Den typ av material som bearbetas är en av de viktigaste faktorerna som påverkar skärhastigheten. Olika material har olika hårdhet, seghet och termiska egenskaper. Till exempel möjliggör bearbetning av aluminium, som är ett relativt mjukt material, högre skärhastigheter jämfört med bearbetning av härdat stål.

Aluminium: Aluminiumlegeringar är kända för sin utmärkta bearbetbarhet. Skärhastigheter för grovbearbetning av pinnfräsar i aluminium kan variera från 300 - 1000 SFM (90 - 300 m/min), beroende på den specifika legeringen och verktygsgeometrin.
Stål: Skärhastigheten för stål varierar kraftigt beroende på dess hårdhet. För mjukt stål kan skärhastigheterna vara runt 100 - 300 SFM (30 - 90 m/min), medan för härdat stål kan hastigheterna sjunka till 30 - 100 SFM (9 - 30 m/min).
Rostfritt stål: Rostfritt stål är svårare att bearbeta än mjukt stål på grund av dess höga seghet och arbetshärdande egenskaper. Skärhastigheter för grovbearbetning av pinnfräsar i rostfritt stål varierar vanligtvis från 60 - 200 SFM (18 - 60 m/min).

Verktygsmaterial

Materialet i grovfräsen har också stor inverkan på skärhastigheten. Vanliga verktygsmaterial inkluderar höghastighetsstål (HSS), karbid och koboltbaserade legeringar.

Höghastighetsstål (HSS): HSS är ett traditionellt verktygsmaterial som är relativt billigt. Den har dock lägre värmebeständighet jämfört med hårdmetall. Skärhastigheterna för HSS-pinnfräsar för grovbearbetning är i allmänhet lägre än de för pinnfräsar av hårdmetall. Till exempel, i aluminium kan en HSS pinnfräs ha en skärhastighet på cirka 200 - 400 SFM (60 - 120 m/min), medan en pinnfräs av hårdmetall kan arbeta med högre hastigheter.
Karbid: Hårdmetall är ett populärt val för grovbearbetning av pinnfräsar på grund av dess höga hårdhet, slitstyrka och värmebeständighet. Pinnfräsar i hårdmetall klarar högre skärhastigheter än HSS pinnfräsar. Vid stålbearbetning kan pinnfräsar av hårdmetall uppnå skärhastigheter på upp till 300 SFM (90 m/min) eller mer, beroende på den specifika karbidkvaliteten och arbetsstyckets material.
Koboltbaserade legeringar: Koboltbaserade legeringar erbjuder en bra balans mellan hårdhet och seghet. De används ofta för bearbetning av svåra att skära material. Skärhastigheterna för koboltbaserade pinnfräsar för grovbearbetning ligger vanligtvis mellan de för HSS- och hårdmetallpinnfräsar.

Verktygsgeometri

Grovfräsens geometri, såsom antalet räfflor, spiralvinkel och spånvinkel, kan också påverka skärhastigheten.

Antal flöjter: Pinnfräsar med färre räfflor tillåter generellt högre matningshastigheter och i vissa fall högre skärhastigheter. A3 Flöjter grovfräskan ge en bra balans mellan materialavskiljningshastighet och spånavgång. Färre räfflor betyder mer utrymme för spån att komma ut, vilket minskar risken för igensättning av spån och möjliggör effektivare skärning.
Helixvinkel: En högre spiralvinkel kan förbättra spånetvakueringen och minska skärkrafterna. Pinnfräsar med hög spiralvinkel kan ofta användas vid högre skärhastigheter, speciellt vid bearbetning av material som ger långa spån, såsom aluminium.
Rake vinkel: Spånvinkeln påverkar skärkrafterna och spånbildningen. En positiv spånvinkel minskar skärkrafterna, vilket gör det möjligt att öka skärhastigheten. En mycket stor positiv spånvinkel kan dock minska skäreggens styrka.

Maskinverktygskapacitet

Verktygsmaskinens möjligheter, såsom dess kraft, spindelhastighetsområde och styvhet, begränsar också skärhastigheten. Om verktygsmaskinen inte har tillräckligt med kraft för att bibehålla den erforderliga skärhastigheten, kan pinnfräsen stanna eller bearbetningskvaliteten äventyras. Dessutom måste verktygsmaskinens spindelhastighetsområde vara tillräckligt för att uppnå den önskade skärhastigheten.

Bestämma den optimala skärhastigheten

Att bestämma den optimala skärhastigheten för en grov pinnfräs kräver en kombination av erfarenhet, kunskap om de inblandade materialen och verktygen och en del experimenterande. Här är några steg som hjälper dig att hitta rätt skärhastighet:

3 Flutes Roughing End Mill 9-5

Se tillverkarens rekommendationer: Verktygstillverkare tillhandahåller vanligtvis rekommenderade skärhastigheter för sina pinnfräsar baserat på olika material i arbetsstycket. Dessa rekommendationer är en bra utgångspunkt. Du kan hitta denna information i verktygskatalogerna eller på tillverkarens webbplats. Till exempel, om du använder en3 Flöjter grovfräsfrån en specifik tillverkare, kontrollera deras dokumentation för de föreslagna skärhastigheterna för olika material.
Genomför testsnitt: När du har en utgångspunkt från tillverkarens rekommendationer, gör testsnitt på ett provarbetsstycke. Börja med en något lägre skärhastighet än det rekommenderade värdet och öka den gradvis medan du övervakar bearbetningsprocessen. Var uppmärksam på skärkrafterna, ytfinishen och verktygsslitaget. Om skärkrafterna är för höga, ytfinishen är dålig eller verktyget visar tecken på överdrivet slitage, minska skärhastigheten.
Tänk på den övergripande bearbetningsprocessen: Skärhastigheten bör också beaktas i samband med hela bearbetningsprocessen. Om du till exempel använder kylvätska kan det hjälpa till att avleda värme och minska verktygsslitaget, vilket gör att du kan öka skärhastigheten något. Dessutom samverkar matningshastigheten och skärdjupet också med skärhastigheten. En högre matningshastighet eller skärdjup kan kräva en lägre skärhastighet för att bibehålla samma nivå av verktygslivslängd och bearbetningskvalitet.

Slutsats

Skärhastigheten för en grovpinnfräs är en avgörande parameter som påverkar effektiviteten, kvaliteten och kostnaden för bearbetningsprocessen. Genom att förstå de faktorer som påverkar skärhastigheten, såsom arbetsstyckesmaterial, verktygsmaterial, verktygsgeometri och verktygsmaskinskapacitet, och genom att följa stegen för att bestämma den optimala skärhastigheten, kan du uppnå bättre bearbetningsresultat.

Som leverantör av grovpinnfräsar erbjuder vi ett brett sortiment av hög kvalitet3 Flöjter Grov pinnfräsarlämplig för olika applikationer. Vårt team av experter är alltid redo att ge dig teknisk support och hjälpa dig att välja rätt pinnfräs och bestämma lämplig skärhastighet för dina specifika behov. Om du är intresserad av våra produkter eller har några frågor om grovfräsar, är du välkommen att kontakta oss för upphandling och vidare diskussioner.

Referenser

Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). Grunderna för bearbetning och verktygsmaskiner. Marcel Dekker.
Trent, EM och Wright, PK (2000). Metallskärning. Butterworth - Heinemann.
Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2010). Tillverkningsteknik och teknik. Pearson Prentice Hall.