Metal işleme ve kompozit işlemede, kesme araçlarının performansı genellikle tek bir kritik özellik tarafından belirlenir: flute. Bu helical oluklar, aracın vücut boyunca spiralleme, basit kanallardan çok daha fazlasıdır.Komşrutlukları doğrudan, ısı yönetimi, kesme kuvvetleri ve son yüzey dokusu işlenmemiş, yüksek çözünürlükte bir şekilde, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek ısınabilir, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte.
Her mağaza zemin mühendisi ve profesyonel, araç başarısızlığı veya yeniden çalışma nedeniyle kesintinin doğrudan bir maliyet olduğunu anlar. Flute tasarımı, en ucuz araç satın almak veya en agresif yem derecelendirmesi ile en sık göz ardı edilir. Ancak, yüksek hızda alüminyumdan gelen metaller için ne kadar malzeme kaldırılabilir, bu malzemenin uzaklara nasıl sorunsuz bir şekilde nasıl dayanabilir ve aracın nasıl iyi tepki ve titreşimlere karşı direndiğini belirler.
Bu makale flute geometrisinin etkisini tamamen anlamak için, herhangi bir uygulama için doğru flore yapılandırmanın ötesine geçmek ve mekanik, termal ve tribolojik etkileşimleri araştırmak gerekir.Bu makale, kesme aracı performansında en önemli değişkendir.
Flute Design: Geometry and Function
Aklıt, helically bir dönen kesme aracının vücudu boyunca çalışan recessed oluktur. birincil işlevleri kesme kenarı oluşturmak, çip tahliyesi için bir yol sağlamak ve serin veya yağlayıcının kesme alanına ulaşmasına izin vermektir. Ancak gripte çok daha fazla yapar: araç sertliği, kesme gücü, ısı dağılımı ve makineli yüzeyin kalitesi.
Erken kesme araçları basit, düz flutes. Modern aletler, sabit eğimli eğimli ve profilleri dikkatle mühendisileştirilmiş perspektiflerle helical flutes'in evrimi titreşimi azaltmak, çip akışını artırmak ve araç hayatını artırmak için ihtiyaç duyulan ihtiyaçtan tahrik edildi.Bugün, gelişmiş geometriler değişken helix açılarını, değişkenleri ve hatta aktif olarak parçalanabilir boyutlardaki karmaşık profilleri içeriyordu.
Flute Design'ın Anahtar Geometrik Parametreleri
Çeşitli boyut ve angular değerleri, florte'nın performansını tanımlar. Her parametre başkalarıyla etkileşime girer ve küçük değişiklikler çip oluşumu ve yüzey bitirmede dramatik olarak farklı sonuçlar üretebilir.
Flutes sayısı
Bir araçta floroz sayısı doğrudan çip kapasitesi, katılık ve çiplerin sayısı meşguldür. İki yönlü son değirmen maksimum çip alanı sunar ve alüminyum gibi yüksek hacimli malzemeler için idealdir.Dörtülen aletler, küçük ve yüzey kalitesi daha serttir.
Bir başparma kuralı olarak, daha az flutes daha büyük çip gulletler ve daha iyi çip kaldırmaya eşit; daha fazla flutes eşit derecede pürüzsüz bitirmek ama çip nesilin sıkı kontrolü. Mühendisler, çip uzayını aşırı yüklemekten kaçınmak için besleme oranını dengelemelidir.
Helix
Helix açısı, flute ve araç eksenleri arasındaki açıdır. Daha yüksek helix açısı (tipik olarak 45° veya daha fazlası), kesme bölgesinden etkin bir şekilde asansörler ve çipler geliştirir ve özellikle de bitirmek gibi malzemelerde.
Steped veya değişken helix tasarımları şimdi yüksek performanslı araçlarda yaygındır. flute boyunca helix açısına göre, mühendisler senkronizasyonu bozabilir ve zayıf yüzeye neden olan harmoniklerin eğilimini azaltabilir.Bu özellikle uzun süreli veya ince duvar işlemede değerlidir.
Saha ve Spacing
Saha, araç eksenleri boyunca ölçülmüş ikinci flutes arasındaki mesafeye işaret eder. Üniforma alanı (muhtemelen uzaylı florlar) standarttır, ancak değişken bir alan - angular makülatif sohbetleri kırınır - tekrar jeneratif sohbet araçları, titanyum ve nikel alaşımları gibi zor malzemelerde istikrarlı bir şekilde kesmeye yönelik olarak yaygın olarak kullanılır.
Proper spacing ayrıca çip tıkanıklığı önler. Eğer gripten kalkan çok genişse, çip tahliyesi aralıklı olur; çok darsa, çipler paketleme yapılır. Derin delik delme için, flute spacing, çipin tam uzunluğuna sahip olmalıdır.
Rake Angle
Teminat açısı, kesme noktalarının (kesinlikle) yüksek çözünürlükte ve kesintiye uğraması için kullanılan kesme kenarının açısıdır.Pozitif kutlama açısı, kesme noktaları için hem de yumuşak, kanallarını azaltmak için faydalı olacaktır.
Core Surface and Flute Derinlik
Temel çapında, flütlerin zemin olduğundan aracın sağlam merkezinin kalınlığıdır. Daha büyük bir temel, araç çapının% 50 ila% 75'inden daha düşük bir alan sağlar. daha küçük bir çekirdek, yüksek yüklerin altında defneksiyona neden olabilir. Optimal çekirdek çapı, güç ve çip tahliye kapasitesi arasında bir ticarettir.
Flute Design'ın Chip Removal
Chip kaldırma, herhangi bir işleme sürecindeki en büyük meydan okumadır.Eğer cips verimli bir şekilde tahliye edilmezse, ısıya, giyilir ve yüzey hasarına neden olur. Flute geometrisi, çiplerin nasıl oluştuğunu ve nereye gittiğini belirler.
Chip Formation ve Evacuation Fiziği
Aracın geri döndüğünüzde, kesme kenarı bir malzeme katmanı oluşturur, flüt kanalı boyunca kaydırılan bir çip oluşturur ve flute çok sığsa veya sert bir iç yarıniğe bağlıdır, bu özellikle de yemleme veya cebir işlemlerinde problemlidir.
Sondaj operasyonlarında, flute ayrıca teslim ve ayakkabı fişlerini artırmak için soğuk bir yol sağlamalıdır.
Chip Clogging ve Breakage Riskleri
Bir flu clog bir flute, araç deneyimleri aniden tork ve sıcaklık artışları artırır. Bu, kesme kenarı boyunca inşa edilebilir (BUE), kesme noktalarına kaynaklanmış parçalar. BUE sadece düşük dereceler bitirmek değil, aynı zamanda kesme güçlerini arttırır ve felakete neden olur.
çip tıkanıklığı riski, düşük karbonlu çelik, yüksek silikon içeriği ile alüminyum alaşımlar ve birçok plastiktir. Bu malzemeler için, daha büyük çip uzayları ile flore - daha az flutes veya daha derin gulletler yoluyla flütüller - temel olarak.
Helix Angle ve Chip Flow Yönelme
Helix açısı doğrudan çip hareketini kontrol eder. Standart bir sağ el helix aracı boyunca tırmanmaya neden olur, kesmiş bir değirmende, bu yukarı akış yuvayı netleştirmeye yardımcı olur, ancak bir matkapta da eğimi netleştirmelidir.
Bazı uygulamalarda, sol el helix, çipleri aşağı veya iş parçasına itmek için kullanılır. Bu nadir ama çip tahliyesi bloke edildiği belirli son işlemlerde faydalı olabilir. Tipik olarak, standart helix flutes uygun derecede soğuk basınç ve çip konveyörleri güvenilir akış sağlamak için eşleştirilir.
Yüzey Bitti Üzerindeki Flute Tasarımının Etkisi
Yüzey bitirmek, araç performansı ve proses istikrarının doğrudan bir göstergesidir. Flute geometri etkileri kenar keskinliği, titreşim, çip oluşumu ve ısı nesli üzerindeki etkisi ile bitirmek.
Yüzeyin İyilikleri: Ra, Rz ve Öteki
Yaygın yüzey kabalığı parametreleri arithmetic ortalama kabalığı içerir ([Dön:0)Ra) ve ortalama maksimum yükseklik (Düşüt:2)Rz[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar 3 ), 4,4 $ 'nın altındaki değerler, 4'ün üzerinde μm'nin üzerinde ikincil işlemleri gerektirir.
İyi tasarlanmış bir flute ki, çipleri temiz bir şekilde temizliyor ve istikrarlı bir kesimin daha düşük Ra değerleri ile yüzey üreteceği iyi tasarlanmış bir flute (kırık, yeniden yükleniyor) veya viz (katter) iş parça yüzeyindeki düzensizlikler üretecek, hem Ra hem de Rz.
The Role of Cut Edge Sharpness
Flute tasarımı, kesme kenarının nasıl oluştuğunu yönetir. Doğru taşlama ile üretilen keskin, iyi tanımlanmış bir kenar, kesme kuvvetlerini azaltır ve daha temiz bir hear uçağının daha az mikro-tears ve daha az smearing ile yüzeyin daha uzun süre boyunca etkisini etkiler.
Dürüst veya eğimli kenarlar (örneğin, uçsuz kenar stabilitesini önemli ölçüde zarar vermeden genişletebilir) Malzemeye kenar hazırlığıyla eşleştirmek: yumuşak, aşındırıcı olmayan malzemeler için keskin kenarlar; kenar bütünlüğünü tehdit eden sert malzemeler için daha büyük chamferler.
Titreşim ve Chatter Flute Geometry ile Dava
Chatter yüzey bitirmek için en etkili pasif yöntemlerdir.Bu tasarımlar tek bir titreşim modunda inşa etmek için enerjiyi engeller. Değişken helix açılarından elde etmek, vibrasyon amplitüsüne göre % 40 veya daha fazla düzgün helix aletlerine kıyasla daha fazla titreşimi azaltabilir.
Flute geometrisi de aracın sertlik ve barajını etkiler. Büyük bir çekirdek ve derin floretli bir alet daha az torsional katılığa sahip olabilir, ancak daha fazla çip alanı; ticaret-off belirli kesme koşullarına göre düşünülmelidir.
Gelişmiş Flute Tasarımları ve Malzemeleri
Modern kesim aracı üreticileri sürekli olarak florte geometrisini rafine eder. En önemli gelişmelerden bazıları, parlatılmış flutes, kaplanmış flutes ve harmonik-damping geometrileri içerir.
[FONT=0]Polonyalı flutes[[DÜT:1) çip ve flore yüzeyi arasındaki sürtünmeyi azaltır. Bu düşük sıcaklıklar ve malzeme temizlemeyi önler. Polonya'nın özellikle alüminyum, bakır ve diğer demir olmayan malzemeler için faydalı olması gerekir.
[FONT:0]Kaçlar [DLCT:1], flute'nin iç boyutlarını değiştirebilecek şekilde, AlTiN veya elmas benzeri karbon (DLC) – kurutup ısı direncini artırmak, özellikle yüksek sıcaklık alaşımlarında daha fazla tutmak.
[FONT:0]Variable helix[[Dönetici:2) ve [[Dönemli bir alan[Döneticiler) artık niş teklifler değildir, çünkü sohbette ve gelişmiş yüzeyde kesintiler sağlarlar.Bu tasarımlar hassas CNC taşlama gerektirir, ancak şimdi de yüksek çözünürlükte bulunan markalar tarafından kullanılabilir.
[FONT:0]Crygen florte soğutma), sıvı azotun kesmek için araçtan kesme bölgesine teslim edildiği, hem bir çip kanalı hem de serin bir geçiş olarak flute kullanarak, bu, daha büyük kesitlere sahip özel flore geometrileri talep eder.
Farklı malzemeler için Flute Design'ı seçin
Tek bir flute geometrisi her malzeme için çalışır. İş parçasının işleme özellikleri en uygun parametreleri dikte eder.
- [FONT=0) ve demir olmayan metaller [Döntgen: Büyük gullet, iki veya üç flutes, yüksek helix açısı (45°+), parladı flutes ve keskin kenarlar. Chip tahliyesi kritik çünkü alüminyum uzun süre biçimli, keskin cipsler paketleyebilir.
- [FONT=0)Carbon ve alaşım çelikleri [Dönder: Dört flutes, orta helix (30-35°), katılık için dengeli bir temel çapı ve TiAlN gibi kaplamalar yardımcı olabilir.
- [FONT:0) Orta çelik[[DÜT:1): İşi zorlaştırmak için değişken helix veya değişken perde araçları. Slightly negative reelights to protect the edge, and cömert flute space to handle stringy cips.
- [FONT:0)Titanium ve nikel süperalloys[DÜT:1): Low helix açısı (20-25°) araç gücünü en üst düzeye çıkarmak için değişken ve araçla yüksek basınçlı soğuk algınlığı.
- [FONT=0)Compositler (CFRP, GFRP))[değiştir | kaynağı değiştir]: Le-koated flutes with private kesim edge geometri to prevent delamination. Düz or near-straight flutes bazen fiberleri kaldırmadan parçalara çıkar.
- [FONT:0) Sertleştirilmiş çelikler (HRC 45+))[D veya daha fazla flutes, küçük çip uzayı, negatif tırma açısı ve yüksek giyim kaplamaları. Yüzey bitirmek birincil hedeftir; çip kaldırma düşük çip yükü nedeniyle yönetilebilir.
Özel işleme operasyonları için Flute Design for specific Creation operations
Farklı işlemler flore geometride eşsiz talepler getiriyor.
[FONT:0)Milling (slotting, profiling, son)[Dönekli, iki etkili araç için, derin, parlatılmış flutes maksimum çip tespit sağlar.Forset and finish, four or more flutes with variable helix improve yüzey kalitesi. Yüksek besleme değirmenleri genellikle doğrudan parçalara ve kesme bölgesinin dışına kadar özel floreler sunar.
[FONT:0]Drilling[[DFLT:1): Drill flutes, uzun delik derinliğine kadar çipleri ve delik dışı şarjı kılavuzluk etmek için tasarlanmıştır.
[FONT:0]Reaming ve bitirme[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ:0)Sürekli ve bitirmek için (DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜ) çok sığ, düz veya biraz helical floresli, özellikle de büyük ölçüde kurutme alanı ile yonga taşımak için.
[FONT:0]Tapping[DÜT:1): Tap flortes genellikle düz veya hafif bir helix vardır. flute'nin şekli, iplik parçalarının nasıl kesildiğini ve tahliye edildiğini belirler; spiral-flute musluklar geri çekilir.
Vaka Çalışması: Genişletilmiş Tool Life için Flute Geometry'i İyileştirmek
Ti-6Al-4V titanyum'daki havacılık bileşenlerinden oluşan bir üretici, dört flutes ve 35° helix ile donatılmış ilk araçlar 20 dakika boyunca aşırı flank aşınma gösterdi, yüzey kabalığıyla 20 dakikayı aştı.
Üç flütle bir araçla geçiş yapmak, 25° helix açısı ve değişken bir alan (hatta gripli spacing) hemen geliştirilmiş çip tahliyesi. daha büyük gullet, TiAlN kaplama hayatını 70 dakikaya kadar artırdı. Bu durumda, değişken bir flutes'in daha az olduğu ortaya çıktı -% 30'a kıyasla daha düşük sonuçlar elde etti.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Flute tasarımı sadece bir kesme aracının özelliği değildir; şimdi işleme verimliliği ve parça kalitesi temeldir.Dörtüllerin doğru sayısı, helix açısı, saha çalışması ve temel çapı, çalışma parçası materyaline göre seçilmelidir. Gelişmiş araç üreticileri şimdi aktif olarak sohbet eden değişken helix ve değişken geometriler sunar, ancak parlatıcı floreler ve kaplamalar sürtünmeyi ve ısıyı azaltır.
Hesaplamayı geliştirmek için, büyük flute gullets, uygun helix açılarını ve keskin kesme kenarlarını geliştirmek için, değişken saha tasarımları, yeterli katılık ve yüksek kaliteli kenar hazırlığı ile sabit kesmeye odaklan.Her zaman özel uygulamanızda araç test etmek; teorik modeller yardımcı olur, ancak gerçek dünya işleme koşulları - soğutmalı baskı, makine dinamik sertlik ve çipleri - son derece başarıyı belirlemek.
Yeni bir kesme aracı değerlendirildiğinde, en yaygın konfigürasyona varsayılan değildir. Bunun yerine, alet tedarikçinizin flore geometriyi açıklamaya ve çip tahliye ve yüzey bitirme gereksinimlerinize nasıl hitap ettiğini açıklamaya meydan okuma.Bir mediocre süreci ve bir dünya sınıfı arasındaki fark genellikle gripte yatıyor.
Daha fazla florte geometri standartları ve seçimi hakkında okumak için, danışmanlık:0)ManufacturingGuide.com) veya Uluslararası Üretim Teknolojisi Show (IMTS) teknik kaynaklar.