Günümüzde, yüksek hızlı ve yüksek verimli işleme ana akım haline geldiği için, geleneksel olarak eşit endeksli freze makineleri titanyum alaşımlarını işlerken sık sık mücadele ederler.Yüksek sıcaklıklı alaşımlar ve kesilmesi zor diğer malzemelerPeriyodik kesim kuvvetlerinden kaynaklanan titreşimler sadece işleme kalitesini zayıflatmakla kalmaz aynı zamanda verimliliğin iyileştirilmesini de kısıtlar.Dört flütlü değişken tonlu uç değirmenleri bu zorluk için ideal bir çözüm haline geldiBu makale, tasarım ilkelerini, parametrelerin optimize edilmesini ve makine olarak kullanılması zor malzemelerde pratik uygulamalarını kapsamlı bir şekilde analiz eder.
I. Değişken pitch tasarımının temel prensibi: Kesme kuvvetlerinin periyodikliğinin kırılması
Değişken tonlama tasarımının özü, geleneksel aletlerin doğal periyodik kesme kuvveti dalgalanmalarını bozmak için kesme kenarlarının uzaysal ve zamansal dağılımını değiştirmektir.bu sayede kaynakta işleme titreşimini bastırır.
Geleneksel dört flütlü uç değirmenler, her flütün iş parçasını aynı aralıklarla bağladığı 90° çift indeksli bir tasarım benimsiyor.Yüksek katmanlı kesme kuvveti dalga biçimleri üreterek, süreç sisteminde kolayca rezonans yaratırBuna karşılık, değişken ton tasarımı, her flüt için düzensiz bağlantı aralıkları oluşturarak eşit olmayan flüt açılarını kullanır (örneğin, 97 °/83 ° veya 85 °/112 °/81 ° kombinasyonu).Bu yoğun bir heyecan enerjisini daha geniş bir frekans aralığında dağıtır., rezonans olasılığını önemli ölçüde azaltır.
Daha da önemlisi, değişken pitch ile değişken spiral açılarının birleştirilmesi, "uzay-zaman çifte dislokasyon" aracılığıyla sinerjik titreşim amortizasyonuna ulaşır.Yakın flütler arasındaki spiral açılarının farklılıkları (genellikle 2 ° ∼ 4 °) araç ekseninin boyunca değişen kesim aşamaları yaratır, hem zaman hem de mekanda kesme kuvveti dağılımını eşitleştiriyor ve titreşim oluşum koşullarını daha da bozuyor.
II. Dört flütlü değişken pitch uç değirmenlerinin ana tasarım parametreleri
1Değişken Pitch Flüt Tasarımının Optimizasyonu
Dört flüt değişken tonluk geometrisinin anahtarı, flüt açılarının kesin olarak tahsis edilmesidir.97°/83°/97°/83°) etkili titreşim amortizasyonu sağlarken alet dinamik dengesini sağlar., bu da en yaygın yapılandırma haline getiriyor.
Büyük açısal farklılıklara sahip 85°/112°/81° gibi daha karmaşık düzenlemeler, flüt başına dönüş başına malzeme çıkarmayı daha iyi düzenler.Yüksek parlaklıklı alüminyum işleme ve yan frezeleme sırasında olağanüstü titreşim azaltımı sağlar.
Makine kullanımı zor malzemeler için, uç flüt tasarımı kritik önem taşımaktadır. Gelişmiş bir strateji, uç yüzünün radyal profilinde en büyük açısal diferansiyelini (bazı durumlarda 34°'ya kadar) uygular.yavaş yavaş çeneye doğru azalıyor.Bu, aletin en zayıf, en titreşime eğilimli bölümünde maksimum amortizasyonu hedefler.
2Heliks açıları ve alet geometrik parametrelerinin sinerjisi
Heliks açısı seçimi malzemeye bağlıdır:
Alüminyum alaşımları için büyük spiral açıları (40 ° ∼ 45 °) çip boşaltmasını artırır;
Titanyum ve yüksek sıcaklıklı alaşımlar için orta spiral açıları (30 ° ∼ 38 °) kenar sertliğini artırır ve eksenel kesme kuvvetlerini azaltır.
Değişken tonlama aletleri için kenar hazırlama vazgeçilmezdir. Küçük bir keskin kenar yarıçapı (yaklaşık 0.04 ∼ 0.06 mm) mikro çentikleri ortadan kaldırır ve çöpleme direncini önemli ölçüde iyileştirir.Titanyum alaşımlarının işlenmesi için hayati önem taşıyan.
Araç substratları, yüksek sertliği, aşınma direncini ve işleme etkilerine karşı sertliği dengeleyen% 10~12% kobalt içeriği olan ultra ince tanelerli karbid olmak önerilmektedir.Ti) N veya AlCr bazlı nano kaplamalar, yüksek sıcaklıkta alaşım işleme yüksek termal yüklere etkili bir şekilde dayanabilirler.
3Dinamik Denge Kontrolü: Denge Asimetrisi
Değişken tonlama tasarımı doğal olarak asimetrik kütle dağılımına neden olur ve dinamik dengeyi kritik hale getirir.
Tasarım aşaması: Bilgisayar destekli modelleme, yarık derinliğinin ve genişliğinin ayarlanması yoluyla önceden dengeleme ile, tonlama düzeni yanında kitle dağılımını optimize eder.
Üretim aşaması: 5 eksenli hassas alet öğütme boyut tutarlılığını sağlar, ardından teslimattan önce sıkı dinamik denge kalibrasyonu.
Uygulama aşaması: Denge halkaları olan hidrolik veya küçültücü tutucular, sıkıştırma hatalarını telafi etmek için araç tutucunun genel dinamik dengelenmesi için önerilmektedir.
III. Titanyum ve yüksek sıcaklıklı alaşımlar için pratik işleme yönergeleri
1. Özel Araç Parametresi Çözümleri
Titanyumun ve yüksek sıcaklık alaşımlarının yüksek dayanıklılığı, düşük ısı iletkenliği ve çalışma sertleştirme davranışları göz önüne alındığında, aşağıdaki özellikler önerilmektedir:
Flüt düzenlemesi: Dağınık kesme kuvvetleri için 86°, 94°, 86°, 94° simetrik değişken tonlama;
Heliks açısı: Çip akışını ve kenar sertliğini dengelemek için 30°~40°;
Çekirdek yapısı: Yüksek sertlik için çekirdek kalınlığı alet çapının %60'ına%65'ine yükseltilmiştir.
Çip boğazı tasarımı: Çiplerin pürüzsüz bir şekilde çıkarılması için kompozit U tabanlı ve parabolik arka kesik geometri;
Kenar tedavisi: Kritik kesimleri güçlendirmek için kombinasyonlu keskinleştirme ve köşe koruma çemberi (örneğin, 0.12 × 0.15 × 45 °).
2. Kesme parametreleri ve soğutma stratejileri
Kesim hızı dikkatlice kontrol edilmelidir:
Titanyum alaşımları: Sıcaklık artışını ve hızlı alet aşınmasını sınırlamak için düşük kesim hızları (30-50 m/dakikada);
Besleme hızı: İşle sertleştirilmiş katmanlar içindeki sürtünmeyi önlemek için diş başına orta ila yüksek besleme (0,1 ̇ 0,15 mm/z kabalama için).
Soğutma, alet ömrünü derinden etkiler. Titanyumda stres korozyonu çatlamasını önlemek için klorsuz sıvılarla yüksek basınçlı, yüksek akış hızı soğutma sıvısı şiddetle önerilir.Modern yüksek basınçlı soğutma (70~200 bar) makinelenmesi zor malzemeler için yaygın olarak kabul edilir, alet ömrünü %30'dan fazla uzatıyor.
3İşleme Yolları ve Programlama Teknikleri
Trochoidal freze, yuvarlama ve cepleme için son derece etkilidir.Küçük bir kesim derinliği (araç çapının% 2~5%) ve orta bir eksen derinliği ile birleştirilmiştir (1.5 x alet çapı) ısı birikmesini ve temas alanını en aza indirmek için.
Cep işleme için, son yüz hasarını azaltmak için doğrudan daldırma yerine spiral interpolasyon veya önceden delinmiş giriş delikleri kullanın.Bu teknikler değişken tonluk kesicileri korur ve kullanım ömrünü uzatır.
IV. Uygulama vakaları ve performans doğrulama
Sahada elde edilen veriler, titanyum işleme alanında uygun şekilde tasarlanmış değişken tonlamalı uç değirmenlerinin olağanüstü performansını doğruluyor.25 mm çaplı dört flüt değişken tonlama uç değirmen 80 mm flüt uzunluğu ve 10 ° kesme açısal diferansiyeli, tutarlı boyut doğruluğu ile sabit yüksek besleme kesimi sağladı.
Alet ömrü %15'ten fazla artarken, daha az titreşim çırpınma izlerini ortadan kaldırdı ve yüzey kalitesini önemli ölçüde iyileştirdi.Titreşimi azaltan tasarımlar daha yüksek spindle hızlarına izin verir, üretkenliği daha da artırıyor.
Dört flütlü değişken tonlama uç değirmenleri, makineleme zor malzemelerde titreşim sorunlarını etkili bir şekilde çözmek için sofistike asimetrik geometriyi kullanır.Yüksek verimlilikli hassas işleme için kilit teknoloji olarak hizmet verenKesme aracı teknolojisi ilerledikçe, değişken tonlama tasarımı yeni malzemeler, gelişmiş kaplamalar,ve üretime daha fazla değer sağlamak için akıllı optimizasyon algoritmalarıTasarım ilkelerinin ve parametrelerin optimize edilmesinin doğru bir şekilde anlaşılması ve uygulanması, işletmelerin yüksek talep gören işleme uygulamalarında dönüştürücü iyileştirmeler elde etmelerini sağlar.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
