Leikkaustyökalujen käyttö nopeassa jyrsinnässä
Nopea jyrsintä (HSM) käyttää suuria syöttöarvoja ja pieniä leikkausparametreja. Työkalun tärinä vaikuttaa suoraan koneistetun pinnan laatuun. Siksi on erittäin tärkeää säilyttää tasainen leikkausvoima ja välttää työkalun tärinää nopean jyrsinnän viimeistelyn aikana.
1) Hyvä koaksiaalisuus edistää tasaista kuorman jakautumista leikkuureunalla;
2) Suurempi leikkuuterän päällekkäisyys on hyödyllistä tasaisten leikkausvoimaominaisuuksien (suurempi kierrekulma ja ura) saamiseksi;
3) Lyhyt leikkauspituus edistää parempaa jäykkyyttä;
4) Ytimen poikkileikkaus on paras ja jännityskonsentraatio lovessa on pienin.
Kun nopeaa jyrsintää käytetään korkean kovuuden materiaalien käsittelyyn, leikkuuterän kuormitus kasvaa, mikä tuottaa enemmän kitkalämpöä ja työkalun välikulmaa on pienennettävä. Kun materiaali on erittäin kovaa ja työkalumateriaali on erittäin haurasta, se voi johtaa jopa negatiiviseen viistoon.
Jos koneistustarkkuus on erittäin suuri, perusedellytyksenä viimeistelytyökalun koon tulee täyttää tiukat toleranssivaatimukset.
Materiaali ja pinnoite:
Työkalun materiaalin on oltava kovempaa kuin työstettävä materiaali. Mitä kovempi työkalumateriaali, sitä pienempi kuluminen ja pidempi työkalun käyttöikä.
Leikkausprosessin aikana paikallinen lämpötila on erittäin korkea, ja on varmistettava, että työkalumateriaalilla on hapettumiskestävyys. Suuret lämpökuorman vaihtelut ja työkalumateriaalien hapettumiskestävyysvaatimukset edellyttävät hienorakeisten kovametallityökalujen lopullista päällystämistä. Esimerkiksi TiN: n, TiCN: n ja TiAlCN: n käyttö voi parantaa nopean koneistuksen suorituskykyä. Käyttämällä nanokerrosrakennetta, CBN: ää ja PKD: tä voidaan saavuttaa myös parempi suorituskyky.
02
Työkalunpitimen käyttö nopeassa jyrsinnässä
Nopealla jyrsinnällä vaadittavan suuren karanopeuden vuoksi on parasta käyttää HSK-A- ja HSK-E-työkalupidikejärjestelmiä.
Koska työkalunpitimen laippa on asennettu karapäähän, työkalunpitimessä on selkeä mekaaninen tuki Z -suunnassa, joten se ei pääse karaan keskipakovoiman lisääntyessä suuremmilla nopeuksilla.
Dynaaminen tasapaino ja koaksiaalisuus
Vakaan nopean jyrsinnän saavuttamiseksi on tärkeää tasapainottaa työkalu ja työkalupidike dynaamisesti ja tarkistaa sen koaksiaalisuus vaatimusten mukaisesti. On myös otettava huomioon dynaamisen tasapainon laatuun liittyvä pyörimisnopeusrajoitus.
Pyörivä työkalujärjestelmä, jolla on huono dynaaminen tasapaino tai huono koaksiaalisuus, johtaa:
• Erittäin heikko pinnan laatu
• Erittäin lyhyt työkalun käyttöikä
• Huono prosessin vakaus ja turvallisuus
• Voi vahingoittaa jyrsinkaraa
Epätasapaino ja poikkeama ihanteellisesta koaksiaalisuudesta, jotka johtuvat äkillisistä muutoksista käsittelyprosessissa, tulos näkyy hyvin selvästi seuraavassa kaaviossa:
Koaksiaalisuuspoikkeama on pieni ja teoreettinen karheus pieni
Koaksiaalisuuden suurempi poikkeama, suurempi teoreettinen karkeus
Dynaamisella tasapainolla on tärkeä vaikutus koko pyörivän järjestelmän dynaamiseen suorituskykyyn. Kun epätasapaino on, epäkeskinen esine pyörii. Tämä epäkeskinen esine voi aiheuttaa keskipakovoiman, joka kasvaa suoraan nopeuden kasvaessa. Siksi työkalupidikelaitteen epätasapainolla nopeassa koneistuksessa on erityisen ilmeisiä haittavaikutuksia. On suositeltavaa käyttää rajapintaa HSK-E.
Työkalun kiinnitystekniikan käyttö nopeassa jyrsinnässä:
• Istukka ja mutteri
• Lämpökutistuva liitäntä
Koska istukalla varustetun työkalupidikkeen hyvät vaimennusominaisuudet voivat tuoda hyviä tuloksia rouhintaprosessiin, se voi saavuttaa erittäin suuren jäykkyyden ja toistettavuuden, mikä on välttämätöntä täydellisen työkappaleen pinnan saamiseksi.
Kutistuva työkalunpidin voi saada erittäin tarkan koaksiaalisuuden (poikkeama alle 0,003 mm) ja lähettää suuren vääntömomentin.
Erilaisten halkaisijaltaan pienien työkalupidikkeiden rakenne:
Siirrettävä vääntömomentti riippuu kiinnityslaitteen rakenteesta. Suunnittelurakenne on erilainen, ne voivat olla hyvin erilaisia.
