Toepassing van snijgereedschappen bij frezen met hoge snelheid
High-speed frezen (HSM) maakt gebruik van hoge voedingen en kleine snijparameters. Gereedschapstrillingen hebben een directe invloed op de kwaliteit van het bewerkte oppervlak. Daarom is het erg belangrijk om een uniforme snijkracht te behouden en gereedschapstrillingen te vermijden tijdens het afwerken met hoge snelheid.
1) Goede coaxialiteit is bevorderlijk voor een uniforme verdeling van de belasting op de snijkant;
2) Een grotere overlap van de snijkant is gunstig om uniforme snijkrachtkenmerken te verkrijgen (grotere spiraalhoek en groefnummer);
3) Korte snijlengte is bevorderlijk voor het verkrijgen van een betere stijfheid;
4) De doorsnede van de kern is het beste en de spanningsconcentratie bij de inkeping is het kleinst.
Wanneer frezen met hoge snelheid wordt gebruikt om materialen met een hoge hardheid te verwerken, zal de belasting op de snijkant toenemen, wat meer wrijvingswarmte zal genereren, en de vrijloophoek van het gereedschap moet worden verminderd. Wanneer het materiaal erg hard is en het gereedschapsmateriaal erg bros, kan dit zelfs leiden tot een negatieve afschuining.
Als de bewerkingsnauwkeurigheid zeer hoog is, moet als basisvoorwaarde de afmeting van het afwerkingsgereedschap voldoen aan strikte tolerantie-eisen.
Materiaal en coating:
Het gereedschapsmateriaal moet harder zijn dan het te bewerken materiaal. Hoe harder het gereedschapsmateriaal, hoe kleiner de gereedschapsslijtage en hoe langer de standtijd.
Tijdens het snijproces is de lokale temperatuur erg hoog en moet ervoor worden gezorgd dat het gereedschapsmateriaal bestand is tegen oxidatie. Grote fluctuaties in thermische belasting en de eisen aan de oxidatiebestendigheid van gereedschapsmaterialen maken het noodzakelijk om tenslotte fijnkorrelige hardmetalen gereedschappen te coaten. Het gebruik van TiN, TiCN en TiAlCN kan bijvoorbeeld de prestaties van bewerking op hoge snelheid beter uitoefenen. Met behulp van nanolaagstructuur, CBN en PKD kunnen ook hogere prestaties worden bereikt.
02
Toepassing van gereedschapshouder bij frezen met hoge snelheid
Vanwege de hoge spilsnelheid die vereist is bij het frezen met hoge snelheid, kunnen HSK-A en HSK-E gereedschapshoudersystemen het beste worden gebruikt.
Omdat de flens van de gereedschapshouder op de spilkop is geïnstalleerd, heeft de gereedschapshouder een duidelijke mechanische ondersteuning in de Z-richting, zodat deze niet in de spil zal komen vanwege de toename van de middelpuntvliedende kracht bij hogere snelheden.
Dynamische balans en coaxialiteit
Om stabiel frezen met hoge snelheid te bereiken, is het belangrijk om het gereedschap en de gereedschapshouder dynamisch in evenwicht te brengen en de coaxialiteit ervan te controleren volgens de vereisten. Het is ook noodzakelijk om rekening te houden met de toerentallimiet die verband houdt met de kwaliteit van de dynamische balans.
Een roterend gereedschapssysteem met een slechte dynamische balans of slechte coaxialiteit zal leiden tot:
• Zeer slechte oppervlaktekwaliteit
• Zeer lage standtijd
• Slechte verwerkingsstabiliteit en veiligheid
• Kan de freesspil beschadigen
Onbalans en afwijking van de ideale coaxialiteit veroorzaakt door plotselinge veranderingen in het verwerkingsproces, het resultaat is heel duidelijk te zien in het volgende schematische diagram:
Coaxialiteitsafwijking is klein en de theoretische ruwheid is klein;
Grotere afwijking van coaxialiteit, grotere theoretische ruwheid
Dynamische balans heeft een belangrijke invloed op de dynamische prestaties van het gehele roterende systeem. Wanneer ongebalanceerd, is er een excentrisch object dat roteert. Dit excentrische object kan middelpuntvliedende kracht induceren, die vierkant toeneemt met de toename van de snelheid. Daarom heeft de onbalans van de gereedschaphouderinrichting bij machinale bewerking met hoge snelheid bijzonder duidelijke nadelige gevolgen. Het wordt aanbevolen om de interface HSK-E te gebruiken.
Toepassing van gereedschapsklemtechnologie voor frezen met hoge snelheid:
• Chuck en moer
• Warmtekrimpbare verbinding
Omdat de goede dempingseigenschappen van de gereedschapshouder met spankop goede resultaten kunnen opleveren voor het voorbewerkingsproces, kan het een extreem hoge stijfheid en herhaalbaarheid bereiken, wat essentieel is om een perfect werkstukoppervlak te verkrijgen.
De krimpbare gereedschapshouder kan een zeer nauwkeurige coaxialiteit verkrijgen (afwijking minder dan 0,003 mm) en een groot koppel overbrengen.
Ontwerpstructuur van verschillende gereedschapshouders met een kleinere diameter:
Het overgedragen koppel is afhankelijk van de constructie van de kleminrichting. De ontwerpstructuur is anders, ze kunnen heel verschillend zijn.
