במתכת עבודה ומטילה מורכבת, הביצועים של כלים חיתוך נקבע לעתים קרובות על ידי תכונה קריטית אחת: פלוטה. אלה helical grooves, ספירלה לאורך הגוף של הכלי, הם הרבה יותר מאשר ערוצים פשוטים.גאומטריה שלהם ישירות שולט שבב, ניהול תרמי, חיתוך כוחות חיתוך, ואת המרקם הסופי של העבודה. A או תרגיל עם תת-מחץ עם עיצוב פלופטי ביעילות יכול לנקות שבב, לנקות, לחץ דם מוקדם, לחץ דם, לחץ דם יציב, וספק תוצאות.

כל מהנדס רצפת חנות ואנשי מקצוע הייצור מבינים כי זמן בשל כשל כלי או עבודה מחדש הוא עלות ישירה. עיצוב פלוטי הוא היסוד המשקיף ביותר על ממהר לקנות את הכלי הזול ביותר או אחד עם דירוג להאכיל אגרסיבי ביותר.אבל זה פלוטה הקובע כמה חומר ניתן להסיר המהפכה, כמה חלקה זה זורם החוצה, וכמה טוב הכלי מתנגד deversions detras deta וחשיבות של עיצוב מהיר מעבר לכל פעילות על אלומיניום גבוהה.

כדי לתפוס במלואה את ההשפעה של גיאומטריה פלוטה, יש לעבור מעבר להגדרות פשוטות ולחקור את האינטראקציות המכאניות, התרמיות והטריבולוגיות המתרחשות בקצה חיתוך. מאמר זה מספק בדיקה מעמיקה של עקרונות עיצוב פלוטה, השפעתם על הסרת השבבים והסימור, והדרכה מעשית לבחירת תצורה שטף הנכון עבור כל יישום נתון.

הבנה של עיצוב פלוטי: גיאומטריה ותפקוד

השטף הוא ה- septed groove אשר פועל באופן הליווי לאורך הגוף של כלי חיתוך רוטט. פונקציותיו העיקריות הן ליצור את קצה חיתוך, לספק נתיב עבור פינוי השבבים, ומאפשר קירור או סיכה להגיע לאזור חיתוך.אבל השטף עושה הרבה יותר: זה משפיע על קשיחות כלי, הכיוון והגודל של כוחות חיתוך, פיזור חום, איכות של פני השטח.

כלים מוקדמים היו פשוטים, ישר פלוטים. מודרני להשתמש בחליליות helical עם זוויות מונדס בקפידה פרופילים.האבולוציה מיישר לשטף helical היה מונע על ידי הצורך להפחית את הרטט, לשפר את זרימת השבבים, ולהגדיל את חיי הכלי.היום, גיאוגרפיות מתקדמות משלבות זוויות helix משתנה, ציפוי נקודות קצה משתנה ואפילו פרופילים מורכבים כי לשבור באופן פעיל השבבים לתוך גדלים.

המונחים: growth Parameters of Flute design

כמה ערכים ממדיים ואנגולריים מגדירים את הביצועים של פלוטה.כל פרמטר אינטראקציה עם האחרים, שינויים קטנים יכולים לייצר תוצאות שונות באופן דרמטי היווצרות שבב וסיום פני השטח.

מספר ה-Foltes

מספר השטף על כלי משפיע ישירות על יכולת השבבים, קשיחות, ומספר הקצוות המחולקים העוסקים. מילימטר קצה שני-flute מציע שטח שבב מקסימלי והוא אידיאלי עבור צנרת גבוהה ועומס חומרים בחומרים רכים יותר כמו אלומיניום. ארבעה-flute כלים לספק משטח טוב יותר והם נוקשים יותר, אבל יש להם פחות מקום עבור פינוי - מה שהופך אותם נוטה ל clogging עמוק או כיסים קטנים, או כיסים למחצה.

ככלל של אצבע, פחות פלוטים שווים גלי שבב גדול יותר הסרת שבב טוב יותר; יותר פלוטים שווה יותר להשלים אבל שליטה קפדנית יותר של הדור השבבים. מהנדסים חייבים לאזן את שיעור ההזנת נגד מספר של פלוטים כדי להימנע מעומס יתר על חלל השבבים.

Helix זווית

זווית helix היא זווית בין השטף ואת ציר הכלים. A גבוה יותר helix זווית (בדרך כלל 45 מעלות או יותר) מייצרת פעולה שהיא למעשה מרים שבבים מאזור לחתוך.זה מקטין כוחות חיתוך ומשפר את זרימת השבבים, במיוחד בהשלמת פעולות סיום.עם זאת, זווית סליל גבוה גם מפחיתה את קוטר הליבה של הכלי, מחלישה את הגוף נמוך.

עיצובים של helix מותאמים או משתנה הם עכשיו נפוצים בכלים ביצועים גבוהים.על ידי שינוי זווית helix לאורך פלוטה, מהנדסים יכולים לשבש רטט סינכרוני (chatter) להפחית את הנטייה של הרמוניות שגורם מעבר משטח גרוע.זה חשוב במיוחד בטווח הארוך או דק לקירור.

« « « ⁇ וספא

Pitch מתייחס המרחק בין פלוטים רצופים נמדד לאורך ציר הכלים. המגרש אחיד (בדרך כלל משטח פלוטים) הוא סטנדרטי, אבל קבוע משתנה - שבו שינויים התכופים זוויתיים - יכול לפרק צ'אט חוזר.

ספיגה נכונה גם מונעת שבב clogging.אם מגרש flute רחב מדי, פינוי השבבים הופך לסירוגין; אם צר מדי, אריזה שבב מתרחשת. עבור קידוח עמוק, ספיגה פלוטה חייב להכיל את אורך מלא של השבב המיוצר.

⁇

זווית הגרף היא זווית הפנים החיתוך יחסית לכיוון קורנל או אקסילי.זוויות של רכוב חיובי (חיתוך קצה זווית קדימה) להפחית כוחות חיתוך והם מועילים לחומרים רכים, דוקטריליים. זוויות של ייק שלילי (חיתוך זווית אחורית) להגביר את הכוח קצה קצה ומשמשים לחומרים קשים או לחתכים.

המונחים: Flute Depth

קו הליבה הוא עובי של מרכז המוצק של הכלי לאחר הפלטס הם קרקע. הליבה גדולה יותר מגביר קשיחות כלי אבל להפחית עומק פלוטה ויכולת השבבים. הליבה קטנה יותר מספקת יותר מקום עבור שבבים אבל יכול לגרום השתקפות תחת עומסים כבדים. קוטר הליבה אופטימי הוא קו מסחר בין כוח וקיבולת השבבים. עבור רוב מילימטרי הקצה, ליבות נע בין 50% ל 75% של הכלי.

השפעת עיצוב Flute על Chip Removal

הסרת צ'יפ היא האתגר הגדול ביותר בכל תהליך מאצ'ינג.אם צ'יפס לא פונו ביעילות, הם מתחזים, גרימת חום, ללבוש, ונזקי פני השטח.

הפיזיקה של תצורת צ'יפ והערכה

ככל שהמכשיר מסתובב, הזרוע של החיתוך היא שכבה של חומר, יצירת שבב שמצפית לאורך פניו של הקערה. עובי השבב, תלתלים ומהירות תלויים בקצב ההזנת, מהירות חיתוך מהירות, ואת הצורה הפנימית של פלוט.ה השבב חייב להיות מודרך מן המשטח העבודה לאורך ערוץ פלוטה ומחוץ לאזור חיתוך.

בתרגול פעולות, הפלטה חייב גם לספק נתיב למגניב להגיע לקצה תוך evacuating שבבים לנסוע במעלה הסקליל.המאזן בין זרימה קרירה וזרימת השבבים הוא עדין; תרגילים מתקדמים רבים משתמשים חורים קרירים בתוך השטף כדי לשפר את המסירה ואת שבבי השטף.

צ'יפ Clogging ו-Breakage Risks

כאשר צ'יפס clog a flute, הכלי חווה עלייה פתאומית ב- torque וטמפרטורה.זה יכול להוביל ל-Moder-up קצה (BUE), שבו חומר ניירת עבודה עד קצה חיתוך. BUE לא רק נקודות קצה משטח לסיים אלא גם מגביר את כוחות חיתוך ויכול לגרום כשל כלי קטסטרופלי. Flute עיצובים משלבים שבבים או פרוות קטנות לאורך חיתוך יכולים לפרוץ צ'יפס קצרים יותר, אלא גם גורמים מורכבים אחרים.

הסיכון של צ'יגל שבב הוא הגבוה ביותר בחומרי חניכיים כמו פלדה פחמן נמוך, סגסוגת אלומיניום עם תוכן סיליקון גבוה, ופלסטיקים רבים. עבור חומרים כאלה, מתנפחים עם חללי שבב גדולים יותר - שקועים בפחות פלוטים או גורים עמוקים יותר - הם חיוניים.

Helixזווית ו- Chip Flow

זווית helix שולטת ישירות בכיוון של תנועת השבבים. A סטנדרטי יד ימין סליל גורם צ'יפס לטפס למעלה לאורך הכלי, הרחק מן הקיצוץ.בסוף, זרימת מעלה זו מסייעת לנקות את החריץ, אבל במקדח, זה חייב גם לנקות את החור.הזווית משפיעה גם על זווית הרדאר של השבב; זווית סליל גבוהה יותר מפחיתה את הכוחות על ידי הגדלת הזווית האפקטיבית של הנקודה בנקודת החת.

ביישומים מסוימים, סליל יד שמאל משמש לדחוף צ'יפס למטה או לתוך העבודה.זה נדיר אבל יכול להיות מועיל במבצעים מסוימים לסיים שבו פינוי שבב למטה חסומה.בדרך כלל, helix סטנדרטית מחווטת עם לחץ קריר ומעבירים שבבים מתאימים כדי להבטיח זרימה אמינה.

השפעת עיצוב Flute על Surface End

סיומו של Surface הוא אינדיקטור ישיר של ביצועי כלי ויציבות תהליכים.אפקטים הגיאומטריה פלוטה מסיימים את השפעתה על חדות קצה, רטט, היווצרות שבב, ודור חום.

דף הבית > Ra, Rz, and Beyond

פרמטרים פשוטים של גסות פני השטח כוללים גסות ממוצע (FLT:0RaveFLT) וגובה מקסימלי ממוצע (FLT:2RzcioFLT 3: 3) , ערכים מתחת 0.4 מיקרומטר נחשבים מצוינים עבור יישומים רבים, בעוד מעל 1.6 מיקרומטר עשוי לדרוש פעולות משניות.

פלוטה מעוצב היטב כי פינוי צ'יפס נקי ושומר על חתך יציבה יניב פני השטח עם ערכים נמוכים יותר של רא.הפך, כל הפרעה בזרימת שבב (c, re-cutting) או רטט (chatter) לא יטביעו אי סדירות על פני השטח של העבודה, מעלה גם רא ו Rz.

התפקיד של חיתוך צוקה

עיצוב פלוטי שולט כיצד נוצר קצה חיתוך. a חד, מוגדר היטב המיוצר על ידי שחיקה נאותה להפחית כוחות חיתוך ומייצר מטוס מקרר נקי יותר.זה תוצאה בתוך משטח עם פחות micro-tears ופחות מתפתל.עם הזמן, קצה ללבוש כתמים על פני השטח; הגיאומטריה פלוט יכול להשפיע על איך התקדמות ללבוש.

נקודות מובנים או מחופרות (לעתים קרובות מוחלות על מעברי פלוטה) יכולות לשפר את יציבות הקצה ללא פגיעה משמעותית בסימור.המפתח הוא להתאים את הכנה הקצה לחומר: הקצוות החדים של חומרים נקיים רכים, אברמסיביים; ציפרים גדולים יותר לחומרים קשים שמאיים על שלמות קצה.

וידוי ו Chatter Mitigation Through Flute Geometry

צ'אטטר הוא האיסור של פני השטח לסיים.זה משאיר תנודות גלויה ויכול להפחית את חיי הכלי באופן דרסטי.חלי ציר משתנה ותבניות קבועות משתנה הם בין השיטות הפאסיביות היעילות ביותר לדכא צ'אט. על ידי משבשת התדרים הטבעיים של הכלי, עיצובים אלה מונעים אנרגיה מלבנות במצב רטט יחיד.

הגיאומטריה פלוטו משפיעה גם על הנוקשות של הכלי ולחות. כלי עם ליבת גדולה ושטף עמוק עשוי להיות נוקשה פחות חמקמק אבל יותר שטח שבב; יש לשקול את המסחר על בסיס תנאי חיתוך ספציפיים.

עיצובים וחומרים מתקדמים

יצרני כלי חיתוך מודרניים לחדד את הגיאומטריה של פלוטה באופן קבוע, חלק מההתקדמות המשמעותית ביותר כוללים פלוטים מלוטשים, מצופים, ו- Geometries הרמוני.

(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0) CoatingssofLT:1 החל על פלוטים - כגון TiAlN, AlTiN, או יהלום דמוי פחמן (DLC) - לחנך חיכוך ולשפר את עמידות החום. coated פלוטים לשמור על חדות יותר, במיוחד בסגסוגת עתירה גבוהה.עם זאת, ציפויים להוסיף עוביים, אשר יכולים לשנות את הממדים הפנימיים של פלוטה; כלי חייב לקחת בחשבון עבור תהליך זה שחיקה.

(ב) ויקרא י"א: ויקרא י"ד): "ו[ה] ויקרא ויקרא: ויקרא י"א] ויקרא ויקרא י"א ויקרא י"ד], ו[ה'] ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט" (ויקרא י"ד, ט"ד)

(FLT:0Cryogenic flute קירור FLT:1) הוא אזור מתפתח שבו חנקן נוזלי מועבר דרך הכלי לאזור חיתוך, באמצעות השטף כמו גם ערוץ שבב ומעבר מגניב.זה דורש ג'מונים מיוחדים עם זירות צלב גדולות יותר כדי לאפשר התרחבות גז.

בחירת עיצוב Flute עבור חומרים שונים

שום גיאומטריה אחת לא עובדת עבור כל חומר.מאפיינים המצרכים של העבודה מכתיבים את הפרמטרים האופטימליים.

  • (FLT:0) אלמומיום ומתכות לא מעוררות: גורטה גדולה, שתיים או שלוש פלוטות, זווית גבוהה של סליל (45 מעלות +), פלוטים מלוטשים, ונקודות חדות.
  • (FLT:0)Carbon וסגסוגת פלדהsFLT:1: ארבעה פלוטים, helix מתון (30-35 °), קו ליבה מאוזן לנוקשות, וציפויים כמו TiAlN למחתרת חום.
  • (FLT:0) פלדת פלדת סטרימנט 1LT: סליל משתנה או כלי סטון משתנים כדי להפחית את העבודה קשה.Slightly שלילית ⁇ s כדי לחזק את הקצה, ומרחב שטף נדיב כדי להתמודד עם שבבים מטושטשים.
  • (FLT:0) טיטניום וסופר-על ניקל סופרלווויסומבר 1 (FLT: Low helix זוויות (20-25 מעלות) כדי למקסם את כוח הכלי, את הסימון המשתנים כדי לדכא צ'אט, ומדורג גבוה דרך הכלי.
  • (FLT:0)Composites (CFRP, GFRP)FLT:1: פלוטים מקודמים ביהלומים עם גיאומטריה מיוחדת למניעת ניתוק. ישר או ליד סטריאנט משמשים לעתים לדחוף צ'יפס החוצה ללא הסרת סיבים.
  • (FLT:0) פלדות הראד (HRC 45+)אנדרט 1:1: שישה או יותר פלוטים, חלל שבב קטן, זוויות צלע שליליות, וציפוי גבוה למשקפיים הוא המטרה העיקרית; הסרת השבבים היא מנוהלת בשל עומס נמוך.

עיצוב Flute עבור פעולות ספציפיות

פעולות שונות מטילות דרישות ייחודיות על גאומטריה פלוטה.

(הפסקה:0) מילינג (הפשטה, החדירה, סיום) 1FLT: עבור חריצים, שני כלים בעלי פלוטים עמוקים, מלוטשים מספקים ניקוי שבב מקסימלי.עבור פרופיל וסיום, ארבעה או יותר פלוטים עם סליל משתנה לשפר את איכות פני השטח.

(ב) [ה]: [ה] [ה] [ה]] [ה]]], יש לתכנן את ה-Switch למעלה ומתוך הבור, תוך כדי כך לאפשר לקורר לזרום מטה.הגאומטריה הנקודה אינטראקציה עם השטף כדי להתחיל את השבבים.

(ב) [ה]ההתחילה והשלמתה של [ה]: [ששה או שמונה פלוטים] משתמשים בפלומות רדודות מאוד, ישר או מעט כבדות בעיקר לבריחת ולעבור צ'יפס הרחק מאזור ההשינג.

(FLT:0)TappingFLT:1; הקש פלוטים הם בדרך כלל ישר או יש לו קל helix. צורתו של פלוטה קובע כיצד השבבים חוטפים נחתכים ומטופחים.

מחקר: אופטימיזציה של Flute Geometry for Extended Tool Life

יצרן של רכיבי אווירוspace מכונות כיסים עמוקים Ti-6Al-4V titanium באמצעות 1⁄2" מילימטרים קצה. כלים ראשוניים עם ארבעה מישורים ו 35 מעלות helix הראו ללבוש מוגזם לאחר 20 דקות של חיתוך, עם עודף פני השטח מעל 1.6 מיקרומטר רא.הצ'יפס היו לעתים קרובות מסובכים ו cloggedts את השטף, מה שהפך במהירות לחודנית של שבב.

מעבר לכלי עם שלושה פלוטים, זווית 25 מעלות, ו המגרש משתנה (אפילו ספיגה פלוטה) שיפר מיד פינוי השבבים.הגביה הגדולה יותר טיפלה בשבבים ארוכים יותר, וזווית helix התחתונה הגדילה את כוח הליבה, צמצום השתקפות דה-המידה המשתנה הקטנת צ'אט מ- 30%. Tool Life עלתה ל-55 דקות, ומשטח ירד מתחת ל- 0.8 מיקרומטרדמן ה-N.

מסקנה

עיצוב פלוטי אינו רק תכונה של כלי חיתוך; הוא הבסיס של יעילות ממנצ'ינג ואיכות חלקית.מספר הנכון של פלוטים, זווית helix, קידוד, זווית גרף, וקוטר הליבה חייב להיות נבחר על בסיס חומר העבודה, המבצע, ואת פני השטח הרצויה להשלים יצרניות כלי מתקדם עכשיו מציעים סולרי משתנה וגממות משתנה כי מדכא באופן פעיל, בעוד צ'אטים מלוטשים ולהפחית חיכוך חום.

כדי לשפר את הסרת השבבים, עדיפות לחיתוך גדול של גלימות פלוטה, זוויות helix מתאימות, וחוד החנית חדה. כדי לשפר את פני השטח לסיים, להתמקד בחיתוך יציב באמצעות עיצובי מגרשים משתנים, קשיחות נאותה, הכנה באיכות גבוהה הכנה.תמיד כלי מבחן ביישום הספציפי שלך; מודלים תיאורטיים מועילים, אבל תנאי המאצ'ינג בעולם האמיתי - לחץ, דינמיקה מכונה, ועומס - לקבוע הצלחה מעשית - פשוטופית.

כאשר בוחנים כלי חיתוך חדש, אל תתחולל על התצורה הנפוצה ביותר.במקום, לאתגר את ספק הכלים שלך כדי להסביר את הגיאומטריה של פלוט וכיצד הוא מתייחס לתקני השבבים והמשטח שלך להשלים.ההבדל בין תהליך בינוני לבין ברמה עולמית אחד לעתים קרובות משקר בחליל.

לקריאה נוספת על תקני הגיאומטריה והבחירה של פלוטה, להתייעץ עם 0ManufacturingGuide.comveFLT:1 או משאבים טכניים של תוכנית ייצור בינלאומי (IMTS).