Виртуальная иллюстрация спирального фрезерования
Спиральное фрезерование использует траекторию инструмента, которая закручивается как пружина. Режущий инструмент движется по запрограммированному винтовому движению. Это позволяет вырезать материал постепенно и чисто.
Выбор инструмента не просто важен. Он играет важную роль. Обычно вам понадобится инструмент от 60% до 80% шире диаметра фрезерования. Это включает радиус спирали детали, над которой вы работаете. Если центр инструмента не режет, его размер напрямую влияет на срок службы инструмента.
Давайте поговорим о глубине реза спиральная фреза. Пропустите инструмент через ось Z примерно на 20% от его диаметра. Например, если вы используете инструмент диаметром 10 мм, глубина резания должна быть около 2 мм. Но не воспринимайте это число как фиксированное. Вы должны отрегулировать его в зависимости от материала и агрессивности обработки.
Эта Руководство по винтовой обработке проведет вас через все основные аспекты этой техники, а также ее плюсы, минусы и соображения.
Что такое винтовое фрезерование?
Винтовое фрезерование
Если вы выполняете резку и сверление, это должно быть сделано точно. Инструмент для спиральной фрезеровки вращает концевую фрезу с ЧПУ вокруг детали в непрерывном спиральном движении. В отличие от обычных сверл, ваш инструмент может одновременно двигаться в X, Y и Z.
Спиральная обработка гарантирует, что отверстия будут прямыми, а поверхности сохранят правильную форму. Вместо того, чтобы просто прямо вниз, вы вращаете сверло, чтобы точно пройти через материал. Это означает, что вы можете вырезать отверстия с точными измерениями и гладкими границами, подобно тому, как фрезерование пазов и торцевое фрезерование помогают точно формировать и отделывать поверхности.
Это путь, если вы ищете точность. Более того, спиральные фрезерные с ЧПУ позволяет контролировать процесс, достигать желаемых результатов и предлагает множество вариантов. Это лучший выбор, когда простое сверление не работает.
Технические факторы винтового фрезерования
Вместо резки вы изготавливаете точные детали. В этом разделе мы рассмотрим основные технические причины, по которым винтовое фрезерование сегодня считается инновационным, точным и универсальным.
Генерация траектории
Шаблоны траектории инструмента
Вы используете спиральное движение, а не прямолинейное движение вниз, с Фреза для снятия фаски со спиральной головкой. Резак движется по круговой траектории Плоскость XY при винтовом фрезеровании. Он также медленно опускается по мере движения по оси Z.
Должен быть строгий контроль над этой траекторией инструмента. Для спирального фрезерования g-кода, передовое программное обеспечение для автоматизированного производства (CAM), такое как Интерполяция в стиле Архимеда, будет использоваться для проектирования движения. Это приводит к идеальным линиям каждый раз, когда вы режете.
Выбор инструмента
Инструмент для спиральной фрезеровки
Неправильный выбор инструмента может привести к неудовлетворительным результатам. Оптимальный размер фрезы должен быть от 40% до 60% больше требуемого размера отверстия. Он также охватывает радиус спирали детали.
Отверстий меньше, чем 20 мм лучше всего сверлить с твердосплавные инструменты. При переходе на более крупные работы используйте индексируемые инструментыОни более износостойкие и работают стабильно.
Эвакуация и охлаждение стружки
Эвакуация стружки
Резка металла вызывает нагрев, который приводит к образованию стружки, которая снижает скорость инструмента. Инструменты с большим количеством углов наклона спирали эффективно отталкивают стружку вверх и от резака.
Один из способов поддержания шпинделя в прохладном состоянии — дует воздух или с помощью охлаждающая жидкость. Они защищают рез и помогают инструменту служить дольше. Их нужно использовать при работе с твердыми материалами и большими отверстиями.
Параметры резки
Не пытайтесь угадать скорость подачи, а найдите способ правильно ее настроить. Подача по оси Z для винтового фрезерования составляет около 20% глубины реза. Необходимый вам угол наклона регулируется в зависимости от используемого материала.
Для более твердых сталей просто сделайте пандусы неглубокими 1 ° до 3 °. Более мягкая дека позволяет кататься более агрессивно. Поэтому выбирайте угол наклона рампы от 3° до 10°.
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Практические преимущества винтового фрезерования
Среди различных виды фрезерования, винтовое резьбофрезерование предлагает наилучшее возможное решение для изготовления отверстий в прочных материалах, гибко. Оно повышает качество, снижает износ инструментов и экономит время. Вот почему Индустрия 4.0 делает производство более инновационным и эффективным в цехах.
Улучшенное качество и точность отверстий
Спиральное фрезерование всегда делает аккуратные и прямые отверстия. При оптимальных условиях допуски могут достигать IT8-IT9, в то время как IT7 достижим с помощью высококлассных систем. и отделка поверхности часто бывает такой же гладкой, как 1.25 мкм.
Инструмент движется медленно и режет по криволинейной траектории, снижая вибрацию. Это особенно важно при работе с титановые или углеродные композиты, поскольку добиться хорошей прямолинейности отверстия и гладкой поверхности иногда бывает непросто.
Меньшее выделение тепла во время резки
Винтовая фреза может уменьшить тепло, выделяемое во время обработки, что трудно сделать при обычном сверлении. Тепло уменьшается, поскольку силы резания распределяются вдоль винтовой траектории, а не концентрируются аксиально, как при сверлении.
Это помогает предотвратить перегрев инструмента, предотвращая воздействие тепла на заготовку. Обычно требуется лишь небольшое количество смазки. Иногда ее вообще не требуется, особенно при сухой обработке. Это зависит от обрабатываемого материала и глубины реза инструмента.
Меньший износ инструмента и меньшие силы резания
В отличие от сверления, при винтовом фрезеровании усилие распределяется по длине режущей кромки инструмента. Это снижает осевую нагрузку до 30% при сверлении длинных и глубоких отверстий.
Использование инструмента с меньшим напряжением снижает вероятность его поломки или выхода из строя. Сокращение расходов на инструмент в будущем может быть достигнуто, если вы используете этот тип инструмента для твердых или абразивных материалов.
Более эффективная эвакуация стружки
После спирального фрезерования между инструментом и стенкой отверстия остается пространство. Поэтому стружка легче отламывается, когда инструмент режет.
Соответствующий поток охлаждающей жидкости или система обдува воздухом позволят вам не допустить попадания стружки в рез, не блокируя его. Это помогает режущему инструменту работать лучше и сохранять точность отверстий, особенно в глубоких отверстиях.
Меньше заусенцев, меньше заусенцев
Спиральное фрезерование проходит по медленной, извилистой траектории, которая чисто режет материал около просверленного отверстия. Таким образом, вы получаете меньше заусенцев, а лезвие режет материал с большей остротой.
В большинстве случаев вам не придется выполнять повторное снятие заусенцев, что сэкономит время и силы в дальнейшем.
Где можно использовать винтовое фрезерование
Спиральное фрезерование поддерживает многие отрасли промышленности при выполнении уникальных сборок. С одной настройкой инструмента вы можете резать твердые материалы, сохранять точность деталей и обрабатывать сложные шаблоны дизайна. Вот взгляд на ключевые отрасли, активно внедряющие формула винтового фрезерования сегодня:
Автомобильная
Автомобильные фрезерованные детали
Точные отверстия в блоках двигателя производятся с помощью винтовой фрезеровки. Для деталей рулевого управления и трансмиссии также требуются специальные смазочные материалы.
Этот метод может легко шлифовать твердые сплавы и литые материалы. Процесс дает одинаковые результаты для массовых/тяжелых и мелких деталей. Вот почему его используют производители автоспорта и специальных транспортных средств.
Аэрокосмическая индустрия
Измельченный продукт для аэрокосмической отрасли
В аэрокосмической промышленности хорошее качество отверстий является основополагающим. Процесс винтового фрезерования применяется для резки титан и углепластик.
Фрезерование резьбы относится к шасси, кронштейнам и оборудованию двигателя. Выполнение надрезов помогает гарантировать безопасность людей и надежность деталей.
Пресс-формы и штампы
Сталь Пресс-формы
Если полость глубокая или щель узкая, одного сверления недостаточно. Пресс-формы и штампы могут быть выполнены с точностью фрезерования благодаря спиральному фрезерованию.
Сложные формы и поверхности легко рисуются с помощью САПР. Это делает вторичную отделку и ручную доработку менее необходимыми. Возможность менять инструменты практически мгновенна, что гарантирует вашу производительность.
Медицинские приборы
Медицинский фрезерованный компонент
При изготовлении медицинских деталей необходимо быть предельно точным. Например, винтовое фрезерование хорошо подходит для титана и нержавеющей стали.
Это гарантирует, что каждая отделка медицинских устройств является чистой и совместимой с человеческим телом. Строгие медицинские правила будут соблюдены, подтверждая, что вы получите самую быструю и лучшую помощь.
Резьбовое фрезерование
Резьбовое фрезерование
Вам не нужны различные специальные инструменты для разных резьб. Вы можете нарезать резьбу любого размера или профиля, используя винтовую фрезу.
Он отлично работает, независимо от того, является ли разрезаемый материал внутренним или внешним, не требуя замены инструментов. Вы можете выполнять работу точно и последовательно с этими специальными материалами.
См. также: Фрезерование резьбы против нарезания резьбы
Попробуйте Пролеан прямо сейчас!
Проблемы и соображения при фрезеровании по винтовой траектории
Спиральное фрезерование обеспечивает точность и адаптивность. Однако, как и любой процесс, оно имеет несколько недостатков. Необходимо решить некоторые проблемы, чтобы получить надежные результаты, когда материалы сложные или требуемые допуски узкие.
Сложности программирования
Это не только предназначено для выполнения стандартного процесса. Операция спирального фрезерования зависит от 3 оси управление в направлениях X, Y и Z.
Итак, программирование ЧПУ сложнее, чем программирование простого сверления. Важно правильно задать спиральные траектории, скорость подачи и углы наклона. Несмотря на то, что существует программное обеспечение CAM, настройка машины занимает достаточно много времени.
Отклонение инструмента
Отклонение инструмента
Всегда следите за отклонением инструмента на удлиненных тонких фрезах. Работа инструмента с высокой подачей и резка через глубокое отверстие приводит к большему отклонению.
Это может привести к появлению дребезжания, оставлению грубых поверхностей и созданию отверстий неправильного размера. Минимизируйте отклонение, используя короткие/рифленые инструменты с низким соотношением L:D (<4:1) и оптимизируя скорость подачи. Обычно эти требования применяются при работе с титаном или прочными материалами.
Требования к машине
Не все станки могут правильно выполнять спиральное фрезерование. Вам следует приобрести станок с ЧПУ, который позволяет перемещать несколько осей одновременно.
Все должно быть сделано одинаково все время. Плохо сделанные машины не могут поддерживать точность при резке и контроле движений инструмента. Проверьте, на что способна ваша машина, прежде чем добавлять этот шаг.
Материальные ограничения
Он эффективен для многих материалов, но не для всех. Низкая теплопроводность титана концентрирует тепло на режущей кромке, ускоряя износ инструмента через механизмы адгезии и диффузии.
Вам необходимо изменить скорости, подачи и стратегии подачи СОЖ по мере необходимости. Ограниченное обслуживание означает, что инструменты теряют остроту, а точность снижается. Выбранные вами материалы оказывают большее влияние, чем вы можете себе представить.
Лучшие практики для винтового фрезерования
Успешное спиральное фрезерование зависит от подготовки оператора и от того, насколько хорошо настроены параметры. Вот несколько способов поддержания плавного и последовательного метода.
Обслуживание инструмента
Очень важно протирать инструменты после каждого прохода. Точные разрезы могут быть испорчены стружкой и отложениями охлаждающей жидкости на инструменте.
Возьмите себе за привычку время от времени следить за своими инструментами на предмет износа, коррозии или заточки. Вынимайте старые инструменты или затачивайте их заново. Так качество детали не пострадает. В результате ваши отделки будут красивыми и ровными, а ваши окончательные допуски — точными.
Оптимизация параметров
Вам необходимо изменить настройки в зависимости от требований к вашей детали. Вам необходимо отрегулировать подачу на зуб, угол наклона спирали и глубину.
Хорошая комбинация — это Угол наклона спирали 30°, скорость подачи 0.15 мм/оборот. Не забудьте настроить процесс резки на основе типа материала и используемого инструмента. Попробуйте внести изменения, протестировать результаты и подтвердить их при работе с твердыми сплавами.
Обучение и совершенствование
Нужны квалифицированные рабочие, а также нужное оборудование. Научите свою команду использовать программирование и корректировку траектории инструмента.
Они должны быстро распознавать вибрацию, износ инструмента и проблемы с подачей. Возможность поработать над реальными проектами позволяет вам решать реальные проблемы до того, как они станут проблемами.
Заключить
Винтовое фрезерование выделяется по причине. Он обрабатывает сложные отверстия, снижает силы резания и улучшает качество поверхности, продлевая срок службы инструмента. Вы получаете более чистые разрезы и больший контроль, особенно в высокоточных, востребованных приложениях.
Если ваш проект требует точных индивидуальное фрезерование с надежными результатами, Boda Tech всегда готов помочь. Обращайтесь в любое время; мы здесь, чтобы поддержать ваши производственные цели.
Часто задаваемые вопросы
В1: Что такое винтовое фрезерование в обработке на станках с ЧПУ?
Спиральное фрезерование подразумевает использование режущего инструмента, который движется по спирали, медленно опускаясь в материал. Он делает отверстия или формы с хорошей точностью и гладкими поверхностями. Станок с ЧПУ перемещает инструмент в трех направлениях одновременно.
В2: В чем разница между спиральными Фрезерование против сверления?
Сверление толкает инструмент прямо вниз, чтобы сделать отверстие. С другой стороны, винтовое фрезерование перемещает инструмент по спиральной траектории. Это помогает делать более чистые и точные отверстия. Более того, это снижает нагрев и износ инструмента по сравнению со сверлением.
В3: Каковы преимущества спирального фрезерования перед традиционным сверлением?
Спиральное фрезерование вызывает меньший износ инструмента и режет более плавно. Оно делает отверстия более качественными с меньшей вибрацией и меньшим количеством заусенцев. Кроме того, оно подходит для отверстий разных размеров и форм без смены инструментов.
В4: Как работает фрезерование по спирали на станке с ЧПУ?
Станок с ЧПУ перемещает инструмент по круговой спиральной траектории, медленно опуская его. Это создает отверстие или форму путем резки по частям. Маршрут тщательно планируется с помощью специального программного обеспечения.
В5: Какие материалы лучше всего подходят для винтового фрезерования?
Спиральное фрезерование работает хорошо с прочными материалами, такими как закаленная сталь, титан и композиты, а также с более мягкими сплавами. Лучше всего подходит для материалов, где слишком много тепла может вызвать проблемы. Очень твердые и сложные материалы могут потребовать особого ухода.
В6: Можно ли использовать винтовое фрезерование для отверстий большого диаметра?
Да, он может делать большие отверстия, используя более крупные инструменты. Специальные инструменты, которые можно легко заменить, лучше подходят для больших отверстий. Это экономит время и инструменты.
В7: Как можно уменьшить износ инструмента при винтовом фрезеровании?
Используйте правильную скорость и глубину резки. Охлаждайте инструмент с помощью охлаждающей жидкости или воздуха, чтобы избежать перегрева. Регулярно чистите и затачивайте инструменты.
В8: Когда следует выбирать спиральное фрезерование вместо сверления?
Выбирайте спиральное фрезерование, когда вам нужны очень точные отверстия или гладкая отделка. Подходит для твердых материалов и сложных форм отверстий. Сверление отлично подходит для простых, быстрых отверстий.
В9: В чем преимущество фрезы с винтовыми зубьями перед фрезой с прямыми зубьями при фрезеровании слябов?
Фреза с винтовыми зубьями режет ровнее и вызывает меньше вибрации, чем фреза с прямыми зубьями. Это означает лучшую чистоту поверхности и более длительный срок службы инструмента. Она распределяет силу резания более равномерно.