Po tolika letech obrábění znáte trochoidní frézování

Co je to Trochoidální frézování

Stopkové frézy se většinou používají pro obrábění rovin, drážek a složitých povrchů. Na rozdíl od soustružení je při zpracování drážek a složitých povrchů těchto dílů velmi důležitý také návrh dráhy a volba frézování. Stejně jako obecná metoda frézování drážek může kontaktní úhel oblouku při současném zpracování dosáhnout maximálně 180°, podmínky pro odvod tepla jsou špatné a teplota během zpracování prudce stoupá. Pokud se však řezná dráha změní tak, že se fréza otáčí na jedné straně a otáčí na druhé, zmenší se kontaktní úhel a množství řezu na otáčku, sníží se řezná síla a řezná teplota a prodlouží se životnost nástroje . V řezání tak lze pokračovat po dlouhou dobu, jako (obrázek 1) se nazývá trochoidní frézování.

Jeho výhodou je, že snižuje náročnost řezání a zajišťuje kvalitu zpracování. Rozumná volba řezných parametrů může zlepšit efektivitu a snížit náklady, zejména při zpracování obtížně obrobitelných materiálů, jako jsou žáruvzdorné slitiny a vysoce tvrdé materiály, může významně sehrát svou roli a má velký rozvojový potenciál, který může být důvod, proč průmysl věnuje stále větší pozornost a volí metodu trochoidního frézování.

Technické výhody

Cykloida se také nazývá trochoida a prodloužená epicykloida, to znamená trajektorie bodu vně nebo uvnitř pohybující se kružnice, když pohybující se kružnice prodlužuje určitou přímku pro válcování bez klouzání. Může se také nazývat dlouhá (krátká) cykloida. Trochoidální zpracování spočívá v použití čelní frézy s průměrem menším než je šířka drážky pro zpracování půlobloukové drážky na malou část oblouku na její straně. Dokáže zpracovat různé drážky a povrchové dutiny. Tímto způsobem teoreticky může stopková fréza zpracovávat drážky a profily jakékoli velikosti větší než ona a může také pohodlně zpracovávat řadu výrobků.

S rozvojem a aplikací technologie počítačového numerického řízení se stále více využívá a vnáší do hry řiditelná dráha frézování, optimalizace řezných parametrů a mnohostranný potenciál trochoidního frézování. A byl zvažován a oceňován v odvětvích zpracování dílů, jako je letecký průmysl, dopravní zařízení a výroba nástrojů a forem. Zejména v leteckém průmyslu mají běžně používané díly ze slitiny titanu a žáruvzdorné slitiny na bázi niklu mnoho obtížných charakteristik obrábění, včetně:

Vysoká tepelná pevnost a tvrdost znesnadňují nesení nebo dokonce deformaci řezného nástroje;

Vysoká pevnost ve smyku usnadňuje poškození čepele;

Nízká tepelná vodivost znesnadňuje přenos vysokého tepla do oblasti řezání, kde teplota často přesahuje 1000ºC, což zhoršuje opotřebení nástroje;

Během zpracování je materiál často přivařen k čepeli, což má za následek nárůst ostří. Špatná kvalita obrobeného povrchu;

Fenomén mechanického zpevňování tepelně odolných slitinových materiálů na bázi niklu s austenitovou matricí je vážný;

Karbidy v mikrostruktuře žáruvzdorných slitin na bázi niklu způsobí abrazivní opotřebení nástroje;

Slitiny titanu mají vysokou chemickou aktivitu a chemické reakce mohou také zhoršit poškození a tak dále.

Tyto obtíže lze kontinuálně a plynule zpracovávat pomocí technologie trochoidního frézování.

Díky neustálé optimalizaci materiálů nástrojů, povlaků, geometrických tvarů a struktur, rychlému pokroku inteligentních řídicích systémů, programovacích technologií a vysokorychlostních, vysoce účinných multifunkčních obráběcích strojů, vysokorychlostních (HSC) a vysoce účinných (HPC) řezání také dosáhlo úrovně. nové výšiny. Vysokorychlostní obrábění bere v úvahu především zlepšení rychlosti. Vysoce účinné obrábění by nemělo uvažovat pouze o zlepšení řezné rychlosti, ale také o zkrácení pomocného času, racionálně konfigurovat různé řezné parametry a řezné dráhy a provádět složené obrábění za účelem snížení procesů, zlepšení rychlosti úběru kovu za jednotku času a zároveň prodlužte životnost nástroje a snižte náklady, zvažte ochranu životního prostředí.

technologická vyhlídka

Podle aplikačních dat trochoidálního frézování v leteckých motorech (jak je uvedeno v tabulce níže) lze při zpracování titanové slitiny Ti6242 snížit náklady na řezné nástroje na jednotku objemu téměř o 50 %. Člověkohodin lze snížit o 63 %, celkovou poptávku po nástrojích lze snížit o 72 % a náklady na nástroje lze snížit o 61 %. Pracovní dobu pro zpracování X17CrNi16-2 lze zkrátit asi o 70 %. Díky těmto dobrým zkušenostem a úspěchům se pokročilá metoda trochoidálního frézování uplatňuje ve stále více oblastech a také se jí dostalo pozornosti a začalo se uplatňovat v některých oblastech mikropřesného obrábění.