Frezeleme: keng qamrovli kirish
Ta'rif va asosiy tamoyillar
Frezalash - bu ishlov beriladigan qismga to'sarni oldinga siljitish orqali ishlov beriladigan qismdan materialni olib tashlash uchun aylanadigan kesgichlardan foydalanadigan ishlov berish jarayoni. Buni bir yoki bir nechta eksa, to'sar bosh tezligi va bosim bo'yicha turli yo'nalishlarda bajarish mumkin. Ish qismi statsionar kesuvchi asbobga qarshi aylanadigan burilishdan farqli o'laroq, frezalashda statsionar yoki asta-sekin olg'a siljuvchi ish qismiga nisbatan harakatlanuvchi aylanadigan ko'p nuqtali kesish asbobi mavjud.
Materialni olib tashlashning asosiy mexanizmi kesish harakatini o'z ichiga oladi: to'sar aylanayotganda, alohida chiqib ketish qirralari ishlov beriladigan qismga vaqti-vaqti bilan ulanadi va besleme tezligi, to'sar diametri va tishlar soniga qarab har xil qalinlikdagi chiplar hosil qiladi. Ushbu intervalgacha kesish tabiati frezalashni uzluksiz kesish jarayonlaridan ajratib turadi va asboblarning aşınma naqshlari, sirt qoplamasi va ishlov berish dinamikasiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Frezeleme operatsiyalarining tasnifi
1. Kinematik konfiguratsiya bo'yicha
表格
| Turi | Tavsif | Oddiy ilovalar |
|---|---|---|
| Periferik frezalash(oddiy frezalash) | To'sarning chetidagi chiqib ketish qirralari materialni olib tashlaydi | Slotlar, oluklar, profillar, shaklni kesish |
| Yuzni frezalash | To'sarning yuzidagi (uchida) chiqib ketish qirralari birlamchi kesishni amalga oshiradi | Yassi yuzalar, kvadrat bloklar, katta maydonli materiallarni olib tashlash |
| Oxirgi frezalash | To'sarning uchida ham, chetida ham kesuvchi qirralar mavjud | Konturlash, profillash, cho'ntaklash, cho'milish |
| Profilni frezalash | Shakl to'sarlari yoki CNC{0}}boshqariladigan yo'l muayyan kontur bo'ylab | Murakkab 2D/3D shakllari, qoliplari, qoliplari |
2. To'sarning aylanishiga nisbatan besleme yo'nalishi bo'yicha
An'anaviy frezalash (yuqoriga frezalash): Ish qismi to'sarning aylanish yo'nalishiga qarshi oziqlanadi. Chip qalinligi noldan boshlanadi va maksimal darajaga ko'tariladi. To'sar ish qismini ko'tarishga intiladi, bu esa qattiq siqishni talab qiladi. Qadimgi eski mashinalar uchun-teprikli vintlardek afzal qilingan.
Climb frezalash (pastga frezalash): Ish qismi to'sarning aylanishi bilan bir xil yo'nalishda oziqlanadi. Chip qalinligi maksimaldan boshlanadi va nolga kamayadi. Yuzani yaxshiroq pardozlash, kesish kuchlarini kamaytirish va asboblarning aşınmasını kamaytiradi. Zamonaviy CNC dastgohlari ko'p vintlardek va servo boshqaruv orqali yo'q qilingan teskari tebranish tufayli ko'tarilish frezasidan foydalanadi.
3. Mashina konfiguratsiyasi bo'yicha
Gorizontal frezalash: Shpindel o'qi gorizontal; arbor{0}}o'rnatilgan kesgichlar; og'ir zahiralarni olib tashlash va o'rnatish uchun juda yaxshi
Vertikal frezalash: Shpindel o'qi vertikal; chekka tegirmonlar va yuz tegirmonlari; yuzni frezalash, burg'ulash va profillash uchun ko'p qirrali
Universal frezalash: Aylanadigan bosh gorizontal va vertikal yo'nalishlarga imkon beradi
CNC ishlov berish markazlari: 3-eksa, 4-oʻq va 5-oʻqli konfiguratsiyalar bir vaqtning oʻzida murakkab koʻp oʻqli interpolyatsiyani taʼminlaydi
Jarayonning asosiy parametrlari
表格
| Parametr | Belgi | Tavsif | Jarayonga ta'siri |
|---|---|---|---|
| Kesish tezligi | Vc | To'sarning chetidagi sirt tezligi (m/min yoki ft/min) | Asbobning ishlash muddati, issiqlik hosil bo'lishi, sirt yaxlitligi |
| Oziqlantirish tezligi | Vf | Stol yoki ish qismini oldinga siljitish tezligi (mm/min yoki dyuym/min) | Hosildorlik, chip yuki, sirt pürüzlülüğü |
| Har bir tish uchun oziqlantirish | fz | Har bir to'sar tishiga avans (mm/tish) | Chip qalinligi, tish boshiga kesish kuchi, asbob yukini taqsimlash |
| Kesish chuqurligi | ap | To'sarning eksenel ulanishi (mm) | Materialni olib tashlash tezligi, asbobning egilishi, milning quvvat talabi |
| Kesish kengligi | ae | To'sarning radial ulanishi (mm) | Chipni yupqalash effektlari, asboblarni ulash burchagi |
Ushbu parametrlar asosiy munosabatlar orqali o'zaro bog'liq:
Shpindel tezligi (n): n=(Vc × 1000) / (p × D) [rpm], bu erda D - to'sar diametri
Oziqlantirish tezligi: Vf=fz × z × n [mm/min], bu erda z - tishlar soni
Frezeleme uchun kesish asboblari
1. Asbob materiallari
表格
| Material | Xususiyatlari | Oddiy ilovalar |
|---|---|---|
| Yuqori{0}}tezkor po'lat (HSS) | Qattiq, arzon, o'rtacha qattiqlik | Past{0}}tezlikdagi operatsiyalar, murakkab shakl kesgichlar, prototiplar |
| Sementlangan karbid | Yuqori qattiqlik, issiqlikka chidamlilik, mo'rt | Umumiy{0}}maqsadli frezalash, yuqori-tezlikda ishlov berish |
| Qoplangan karbid | Kengaytirilgan aşınma qarshilik, ishqalanish kamayadi | Yuqori -majburiyatli frezalash, materiallarni kesish-qiyin{2}} |
| Keramika | Haddan tashqari qattiqlik, yuqori haroratlarda kimyoviy barqarorlik | Qattiqlashtirilgan po'latlar, quyma temir, yuqori-tezlikda ishlov berish |
| Kubik bor nitridi (CBN) | Ikkinchi{0}}eng qattiq material, termal barqarorlik | Hardened ferrous materials (>45 HRC) |
| Polikristal olmos (PCD) | Eng yuqori qattiqlik, past ishqalanish | Rangli{0}metallar, kompozitlar, abraziv materiallar |
2. Kesuvchi geometriyalar
Spiral burchak: Kesish kuchining yo'nalishi, chiplarni evakuatsiya qilish va sirt qoplamasiga ta'sir qiladi. Yuqori spiral burchaklari (45 daraja -60 daraja) tebranishlarni kamaytiradi va sirt sifatini yaxshilaydi, lekin eksenel kuchlarni oshiradi.
Rak burchagi: Chip shakllanishiga, kesish kuchlariga va chekka kuchiga ta'sir qiladi. Ijobiy rake burchaklari kuchlarni kamaytiradi, lekin chekkasini zaiflashtiradi; salbiy rake burchaklari chekka mustahkamlaydi, lekin kuch va issiqlikni oshiradi.
Burchak radiusi: Mahalliylashtirilgan stress konsentratsiyasini aniqlaydi; kattaroq radiuslar asbobning ishlash muddatini yaxshilaydi, lekin erishish mumkin bo'lgan burchak aniqligini pasaytiradi.
Fleytalar soni: Kamroq naylar yumshoq materiallarda qo'pol ishlov berish va chiplarni yaxshiroq evakuatsiya qilish uchun katta chip cho'ntaklarini ta'minlaydi; ko'proq naylar pardozlash va qattiq materiallarda mahsuldorlikni oshiradi.
Ish qismi materiallari va ishlov berish qobiliyati
表格
| Materiallar toifasi | Ishlov berish muammolari | Tavsiya etilgan strategiyalar |
|---|---|---|
| Alyuminiy qotishmalari | Chipli payvandlash (BUE), gumming | Jilolangan naylar, yuqori burchakli burchaklar, yuqori tezliklar, MQL yoki havo portlashi |
| Uglerodli va qotishma po'latlar | Balanslangan ishlov berish qobiliyati; ba'zi sinflarda qattiq ishlash | Standart karbid asboblari; muayyan sinf uchun optimallashtirish |
| Zanglamaydigan po'latlar | Ishning qattiqlashishi, yomon issiqlik o'tkazuvchanligi, BUE | O'tkir qirralar, musbat rake, toqqa frezalash, mustahkam sovutish suyuqligi |
| Titan qotishmalari | Past issiqlik o'tkazuvchanligi, kimyoviy reaktivlik, bahor-orqaga | Past tezlik, yuqori besleme tezligi, qattiq o'rnatish, suv toshqini sovutish suvi |
| Nikel{0}}asosidagi super qotishmalar | Ekstremal ish qattiqlashuvi, abraziv karbidlar, yuqori kesish harorati | Seramika yoki qoplangan karbid, past tezlik, iloji bo'lsa, uzilgan kesish |
| Hardened steels (>45 HRC) | Yuqori kesish kuchlari, abraziv aşınma | CBN yoki keramik kesgichlar, yuqori-tezlikdagi qattiq frezalash, troxoidal yo'llar |
Murakkab frezalash strategiyalari
1. Yuqori{1}}tezlikda ishlov berish (HSM)
Characterized by high cutting speeds, high feed rates, and shallow depths of cut. Benefits include reduced cutting forces, improved surface finish, and extended tool life through reduced heat transfer to the tool. Requires rigid machines with high spindle speeds (often >10 000 rpm), dinamik balanslash va silliq asboblar yo'llari uchun ilg'or CAM dasturi.
2. Yuqori-Samarali frezalash (HEM) / Troxoidal frezalash
Yuqori eksenel chuqurlik va yuqori besleme tezligi bilan kichik radiusli ulanishdan (odatda to'sar diametrining 5-15%) foydalanadi. Asbob doimiy chip yuklanishini ta'minlaydi, issiqlik hosil bo'lishini kamaytiradi va to'liq -fleyta-uzunligidan foydalanish imkonini beradi. Ayniqsa, an'anaviy to'liq tirqish asbobni haddan tashqari yuklashi mumkin bo'lgan qiyin materiallarda cho'ntak o'rnatishda samarali.
3. Moslashuvchan tozalash / Dinamik frezalash
CAM{0}}doimiy asbob yuklanishini ta'minlash uchun uzatish tezligi va bosqichma-bosqich o'tishlarni avtomatik ravishda sozlaydigan asboblar yo'llarini yaratdi. Burchaklarda va murakkab geometriyalarda asbobning haddan tashqari yuklanishini oldini oladi, to'sarni himoya qilganda materialni olib tashlash tezligini maksimal darajada oshiradi.
4. 5-Oʻqni bir vaqtda frezalash
Asbobni ishlov beriladigan qismga nisbatan egib, bitta sozlamada murakkab shaklsiz{0}}yuzalarni qayta ishlash imkonini beradi. Afzalliklar orasida asboblarning optimal yo'nalishi, pastki kesish xususiyatlariga kirish va sozlash vaqtini qisqartirish orqali yaxshilangan sirt qoplamasi kiradi. Aerokosmik komponentlar, pervanellar, turbina pichoqlari va mog'or bo'shliqlari uchun juda muhim.
Sifatni hisobga olish
表格
| Sifat atributi | Ta'sir etuvchi omillar | Nazorat usullari |
|---|---|---|
| O'lchov aniqligi | Mashinaning joylashishini aniqlashning aniqligi, termal siljish, asbobning og'ishi, ish qismining deformatsiyasi | Jarayonni tekshirish, harorat kompensatsiyasi, asboblar eskirishini bashorat qilish-modellari |
| Sirt pürüzlülüğü | Har bir tishga oziqlantirish, kesgich geometriyasi, tebranish-yuqoridagi chekka | Optimallashtirilgan parametrlar, tebranishlarni pasaytirish, tegishli asbob qoplamalari |
| Sirt yaxlitligi | Qoldiq kuchlanishlar, mikrostruktura o'zgarishlari, oq qatlam shakllanishi | Boshqariladigan kesish parametrlari, ishlov berishdan keyingi-dasturlar |
| Geometrik toleranslar | Mashinaning aniqligi, armatura takrorlanishi, asboblar yo'lining aniqligi | Kalibrlash, CMM tekshiruvi, statistik jarayonni nazorat qilish |
Iqtisodiy va ekologik jihatlar
Zamonaviy frezalash operatsiyalari tobora ko'proq unumdorlik bilan bir qatorda barqarorlikka e'tibor qaratmoqda:
Minimal moylash miqdori (MQL): To'g'ridan-to'g'ri kesish zonasiga bir necha daqiqa miqdordagi moylash materiallarini etkazib beradi, suv toshqini bilan sovutish bilan solishtirganda sovutish suvi sarfini 90%+ ga kamaytiradi
Quruq ishlov berish: Materiallar va jarayon imkon beradigan joyda sovutish suvini butunlay yo'q qiladi, atrof-muhitga ta'sir va utilizatsiya xarajatlarini kamaytiradi
Asbobni qayta ishlash: Qattiq karbidli uch tegirmonlarni qayta silliqlash va qayta qoplash asbobning ishlash muddatini uzaytiradi va asbob xarajatlarini kamaytiradi
Energiya samaradorligi: Optimallashtirilgan kesish parametrlari va mashinaning kutish rejimlari har bir qismga- energiya sarfini kamaytiradi
Xulosa
Frezeleme ishlab chiqarishda materiallarni olib tashlashning eng ko'p qirrali va keng qo'llaniladigan jarayonlaridan biri bo'lib qolmoqda. Uning keng turdagi materiallarda yuqori aniqlikdagi murakkab geometriyalarni ishlab chiqarish qobiliyati uni zamonaviy sanoatda ajralmas qiladi. Qo'lda ishlaydigan dastgohlardan murakkab ko'p o'qli CNC ishlov berish markazlarigacha bo'lgan evolyutsiya ilg'or CAM dasturiy ta'minoti, kesish asboblari qoplamalari va jarayonni kuzatish tizimlari bilan birgalikda aniqlik, samaradorlik va sirt sifati nuqtai nazaridan erishish mumkin bo'lgan chegaralarni kengaytirishda davom etmoqda.
