Come ottimizzare le impostazioni di alimentazione e velocità per i fresori di fine corsa
Comprendere i principi fondamentali di alimentazione e velocità
La velocità di rotazione, misurata in rivoluzioni al minuto (RPM), detta quanto velocemente ruota lo strumento di taglio. Velocità di alimentazione, espressa in pollici al minuto (IPM) o millimetri al minuto (MMPM), controlla come rapidamente lo strumento avanza attraverso il materiale del pezzo. Il prodotto di questi due valori - il carico di chip accelera direttamente
Fattori critici che influenzano l'alimentazione e l'ottimizzazione della velocità
Caratteristiche del materiale
I diversi materiali del pezzo richiedono parametri di taglio distinti. L'alluminio, per esempio, è morbido e gommoso, che richiedono velocità di rotazione più elevate (spesso 10.000–15.000 RPM) e velocità di alimentazione moderata per evitare il bordo di costruzione.
Geometria e rivestimento dello strumento
La progettazione di un mulino di fine carburo — il numero di flauti, l'angolo di elica, il raggio d'angolo e il rivestimento — altera notevolmente le impostazioni ottimali. Ad esempio, un mulino di estremità a 2 flauti fornisce gullets di chip più grandi e funziona bene in alluminio, mentre un design a 4 flauto offre finiture più fini e è più adatto per gli acciai.
Rigidità della macchina e condizione
Un utensile rigido della macchina — con cuscinetti robusti del mandrino, un buon tram e una minima vibrazione — può sostenere mangimi e velocità superiori senza chiacchiere. Le macchine più vecchie o meno rigide possono richiedere parametri di deratura del 20-30% per mantenere condizioni di taglio stabili. Anche la consegna del refrigerante gioca un ruolo: il refrigerante dell'alluvione consente velocità aggressive nei materiali termosensibili, mentre MQL (lubrificazione minima quantità) può chiamare per i feed più lenti per evitare chip.
Strategie avanzate per il mangime e la velocità di fine-Tuning
Inizia con le raccomandazioni per il carico del chip
Il tasso di alimentazione è diverso, in modo da iniziare con il carico del chip per dente (CLPT) raccomandato dal produttore del mulino finale. La formula per il tasso di alimentazione è: Tariffa di alimentazione (IPM) = RPM × Numero di Flutes × Chip Load Per Tooth]. Per esempio, un diametro di 0.500 pollici 4 fili di metallo di metallo di chiamata
Adapt per profondità radiale e assiale del taglio
Profondità radiali pesanti (fino al 50% del diametro degli utensili) richiedono velocità e mangimi inferiori per evitare vibrazioni.Le profondità radiali leggere (5–10%) consentono di aumentare significativamente la velocità di rotazione e di alimentazione, raddoppiando spesso la produttività nei passaggi di finitura. La profondità assiale conta anche: la scanalatura a pieno profondità applica la massima pressione di taglio, quindi utilizzare parametri conservatori, mentre le profondità assiali basse in fresatura trochoidale o pelare possono gestire carichi di profondità molto più elevati.
Applicare la “Rule of 2x” per i percorsi di HSM
Le strategie di lavorazione ad alta velocità utilizzano un leggero attacco radiale (0,5x diametro o meno) con elevate profondità assiali. Questo cambia notevolmente la relazione di velocità/alimentazione. Per tali percorsi, utilizzare velocità di rotazione più elevate (fino a 15.000–20.000 RPM) e i tassi di alimentazione che producono un carico di chip di 0,003–0.006 IPT, indipendentemente dal materiale.
Materiali comuni e Impostazioni punto di partenza
Di seguito sono riportati i parametri di partenza realistici per i mulini a fine metallo duro in condizioni tipiche di raffreddamento ad inondazione e di macchina rigida.
- 6061 Alluminio (soft, non ferroso):[] Velocità di rotazione 12.000–18.000 RPM; Velocità di alimentazione 0,006–0.012 pollici per dente (IPT).
- 1018 Acciaio dolce (basso-carbonio):[[] Velocità di rotazione 800–1.200 RPM; Velocità di alimentazione 0.002–0.004 IPT.
- 4140 Lega d'acciaio (pre-indurito ~28-32 HRC):[] Velocità di rotazione 600–900 RPM; Velocità di alimentazione 0.0015–0.003 IPT.
- 304 Acciaio inossidabile (austenitico, indurimento del lavoro):[ Velocità di rotazione 300–500 RPM; tasso di alimentazione 0.001–0.002 IPT.
- Titanium Grade 5 (Ti-6Al-4V):[ Velocità di rotazione 250-400 RPM; Velocità di alimentazione 0.0005–0.0015 IPT con refrigerante aggressivo.
Per la finitura dei passaggi in qualsiasi materiale, ridurre la profondità assiale a 0,005–0,20 pollici e aumentare la velocità di alimentazione del 30–50% per mantenere lo spessore del chip. Per i passaggi di ruggine, utilizzare la massima profondità assiale che la macchina può gestire (fino a 1,5x diametro degli strumenti) con ridotti tassi di alimentazione.
Risoluzione dei problemi di alimentazione e velocità comuni
Chatter e Vibrazione
I ricordi includono un aumento della velocità di avanzamento (per addensare i chip e le vibrazioni da parte), una diminuzione della velocità di rotazione (per evitare le frequenze risonanti), o utilizzando mulini a estremità variabile-helix progettati per interrompere i modelli armonici.
Prematura strumento Wear
Se l'usura dell'angolo o l'usura del fianco si verificano troppo rapidamente (ad esempio, dopo pochi piedi di taglio), ridurre la velocità del mandrino del 10-20%. Se i chip del bordo, ridurre la velocità di alimentazione o aumentare il raggio d'angolo.
Bordo incorporato (BUE)
Per eliminare BUE, aumentare la velocità del mandrino (per generare abbastanza calore per evitare l'adesione) e aumentare la velocità di alimentazione (per sollevare il chip di distanza).
Software e dati di acquisizione per il miglioramento continuo
I moderni sistemi CAM offrono un'ottimizzazione dinamica della velocità di avanzamento che regola le velocità in base all'angolo di aggancio, alla velocità di rimozione dei materiali e al monitoraggio della salute degli strumenti. Per gli ambienti di produzione, integra un sistema di gestione della durata degli strumenti che traccia il tempo di taglio per strumento e registra le impostazioni di alimentazione/velocità utilizzate.
Case study: Riduzione del tempo di ciclo del 30% con parametri regolati
Grazie alla riduzione del coinvolgimento radiale al 10% del diametro degli utensili e all'aumento della velocità di alimentazione dell'80% (da 0,002 IPT a 0,036 IPT), hanno raggiunto una riduzione del 30% del tempo di ciclo, prolungando la durata degli utensili del 50%. La chiave stava utilizzando un mulino a 5 fluti con rivestimento AlNTife 60 e mantenendo la velocità di inondazione raffreddata.
Raccomandazioni finali per l'ottimizzazione continua
- Mantenere un registro per ogni combinazione di strumenti / materiali: record RPM, velocità di alimentazione, profondità assiale / radimentale, tipo di refrigerante, e l'usura di strumento osservato dopo ogni corsa.
- Non superare mai il massimo grado di RPM del produttore per lo strumento – il carburo può fratturare a velocità eccessive.
- Quando in dubbio, priorità vita degli strumenti su velocità per parti ad alto costo o tolleranze strette.
- Regolarmente ispezionare runout mandrino; anche 0.0005 pollici di gioco può distorto distribuzione del carico del chip.
- Provare i nuovi parametri sul materiale di scarto prima, utilizzando tagli semplici e finitura superficiale di misura con un profilometro.
Ottimizzare il mangime e la velocità per i mulini a fine carburo non è un compito unico ma un processo continuo guidato dall'esperienza, dall'analisi dei dati e dalla dinamica della macchina. Con la regolazione metodica dei parametri sopra descritti e la leva delle risorse esterne come le classifiche dei produttori di utensili e le calcolatrici online, è possibile ottenere risultati coerenti e di alta qualità che massimizzano sia la durata e la produttività degli utensili.