1. Introdução
O moinho de CNC fica no coração da usinagem moderna, permitindo que as lojas moldem tudo, desde componentes aeroespaciais a moldes automotivos.
Selecionar o cortador e a estratégia certos não apenas influencia a qualidade da peça, mas também afeta o tempo do ciclo, vida da ferramenta, e custo geral.
Em particular, moagem de rosto e moagem final representar duas abordagens fundamentais, cada um com mecânica distinta, vantagens, e limitações.
Ao entender suas principais diferenças, Os engenheiros podem otimizar as taxas de remoção de materiais, acabamento superficial, e precisão dimensional.
2. O que é o enchimento de rosto?
O moinho de rosto fica como uma pedra angular de remoção de material de alto volume e superfície plana nas operações modernas do CNC.
Orientando o eixo de rotação do cortador perpendicular para a peça de trabalho, Mills de rosto envolvem várias inserções simultaneamente, produzindo amplamente, superfícies planas com alta eficiência.
Definição e mecânica fundamental
Na face fresing, a ferramenta dentes periféricos e Face de cortador Ambos removem o material. Tipicamente, O corpo do cortador se estende 50 mm para 250 milímetros de diâmetro, Habitação 8–16 Inserções indexáveis.
À medida que o eixo gira em 1000–3000 rpm, o cortador passa a superfície com um profundidade de corte rasa (Ao ≈ 1-3 mm) e um engajamento radial pesado (re -30-60% do diâmetro).
Esta combinação maximiza o Taxa de remoção de metal (Mrr)—FENHO ACONTECENDO 500–800 cm³/min em aço suave - enquanto mantém a integridade da superfície.
Geometrias típicas do cortador
A maioria dos fábrica de face usa Cabeças de inserção indexível, permitindo mudanças rápidas de ferramentas e bordas de corte personalizáveis. As geometrias comuns incluem:
- Inserções quadradas ou redondas (8–12 mm Círculo inscrito) para moagem geral
- Inserções de altura com ângulos de chumbo reduzidos (10–20 °) Para aumentar o MRR
- Inserções de geometria positiva Para forças de corte baixo e acabamento fino
As conexões do fuso geralmente empregam afunilamentos robustos (GATO 50 ou hsk 100) Para minimizar a escuridão (< 3 µm) e garantir a estabilidade sob cargas pesadas de corte.
Cortando a cinemática
A cinemática de moagem de rosto enfatiza:
Engajamento axial (Ao):
- Controles cortam espessura por passagem
- Faixa típica: 1–3 mm para desbaste, 0.2–0,5 mm para acabamento
Engajamento radial (ré):
- Dita a largura do cortador em corte
- Frequentemente definido para 30 a 60% do diâmetro do cortador para desbaste
Direção da alimentação:
- Fresagem convencional (escalar) Aumenta o acabamento da superfície, mas pode aumentar o desgaste da ferramenta
- Escalar moagem (abaixo) reduz as forças de corte à custa da vida da ferramenta
Balancing Ao, ré, e alimentação por dente (fz ≈ 0,05-0,2 mm) Otimiza a carga de chip e a dissipação de calor.
Características de moagem de rosto
- Cortadores de grande diâmetro:
Cabeças largas (até 250 milímetros) entregar MRR alto e cobrir superfícies amplas rapidamente. - Raso axial, Cortes radiais pesados:
Espalhar o corte sobre muitas inserções reduz a carga por inserção, prolongando a vida útil da ferramenta. - Acabamento de superfície & Tolerâncias:
Com um passe final (Ao ≈ 0.5 milímetros, fz ≈ 0.05 milímetros), lojas alcançam RA 1,6-3,2 µm e nivelamento interior ± 0,02 mm sobre 300 milímetros. - Máquina & Necessidades de ferramentas:
Requer usinas rígidas com 40–60 eixos KW, Líquido de alto fluxo, e detentores de ferramentas precisos (acabar < 3 µm).
Prós de moagem de rosto
- Remoção de metal maximizada:
MRR pode exceder 700 cm³/min em aço, reduzindo os ciclos de desbaste por 50%. - Planicidade superior:
Grandes diâmetro de corte elimina linhas de despedida e produz superfícies planas com passes mínimos. - Evacuação eficiente de chips:
Geometria de flauta larga e lascas de alta velocidade rapidamente, impedir a recuperação e o acúmulo de calor. - Forças de corte mais baixas por dente:
A carga de espalhamento mais de 8 a 16 inserções diminui a espessura do chip individual e inserir desgaste.
Contras do moinho de rosto
- Baixo acesso vertical na parede:
A geometria do cortador limita a capacidade de usinar slots estreitos ou bolsos profundos - as fábricas de end lidam com esses recursos. - Restrições de excesso:
Extensões de ferramentas longas (L/d > 2:1) Introduzir deflexão e conversa, especialmente em cáries delgadas. - Potencial para conversas:
O alto engajamento radial em máquinas menos rígidas pode excitar ressonâncias de fuso ou peça de trabalho. - Insira o tempo de inatividade da mudança:
Cada parada de indexação leva ~ 30-60 segundos, Adicionando tempo não cortado em longas corridas.
Aplicações de moagem de rosto
- Surfação da placa & Fresagem de convés:
Nivelando grandes peças fundidas ou camas com planaridade melhor do que 0.02 milímetros sobre 300 milímetros. - Desbaste pesado:
Removendo 3-5 mm por passagem em peças fundidas e peças antes de terminar. - Morrer & Molde Corte de mosca:
Pasta de desnatação leve (Ao ≈ 0.5 milímetros) para planarização em nível de bloco antes da moagem de precisão. - Passes preliminares de skim:
Preparando superfícies para recursos de moagem final, removendo as ações em escala de milímetro.
3. O que é o final de moagem?
O moinho final representa um dos mais versátil Operações na usinagem moderna de CNC.
Ao contrário da moagem de rosto, Onde o eixo do cortador fica perpendicular à peça, A moagem final alinha o eixo da ferramenta paralelo (ou em um leve ângulo) para a superfície.
Como resultado, As fábricas finais envolvem o material tanto na periferia e na ponta deles, habilitando mergulhando, ranhura, e contorno em um único caminho de ferramenta.
Princípios de definição e corte de núcleo
As fábricas de extremidade removem o material girando um cortador multiflute e traduzindo-o ao longo de caminhos de ferramentas definidos.
Os maquinistas podem mergulhar o cortador na peça, Em seguida, mova -o lateralmente para slotting ou perfil. Os principais parâmetros incluem:
- Engajamento radial (ae): porcentagem de diâmetro da ferramenta engajado, de 5% (acabamento leve) até 100% (slotting completo).
- Profundidade de corte axial (AP): varia de 0.5 mm em acabamento fino a 10 a 25 mm em passes de desbaste.
- Alimentação por dente (fz): Normalmente 0,02-0,15 mm/dente, dependendo do diâmetro e material da ferramenta.
Variando isso, Operadores equilibram a taxa de remoção de material (Mrr)—Ften 200–400 cm³/min em aço - com a vida útil da ferramenta e os requisitos de acabamento da superfície.
Geometrias típicas do cortador
As fábricas finais vêm em uma ampla variedade de formas para atender às tarefas diferentes:
- Fresas de topo quadrado: Fundo plano para cantos afiados e perfis 2D; diâmetros de 2 mm para 32 milímetros.
- Moinhos de ponta de bola: Ponta arredondada para contornos 3D lisos; comum na usinagem de matriz e mofo com diâmetros de 4-20 mm.
- Radius End Mills de canto: Filé embutido na esquina, Combinando força e acabamento; raios de 0.5 mm para 3 milímetros.
Adicionalmente, Tipos especializados incluir Mills de micro-extremidade (diâmetros <2 milímetros) para corredores finos e Mills finais de desbaste com flautas serrilhadas para quebrar fichas e aumentar o MRR.
Cortando a cinemática
A ação de corte da moagem final depende da orientação e do caminho da ferramenta:
- Corte de mergulho: O operador mergulha a ferramenta verticalmente na peça (AP até o comprimento completo da ferramenta), Em seguida, transita para o movimento lateral.
- Entalhamento: O cortador se move ao longo de um caminho com 80 a 100% de engajamento radial, Criando slots em um único passe.
- Perfil/contorno: Com engajamento radial leve (5–30%), O cortador segue caminhos complexos 2-D ou 3D, Modelando bolsos e contornos.
Coordenando a velocidade do eixo (500–10000 rpm, dependendo do diâmetro) com taxas de alimentação, Os maquinistas mantêm cargas de chip estáveis e evitam a deflexão da ferramenta.
Características de moagem final
- Controle de profundidade versátil: Você pode ajustar profundidades axiais e radiais em uma ampla gama, adaptar -se ao desbaste e acabamento em um tipo de ferramenta.
- Batendo e embolsando: As usinas finais se destacam em criar slots para baixo 0.5 mm de largura (com micro ferramentas) e bolsos até 50 mm de profundidade.
- Contornando formas complexas: As fábricas finais de bola e radio de canto produzem transições suaves em superfícies 3D, com alturas de vieira sob 0.02 milímetros.
- Desbaste & Acabamento: Variantes de desbaste lidam AP >10 mm e AE >50%, Enquanto as flautas polidas em cortadores de acabamento atingem RA 0,4-1,6 µm.
Prós de moagem final
- 3-D Access de contorno: As fábricas finais esculpem geometrias complexas - como perfis de lâmina de turbina ou superfícies de implantes médicos - sem configurações secundárias.
- Alta precisão vertical: Tolerâncias apertadas (± 0,01-0,02 mm) Nas paredes e recursos garantem o ajuste adequado do componente.
- Espessura controlada do chip: Limitando AE a <30%, As lojas reduzem as forças de corte e alcançam o desgaste consistente da ferramenta.
- Ampla seleção de ferramentas: Diâmetros de 0.5 milímetros (micro-usinagem) até 50 MM suporta uma vasta gama de materiais e aplicações.
Contras do moinho final
- Menor MRR vs.. Fresamento frontal: Mesmo as fábricas de endividamento agressivas chegam a cerca de 300 a 400 cm³/min, Cerca de metade do que as folhas de face alcançam.
- Forças mais altas por dente: Cortes profundos concentram cargas em flautas individuais, arriscando lascas de borda, especialmente em ferramentas de carboneto com pequenos diâmetros.
- Risco de deflexão da ferramenta: Mills finais de longo alcance (L/d > 4:1) Desviar sob carga, causando erro dimensional ou conversa.
- Programação complexa do caminho da ferramenta: Gerando slotting eficiente, trocoidal, ou contornos de 3 eixos exigem estratégias de came avançadas e otimização do ciclo.
Aplicações de moagem final
- Slotting de precisão & Bolso: Teclas de usinagem, Slots em T, e cavidades internas para ± 0,02 mm.
- 3-D acabamento superficial: Gerando contornos de molde e matriz lisos com ferramentas de nariz de bola, alcançando ra <0.8 µm.
- Gravação aeroespacial: Moer orifícios de resfriamento, padrões de flauta, e texto em componentes do motor com fábricas de micro-extremidade.
- Arredondamento de canto & Chanfro: Produzindo filetes e chanfros em um passe, eliminando quebras secundárias de borda.
4. Rosto vs.. Fresamento final: Como escolher
A seleção entre a face e a moagem final depende de vários fatores inter -relacionados.
Avaliando geometria de parte, Objetivos de remoção de materiais, Requisitos de superfície e tolerância, e capacidade da máquina, Você pode determinar a estratégia ideal - ou até combinar os dois métodos - para maximizar a eficiência e a qualidade da peça.
Critérios de decisão
Geometria de parte
- Plano, superfícies expansivas (por exemplo. convés, flanges) naturalmente se adequar moagem de rosto.
- Slots, bolsos, e os contornos 3D exigem moagem final Para acesso preciso.
Flatidão necessária & Terminar
- As folhas de face oferecem planicidade dentro de ± 0,02 mm 300 vãos mm e rugosidade de RA 1,6–3,2 µm.
- As fábricas finais alcançam características localizadas mais rígidas - paredes verticais para ± 0,01 mm e acabamentos superficiais até RA 0.8 µm em pequenas áreas.
Taxa de remoção de material (Mrr)
- Roughs de moagem de rosto 500–800 cm³/min em aço com cortadores de grande diâmetro.
- A encerramento de encerramento está em torno de 300-400 cm³/min mesmo com as fábricas de endividamento.
Rigidez da máquina & Poder do fuso
- A moagem de rosto pesado requer máquinas rígidas (40–60 eixos KW, CAT 50/HSK 100 afunila).
- A moagem final-especialmente os trabalhos micro ou de longo alcance-gera e os fusos de alta velocidade (10 000–20 000 RPM) e sobrecarregada da ferramenta minimizada.
Milling de rosto vs.. Final de moagem - Tabela comparativa
| Categoria | Fresamento frontal | Fresamento final |
|---|---|---|
| Função Primária | Usinagem grande, superfícies planas | Slots de usinagem, bolsos, contornos, e recursos 3D |
| Superfície de corte | Fundo do cortador (Engajamento axial) | Inferior e lados do cortador (axial + engajamento radial) |
| Geometria típica do cortador | Cortadores de grande diâmetro com inserções indexáveis (Ø50-250 mm) | Mills finais de carboneto sólido ou HSS (Ø3–50 mm), nariz de bola, raio de canto |
Taxa de remoção de material (Mrr) |
Alto (até 800 cm³/min em aço) | Moderado (até 400 cm³/min) |
| Alimentação por dente (Fz) | 0.1–0,3 mm/dente | 0.02–0,15 mm/dente |
| Acabamento superficial alcançável | RA 1,6-3,2 µm | RA 0,8-1,6 µm em aplicações de acabamento |
| Pontos fortes | Excelente planura da superfície, Altas taxas de remoção, Boa evacuação de chip | Acesso a recursos complexos, alta precisão em pequenas peças |
| Fraquezas | Não é possível usinar paredes verticais ou cavidades profundas; risco de conversa em longas saltos | Taxas de remoção mais baixas; risco de deflexão da ferramenta em altas proporções |
| Aplicativos comuns | Fresagem de convés, surfação de bloco, desbaste de placa pesada | Entalhamento, bolso, fresagem de perfil, 3D acabamento do molde |
| Requisitos da máquina | Alto torque, máquinas rígidas para engajamento amplo de cortadores | Fusos de alta velocidade; capaz de movimentos complexos de 3 eixos ou 5 eixos |
| Considerações de vida da ferramenta | Inserir desgaste; precisa de indexação ou substituição regular | Fim de quebra de moinho ou lasca, especialmente em condições de longo alcance |
Diretrizes de melhor prática para estratégias híbridas
- Estágio 1 - desbaste com o fábrica de rosto: Remova 70-80% do estoque em corte radial axial e pesado raso.
- Estágio 2 -Passo semi-final: Use um moinho de final de diâmetro de médio diâmetro (AE ~ 30%, AP ~ 2 mm) Para aparar cantos e paredes.
- Estágio 3 - Passe de acabamento: Empregue um moinho de final fino (fz <0.05 milímetros, AP ~ 0,5 mm) Para contornos 3D e tolerâncias apertadas.
- Otimize o caminho da ferramenta: Aplique compensação adaptativa para as fábricas finais para manter a carga constante de chip e minimizar o desgaste da ferramenta.
- Monitorar vibrações: Ajuste ae e fz para evitar conversas, especialmente em configurações de longo alcance.
5. Conclusão
Face e Finishing Cada servir papéis cruciais na usinagem moderna.
A moagem de rosto maximiza a remoção do material e a qualidade da superfície plana, enquanto a moagem final desbloqueia geometria 3D e recursos apertados.
Avaliando o projeto de peça, MRR metas, e recursos da máquina, Os engenheiros podem implantar a estratégia ideal - ou uma sequência híbrida - para alcançar eficiente, produção de alta qualidade.
Avançando, inovações como Moinhos de face de alta alimentação e Mills de micro-extremidade Continue a estender as capacidades de ambos os métodos, garantindo sua relevância em alta mistura, baixo volume, e ambientes de produção em massa tanto.
ESSE é a escolha perfeita para suas necessidades de fabricação se você precisar de alta qualidade CNC Serviços de moagem.
