Після стількох років обробки, чи знаєте ви трохоїдальну фрезерування?

Що таке трохоїдальне фрезерування

Торцеві фрези в основному використовуються для обробки площин, канавок і складних поверхонь. На відміну від точіння, при обробці канавок і складних поверхонь цих деталей велике значення має також конструкція траєкторії та вибір фрезерування. Як і при загальному методі фрезерування пазів, кут контакту дуги одночасної обробки може досягати максимум 180 °, умова розсіювання тепла є поганою, а температура різко підвищується під час обробки. Однак, якщо шлях різання змінюється таким чином, що фреза обертається з одного боку та обертається з іншого боку, кут контакту та кількість різання за один оберт зменшуються, сила різання та температура різання зменшуються, а термін служби інструменту подовжується. . Таким чином, різання може тривати протягом тривалого часу, наприклад (рис. 1) називається трохоїдальним фрезеруванням.

Його перевага в тому, що він зменшує складність різання та забезпечує якість обробки. Розумний вибір параметрів різання може підвищити ефективність і знизити витрати, особливо при обробці важкооброблюваних матеріалів, таких як жаростійкі сплави та високотверді матеріали, він може відігравати значну роль і має великий потенціал розвитку, який може бути причина, чому промисловість приділяє все більше уваги та обирає метод трохоїдального фрезерування.

Технічні переваги

Циклоїду також називають трохоїдою та розширеною епіциклоїдою, тобто траєкторією точки поза або всередині рухомого кола, коли рухоме коло продовжує певну пряму лінію для кочення без ковзання. Її також можна назвати довгою (короткою) циклоїдою. Трохоїдальна обробка полягає в обробці торцевою фрезою діаметром менше ширини канавки для обробки півдугової канавки в невелику частину дуги збоку. Він може обробляти різні канавки і поверхневі порожнини. Таким чином, теоретично, кінцева фреза може обробляти пази та профілі будь-якого розміру, більшого за нього, а також може зручно обробляти серію виробів.

З розвитком і застосуванням технології цифрового комп’ютерного керування, керована траєкторія фрезерування, оптимізація параметрів різання та багатогранний потенціал трохоїдального фрезерування використовуються та вводяться в дію все більше і більше. Його враховують і цінують такі галузі обробки деталей, як аерокосмічна промисловість, транспортне обладнання та виробництво інструментів і форм. Особливо в аерокосмічній промисловості, часто використовувані деталі з титанового сплаву та термостійкого сплаву на основі нікелю мають багато складних характеристик обробки, зокрема:

Висока термічна міцність і твердість ускладнюють знос або навіть деформацію ріжучого інструменту;

Висока міцність на зсув дозволяє легко пошкодити лезо;

Низька теплопровідність ускладнює передачу високого тепла в зону різання, де температура часто перевищує 1000ºC, що посилює знос інструменту;

Під час обробки матеріал часто приварюється до леза, що призводить до наростання краю. Погана якість обробленої поверхні;

Явище зміцнення термостійких сплавів на основі нікелю з аустенітною матрицею є серйозним;

Карбіди в мікроструктурі жаростійких сплавів на основі нікелю викликають абразивне зношування інструменту;

Титанові сплави мають високу хімічну активність, і хімічні реакції також можуть посилити пошкодження тощо.

Ці труднощі можна обробляти безперервно та плавно за допомогою технології трохоїдального фрезерування.

Завдяки безперервній оптимізації інструментальних матеріалів, покриттів, геометричних форм і структур, швидкому прогресу інтелектуальних систем управління, технологій програмування та високошвидкісних, високоефективних багатофункціональних верстатів, високошвидкісних (HSC) і високоефективних (HPC) різання також досягло рівня. нові висоти. Високошвидкісна обробка в основному передбачає підвищення швидкості. Високоефективна обробка повинна враховувати не тільки підвищення швидкості різання, але також враховувати зменшення допоміжного часу, раціонально конфігурувати різні параметри різання та шляхи різання, а також виконувати складну обробку для скорочення процесів, покращення швидкості видалення металу за одиницю часу та водночас продовжити термін служби інструменту та зменшити вартість, врахувати захист навколишнього середовища.

технологічна перспектива

Згідно з даними застосування трохоїдального фрезерування в авіаційних двигунах (як показано в таблиці нижче), при обробці титанового сплаву Ti6242 вартість ріжучого інструменту на одиницю об'єму може бути знижена майже на 50%. Людино-години можна скоротити на 63%, загальну потребу в інструментах можна скоротити на 72%, а витрати на інструмент можна зменшити на 61%. Час роботи для обробки X17CrNi16-2 можна скоротити приблизно на 70%. Завдяки цьому гарному досвіду та досягненням передовий метод трохоїдального фрезерування застосовувався у все більшій кількості галузей, він також привернув увагу та почав застосовуватися в деяких галузях мікроточної обробки.