1. مقدمه
آسیاب CNC در قلب ماشینکاری مدرن نشسته است, فروشگاه ها را قادر می سازد تا همه چیز را از قطعات هوافضا گرفته تا قالب های خودرو شکل دهند.
انتخاب برش و استراتژی مناسب نه تنها بر کیفیت قسمت تأثیر می گذارد بلکه بر زمان چرخه نیز تأثیر می گذارد, زندگی ابزاری, و هزینه کلی.
خاص, فرز و آسیاب پایان نمایانگر دو رویکرد بنیادی است, هرکدام با مکانیک متمایز, مزایا, و محدودیت ها.
با درک تفاوت های کلیدی آنها, مهندسان می توانند نرخ حذف مواد را بهینه کنند, پرداخت سطح, و دقت بعدی.
2. آسیاب صورت چیست?
آسیاب صورت به عنوان سنگ بنای حذف مواد با حجم بالا و ظاهر مسطح در عملیات مدرن CNC قرار دارد.
با جهت گیری محور چرخش برش عمود به قطعه کار, Face Mills به طور همزمان درج های مختلف را درگیر می کند, تولید گسترده, سطوح مسطح با راندمان بالا.
تعریف و مکانیک اساسی
در آسیاب صورت, ابزار دندانهای جانبی و صورت برش هر دو ماده را حذف می کنند. به طور معمول, بدنه برش 50 میلی متر به 250 میلی متر قطر, محفظه 8–16 درج قابل فهرست.
همانطور که دوک نخ ریسی در آن می چرخد 1000-3000 دور در دقیقه, برش سطح را با a کم می کند عمق محوری کم عمق برش (AO ≈ 1-3 میلی متر) و الف درگیری شعاعی سنگین (30-60 ≈ re از قطر).
این ترکیب حداکثر می کند میزان برداشتن فلز (MRR)- از این رو رسیدن 500-800 سانتی متر در دقیقه در فولاد خفیف - در حالی که یکپارچگی سطح را حفظ می کند.
هندسه های برش معمولی
بیشتر آسیاب های صورت استفاده می کنند سرصفحه قابل فهرست, اجازه تغییر سریع ابزار و لبه های برش قابل تنظیم. هندسه های مشترک شامل:
- درج مربع یا دور (8-12 میلی متر دایره کتیبه) برای فرز عمومی
- درج های پر تغذیه بالا با کاهش زاویه سرب (10-20 درجه) برای تقویت MRR
- درج های مثبت-ژنومتری برای نیروهای برش کم و پایان خوب
اتصالات اسپیندل معمولاً از نوارهای قوی استفاده می کند (گربه 50 یا HSK 100) برای به حداقل رساندن runout (< 3 میکرومتر) و از ثبات در زیر بارهای برش سنگین اطمینان حاصل کنید.
برش سینماتیک
با توجه به سینماتیک آسیاب بر:
مشارکت محوری (به):
- کنترل ضخامت در هر پاس
- دامنه معمولی: 1-3 میلی متر برای خشن, 0.2-0.5 میلی متر برای اتمام
درگیری شعاعی (دوباره):
- عرض برش را در برش دیکته می کند
- برای خشن شدن اغلب به 30-60 ٪ قطر برش تنظیم می شود
جهت تغذیه:
- آسیاب معمولی (صعود) سطح سطح را تقویت می کند اما ممکن است سایش ابزار را افزایش دهد
- صعود (پایین) نیروهای برش را با هزینه عمر ابزار کاهش می دهد
متعادل کردن, دوباره, و در هر دندان تغذیه کنید (Fz ≈ 0.05-0.2 میلی متر) بار تراشه و اتلاف گرما را بهینه می کند.
ویژگی های فرز صورت
- برش های قطر بزرگ:
سرهای گسترده (تا 250 میلی متر) MRR بالا را تحویل داده و سطوح گسترده را به سرعت بپوشانید. - محوری کم عمق, برش های شعاعی سنگین:
پخش برش در بسیاری از درج ها باعث کاهش بار در هر نسخه می شود, افزایش عمر ابزار. - پایان سطح & تحمل ها:
با یک پاس پایان (دارای 0.5 میلی متر, fz ≈ 0.05 میلی متر), مغازه ها به دست می رسند RA 1.6-3.2 میکرومتر و صاف بودن 0.02 میلی متر تمام 300 میلی متر. - ماشین & نیازهای ابزار:
به آسیاب های سفت و سخت نیاز دارد 40اسپیندل -60 کیلو وات, خنک کننده با جریان بالا, و دارندگان ابزار دقیق (رویه < 3 میکرومتر).
جوانب سود آسیاب صورت
- حذف فلز حداکثر:
MRR می تواند بیش از 700 سانتی متر در دقیقه در فولاد, کاهش چرخه های خشن تا 50%. - صافی برتر:
قطر برش بزرگ خطوط فراق را از بین می برد و سطوح مسطح با حداقل پاس ها را بازده می دهد. - تخلیه تراشه کارآمد:
هندسه فلوت گسترده و تراشه های پر سرعت به سرعت پاک می شوند, جلوگیری از بازپرداخت و ایجاد گرما. - نیروهای برش پایین در هر دندان:
پخش بار بیش از 8-16 درج باعث کاهش ضخامت تراشه های فردی و درج سایش می شود.
منفی از آسیاب صورت
- دسترسی به دیواره عمودی ضعیف:
هندسه برش توانایی ماشین سازی شکافهای باریک یا جیب های عمیق را محدود می کند - آسیاب های END این ویژگی ها را کنترل می کنند. - محدودیت های بیش از حد:
پسوند ابزار طولانی (L/D > 2:1) معرفی انحراف و پچ پچ, مخصوصاً در حفره های باریک. - پتانسیل پچ پچ:
درگیری شعاعی بالا در دستگاه های کمتر سفت. - درج تغییر زمان تغییر:
هر توقف نمایه سازی 30-60 ثانیه طول می کشد, اضافه کردن زمان غیر برش در طولانی مدت.
برنامه های آسیاب صورت
- سطح صفحه & آسیاب کردن:
تراز کردن ریخته گری ها یا تختخواب های بزرگ با مسطح بهتر از 0.02 میلی متر تمام 300 میلی متر. - سخت گیر:
از بین بردن 3-5 میلی متر در هر پاس در ریخته گری ها و بخشش ها قبل از اتمام. - مردن & برش مگس قالب:
لاغر سبک عبور می کند (دارای 0.5 میلی متر) برای برنامه ریزی سطح بلوک پیش از فرز دقیق. - پاس های پوستی مقدماتی:
تهیه سطوح برای ویژگی های آسیاب نهایی با از بین بردن سهام در مقیاس میلی متر.
3. آسیاب پایان چیست?
آسیاب پایان یکی از بیشترین ها را نشان می دهد همه کاره عملیات در ماشینکاری مدرن CNC.
برخلاف فرز صورت, جایی که محور برش عمود بر قطعه کار است, آسیاب پایان محور ابزار را تراز می کند موازی (یا با یک زاویه اندک) به سطح.
در نتیجه, آسیاب های پایان هر دو ماده را در حاشیه خود درگیر می کنند و در نوک آنها, قابل قبول غوطه ور, شکاف, و کانتورینگ در یک ابزار ابزار واحد.
تعریف و اصول برش اصلی
آسیاب های انتهایی با چرخاندن یک برش چند فلزی و ترجمه آن در امتداد راه های ابزار تعریف شده ، مواد را حذف می کنند.
ماشینها می توانند برش را به قطعه کار بکشند, سپس آن را به صورت جانبی برای شکاف یا پروفایل حرکت دهید. پارامترهای کلیدی شامل:
- درگیری شعاعی (عید): درصد قطر ابزار درگیر, از 5% (اتمام نور) تا 100% (شکاف کامل).
- عمق محوری برش (AP): محدوده از 0.5 میلی متر در پایان خوب به 10-25 میلی متر در پاس های خشن.
- در هر دندان تغذیه کنید (fz): به طور معمول 0.02-0.15 میلی متر/دندان, بسته به قطر ابزار و مواد.
با تغییر اینها, اپراتورها نرخ حذف مواد را متعادل می کنند (MRR)‘از 200-400 سانتی متر در دقیقه در فولاد - با طول عمر ابزار و الزامات پایان سطح.
هندسه های برش معمولی
آسیاب های انتهایی در طیف گسترده ای از شکل ها متناسب با کارهای مختلف آمده اند:
- میلز انتهای مربعی: کف صاف برای گوشه های تیز و پروفایل های 2D; قطر از 2 میلی متر به 32 میلی متر.
- آسیاب های انتهای توپ: نوک گرد برای کانتورهای 3 بعدی صاف; متداول در ماشین مردن و قالب با قطر 4-20 میلی متر.
- شعاع گوشه آسیاب های انتهایی: فیله داخلی در گوشه, ترکیب قدرت و پایان; شعاع از 0.5 میلی متر به 3 میلی متر.
علاوه بر این, انواع ویژه شامل شود آسیاب های میکرو انتها (قطرها <2 میلی متر) برای راهروهای خوب و آسیاب های انتهایی خشن با فلوت های دندانه دار برای شکستن تراشه ها و تقویت MRR.
برش سینماتیک
عملکرد برش Milling End بستگی به جهت گیری ابزار و مسیر ابزار دارد:
- برش: اپراتور ابزار را به صورت عمودی در قطعه کار فرو می برد (طول ابزار کامل), سپس به حرکت جانبی منتقل می شود.
- شکاف زدن: برش در طول مسیری با درگیری شعاعی 80-100 ٪ حرکت می کند, ایجاد اسلات در یک پاس.
- پروفایل/کانتورینگ: با درگیری شعاعی سبک (5-30 ٪), برش از مسیرهای پیچیده 2-D یا 3 بعدی پیروی می کند, شکل دادن به جیب ها و کانتورها.
با هماهنگی سرعت دوک نخ ریسی (500–10000 دور در دقیقه, بستگی به قطر دارد) با نرخ خوراک, ماشین سازان بارهای تراشه پایدار را حفظ کرده و از انحراف ابزار جلوگیری می کنند.
ویژگی های آسیاب پایان
- کنترل عمق همه کاره: می توانید هر دو عمق محوری و شعاعی را در یک محدوده وسیع تنظیم کنید, تطبیق با خشن و به پایان رساندن در یک نوع ابزار.
- شکاف و جیب زدن: End Mills در ایجاد شکاف به 0.5 عرض میلی متر (با ابزارهای میکرو) و جیب تا 50 میلی متر عمیق.
- اشکال پیچیده کانتورینگ: آسیاب های انتهای توپ و گوشه ای در سطوح 3 بعدی انتقال صاف ایجاد می کنند, با ارتفاعات scallop در زیر 0.02 میلی متر.
- خشن کردن & در حال اتمام: انواع خشن AP را کنترل می کند >10 MM و AE >50%, در حالی که فلوت های جلا شده در برش های نهایی به RA 0.4-1.6 میکرومتر می رسند.
جوانب مثبت فرز
- 3-دسترسی به کانتور: آسیاب های انتهایی هندسه های پیچیده - مانند پروفایل تیغه توربین یا سطوح کاشت پزشکی - بدون تنظیمات ثانویه.
- دقت عمودی بالا: تحمل های تنگ (0.01-0.02 میلی متر) روی دیوارها و ویژگی ها از تناسب مؤلفه مناسب اطمینان حاصل کنید.
- ضخامت تراشه کنترل شده: با محدود کردن AE به <30%, مغازه ها نیروهای برش را کاهش داده و به سایش ابزار مداوم دست می یابند.
- انتخاب ابزار گسترده: قطر از 0.5 میلی متر (خرد کردن) تا 50 MM از طیف گسترده ای از مواد و برنامه ها پشتیبانی می کند.
منفی از آسیاب پایان
- پایین MRR در مقابل. فرز صورت: حتی آسیاب های انتهایی خشن تهاجمی در حدود 300-400 سانتی متر در دقیقه, تقریباً نیمی از آنچه که آسیاب های صورت به آن دست می یابند.
- نیروهای بالاتر در هر دندان: برشهای عمیق بارهای فلوتهای فردی را متمرکز می کنند, تراشه لبه خطرناک, به خصوص در ابزارهای کاربید با قطرهای کوچک.
- خطر انحراف ابزار: آسیاب های پایان طولانی مدت (L/D > 4:1) زیر بار منحرف است, ایجاد خطای بعدی یا پچ پچ.
- برنامه نویسی پیچیده راه راه: تولید اسلات کارآمد, تروکود, یا کانتورهای 3 محوره خواستار استراتژی های پیشرفته CAM و بهینه سازی چرخه است.
برنامه های آسیاب پایان
- شیب دقیق & جیب: کلیدهای ماشینکاری, اسلات های تی, و حفره های داخلی تا 0.02 میلی متر پوند.
- 3-D پایان سطح: تولید قالب صاف و کانتورهای مرده با ابزارهای بینی توپ, دستیابی به RA <0.8 میکرومتر.
- حکاکی ویژگی هوافضا: سوراخ های خنک کننده فرز, الگوهای فلوت, و متن را روی اجزای موتور با آسیاب های میکرو انتهایی متن کنید.
- گوشه گرد & چرب: تولید فیله و اتاق در یک پاس, از بین بردن شکاف های لبه ثانویه.
4. صورت در مقابل. پایان آسیاب: نحوه انتخاب
انتخاب بین آسیاب صورت و انتهایی به چندین عامل مرتبط بستگی دارد.
با ارزیابی هندسه قسمت, اهداف حذف مواد, الزامات سطح و تحمل, و قابلیت ماشین, شما می توانید استراتژی بهینه - یا حتی ترکیب هر دو روش - را برای به حداکثر رساندن کارآیی و کیفیت جزئی تعیین کنید.
معیارهای تصمیم گیری
هندسه قسمت
- مسطح, سطوح گسترده (به عنوان مثال. عرشه ها, فلنج) به طور طبیعی کت و شلوار فرز.
- اسلات, جیب ها, و کانتورهای 3 بعدی نیاز دارند آسیاب پایان برای دسترسی دقیق.
صافی مورد نیاز & پایان
- آسیاب های صورت صافی را در فاصله 0.02 میلی متر پوند تحویل می دهند 300 MM و زبری RA 1.6-3.2 میکرومتر.
- آسیاب های انتهایی به ویژگی های محلی محکم تر دست می یابند - دیواره های عمودی تا 0.01 میلی متر پوند و سطح به سمت RA به پایان می رسد 0.8 میکرومتر در مناطق کوچک.
میزان حذف مواد (MRR)
- آسیاب صورت خشن 500-800 سانتی متر در دقیقه در فولاد با برش های با قطر بزرگ.
- آسیاب پایان در صدر 300-400 سانتی متر در دقیقه حتی با آسیاب های انتهایی خشن قرار می گیرد.
استحکام ماشین & قدرت دوک
- آسیاب صورت سنگین به ماشین های سفت و سخت نیاز دارد (40اسپیندل -60 کیلو وات, گربه 50/HSK 100 مخروطی).
- آسیاب پایان-به ویژه مشاغل میکرو یا طولانی مدت-دوک های با سرعت بالا را تغییر می دهد (10 000-20 000 دور در دقیقه) و ابزار به حداقل رساندن.
فرز صورت در مقابل. آسیاب پایان - جدول مقایسه ای
| دسته | فرز صورت | پایان آسیاب |
|---|---|---|
| عملکرد اولیه | ماشینکاری بزرگ, سطوح مسطح | اسلات ماشینکاری, جیب ها, محاصره, و ویژگی های سه بعدی |
| سطح برش | پایین برش (مشارکت محوری) | پایین و طرف برش (محوری + درگیری شعاعی) |
| هندسه برش معمولی | برش های قطر بزرگ با درج های شاخص (50-250 میلی متر) | کاربید جامد یا HSS End Mills (3-50 میلی متر), بینی, شعاع گوشه ای |
میزان حذف مواد (MRR) |
بالا (تا 800 سانتی متر در دقیقه در فولاد) | متوسط (تا 400 سانتی متر در دقیقه) |
| در هر دندان تغذیه کنید (fz) | 0.1-0.3 میلی متر/دندان | 0.02-0.15 میلی متر/دندان |
| سطح قابل دستیابی است | RA 1.6-3.2 میکرومتر | RA 0.8-1.6 میکرومتر در برنامه های کاربردی |
| نقاط قوت | صافی سطح عالی, نرخ حذف زیاد, تخلیه تراشه خوب | دسترسی به ویژگی های پیچیده, با دقت بالا در قسمت های کوچک |
| ضعف | نمی تواند دیوارهای عمودی یا حفره های عمیق را ماشین کند; خطر پچ پچ در طولانی مدت | نرخ حذف پایین تر; خطر انحراف ابزار در نسبت ابعاد بالا |
| برنامه های کاربردی رایج | آسیاب کردن, سطح بلوک, صفحه سنگین | شکاف زدن, جیب, فرز مشخصات, 3D پایان قالب |
| مورد نیاز دستگاه | با مساحت زیاد, دستگاه های سفت و سخت برای درگیری گسترده برش | دوک های پر سرعت; قادر به حرکات پیچیده 3 محور یا 5 محور |
| ملاحظات زندگی ابزار | پوشیدن را وارد کنید; نیاز به نمایه سازی یا جایگزینی منظم دارد | شکستگی آسیاب یا تراشه را پایان دهید, به خصوص در شرایط طولانی مدت |
دستورالعمل های بهترین عمل برای استراتژی های ترکیبی
- مرحله 1 - خشن با آسیاب صورت: 70-80 ٪ از سهام را در برش شعاعی کم عمق و سنگین حذف کنید.
- مرحله 2 -پاس نیمه پرشور: از یک آسیاب انتهایی با قطر متوسط استفاده کنید (AE 30 ٪, AP ~ 2 میلی متر) به گوشه ها و دیوارها اصلاح کنید.
- مرحله 3 - پاس پایان: از یک آسیاب پایان خوب استفاده کنید (fz <0.05 میلی متر, AP ~ 0.5 میلی متر) برای کانتورهای 3 بعدی و تحمل های محکم.
- مسیر ابزار را بهینه کنید: برای حفظ بار ثابت تراشه و به حداقل رساندن سایش ابزار ، از پاکسازی تطبیقی برای آسیاب های انتهایی استفاده کنید.
- نظارت بر ارتعاشات: AE و FZ را تنظیم کنید تا از پچ پچ جلوگیری شود, به خصوص در تنظیمات طولانی مدت.
5. نتیجه گیری
آسیاب صورت و پایان هر یک نقش های اساسی در ماشینکاری مدرن دارند.
آسیاب صورت حداکثر حذف مواد و کیفیت سطح مسطح را به حداکثر می رساند, در حالی که آسیاب پایان هندسه سه بعدی و ویژگی های تنگ را باز می کند.
با ارزیابی طراحی قسمت, اهداف MRR, و قابلیت های دستگاه, مهندسان می توانند برای دستیابی به استراتژی بهینه - یا یک دنباله ترکیبی - مستقر شوند کارآمد, تولید با کیفیت بالا.
حرکت به جلو, نوآوری هایی مانند آسیاب های صورت با تغذیه بالا و آسیاب های میکرو انتها به گسترش قابلیت های هر دو روش ادامه دهید, اطمینان از ارتباط آنها در مخلوط بالا, کم حجم, و محیط های تولید انبوه به طور یکسان.
این در صورت نیاز به کیفیت بالا ، انتخاب مناسبی برای نیازهای تولیدی شما است CNC خدمات فرز.
