Czy po tylu latach obróbki znasz frezowanie trochoidalne

Co to jest frezowanie trochoidalne

Frezy trzpieniowe stosowane są najczęściej do obróbki płaszczyzn, rowków i skomplikowanych powierzchni. W odróżnieniu od toczenia, w obróbce rowków i skomplikowanych powierzchni tych części, bardzo ważne jest również zaprojektowanie ścieżki i dobór frezowania. Podobnie jak w przypadku ogólnej metody frezowania rowków, kąt zwilżania łuku podczas jednoczesnego przetwarzania może osiągnąć maksymalnie 180 °, warunki rozpraszania ciepła są słabe, a temperatura gwałtownie wzrasta podczas przetwarzania. Jeśli jednak zmienimy ścieżkę skrawania w taki sposób, że frez obraca się w jedną stronę, a w drugą, zmniejsza się kąt przyłożenia i wielkość skrawania na obrót, zmniejsza się siła skrawania i temperatura skrawania, a także wydłuża się żywotność narzędzia . Dzięki temu cięcie można kontynuować przez długi czas, co (rysunek 1) nazywa się frezowaniem trochoidalnym.

Jego zaletą jest to, że zmniejsza trudność cięcia i zapewnia jakość obróbki. Rozsądny dobór parametrów skrawania może poprawić wydajność i obniżyć koszty, zwłaszcza przy obróbce materiałów trudnoobrabialnych, takich jak stopy żaroodporne i materiały wysokotwarde, może odegrać znacząco swoją rolę i ma duży potencjał rozwojowy, który może zostać wykorzystany powód, dla którego przemysł zwraca coraz większą uwagę i wybiera metodę frezowania trochoidalnego.

Zalety techniczne

Cykloida nazywana jest również trochoidą i wydłużoną epicykloidą, to znaczy trajektorią punktu na zewnątrz lub wewnątrz poruszającego się okręgu, gdy poruszający się okrąg rozciąga się po pewnej linii prostej w celu toczenia się bez poślizgu. Można go również nazwać długą (krótką) cykloidą. Obróbka trochoidalna polega na zastosowaniu frezu palcowego o średnicy mniejszej niż szerokość rowka w celu obróbki rowka półłukowego w niewielką część łuku na jego boku. Może obrabiać różne rowki i wgłębienia powierzchniowe. W ten sposób teoretycznie frez palcowy może obrabiać rowki i profile o dowolnym większym rozmiarze, a także może wygodnie obrabiać szereg produktów.

Wraz z rozwojem i zastosowaniem technologii komputerowego sterowania numerycznego, sterowana ścieżka frezowania, optymalizacja parametrów skrawania i wieloaspektowy potencjał frezowania trochoidalnego są coraz częściej wykorzystywane i wykorzystywane. Zostało ono rozważone i docenione przez branże zajmujące się przetwarzaniem części, takie jak przemysł lotniczy, sprzęt transportowy oraz produkcja narzędzi i form. Zwłaszcza w przemyśle lotniczym powszechnie stosowane części ze stopów tytanu i żaroodpornych stopów na bazie niklu mają wiele trudnych właściwości obróbczych, w tym:

Wysoka wytrzymałość termiczna i twardość sprawiają, że narzędzie tnące jest trudne do wytrzymywania, a nawet odkształcania;

Wysoka wytrzymałość na ścinanie sprawia, że ​​ostrze jest łatwe do uszkodzenia;

Niska przewodność cieplna utrudnia odprowadzenie dużego ciepła do obszaru skrawania, gdzie temperatura często przekracza 1000°C, co pogarsza zużycie narzędzia;

Podczas obróbki materiał jest często przyspawany do ostrza, co powoduje narost na krawędzi. Zła jakość powierzchni obrobionej;

Zjawisko utwardzania przez zgniot materiałów żaroodpornych na bazie niklu z osnową austenityczną jest poważne;

Węgliki w mikrostrukturze żaroodpornych stopów na bazie niklu powodują zużycie ścierne narzędzia;

Stopy tytanu mają wysoką aktywność chemiczną, a reakcje chemiczne mogą również pogorszyć uszkodzenia i tak dalej.

Trudności te można przetwarzać w sposób ciągły i płynny za pomocą technologii frezowania trochoidalnego.

Dzięki ciągłej optymalizacji materiałów narzędziowych, powłok, kształtów geometrycznych i konstrukcji, szybkiemu postępowi inteligentnych systemów sterowania, technologii programowania oraz szybkich i wysokowydajnych wielofunkcyjnych obrabiarek, szybkich (HSC) i wysokowydajnych (HPC) również osiągnęło pewien poziom. nowe szczyty. Obróbka szybkobieżna uwzględnia głównie poprawę prędkości. Obróbka wysokowydajna powinna uwzględniać nie tylko poprawę prędkości skrawania, ale także redukcję czasu pomocniczego, racjonalne konfigurowanie różnych parametrów skrawania i ścieżek skrawania oraz wykonywanie obróbki złożonej w celu ograniczenia procesów, poprawy szybkości usuwania metalu w jednostce czasu oraz jednocześnie wydłużyć żywotność narzędzia i zmniejszyć koszty, należy wziąć pod uwagę ochronę środowiska.

perspektywa technologiczna

Zgodnie z danymi aplikacyjnymi frezowania trochoidalnego w silnikach lotniczych (jak pokazano w poniższej tabeli), podczas obróbki stopu tytanu Ti6242 można obniżyć koszt narzędzi skrawających na jednostkę objętości o prawie 50%. Roboczogodziny można zmniejszyć o 63%, całkowite zapotrzebowanie na narzędzia można zmniejszyć o 72%, a koszty narzędzi można zmniejszyć o 61%. Godziny pracy przy przetwarzaniu X17CrNi16-2 można skrócić o około 70%. Dzięki tym dobrym doświadczeniom i osiągnięciom zaawansowana metoda frezowania trochoidalnego znalazła zastosowanie w coraz większej liczbie dziedzin, a także zyskała uwagę i zaczęła być stosowana w niektórych dziedzinach obróbki mikroprecyzyjnej.