1. Увођење
ЦНЦ глодање је у срцу модерне машинске обраде, омогућавајући радњама да обликују све, од ваздухопловних компоненти до аутомобилских калупа.
Одабир правог резача и стратегије не само да утиче на квалитет дела, већ утиче и на време циклуса, век трајања алата, и укупни трошак.
Нарочито, глодање лица и крајње глодање представљају два темељна приступа, сваки са карактеристичном механиком, предности, и ограничења.
Разумевањем њихових кључних разлика, инжењери могу да оптимизују стопе уклањања материјала, површинска завршна обрада, и димензионална тачност.
2. Шта је глодање лица?
Чеоно глодање је камен темељац уклањања великог обима материјала и равних површина у модерним ЦНЦ операцијама.
Усмеравањем осе ротације резача окомито на радни предмет, чеони глодали захватају више уметака истовремено, производи широк, равне површине са високом ефикасношћу.
Дефиниција и основна механика
У чеоном глодању, алата периферних зуба и лице резача оба уклањају материјал. Обично, тело резача се простире 50 мм до 250 мм у пречнику, становање 8–16 индексних уметака.
Како се вретено окреће на 1000–3000 РПМ, секач превлачи површину са а плитка аксијална дубина реза (Ао ≈ 1–3 мм) и а тешко радијално захватање (ре ≈ 30–60% пречника).
Ова комбинација максимизира брзина уклањања метала (МРР)— често достижући 500-800 цм³/мин у меком челику — уз одржавање интегритета површине.
Типичне геометрије резача
Већина глодалица за лице користи индексне главе за уметање, омогућава брзу промену алата и прилагодљиве резне ивице. Уобичајене геометрије укључују:
- Квадратни или округли уметци (8–12 мм уписан круг) за опште млевење
- Уметци са високим протоком са смањеним оловним угловима (10–20°) за повећање МРР
- Уметци позитивне геометрије за мале силе резања и фину завршну обраду
Везе вретена обично користе робусне конусе (ЦАТ 50 или ХСК 100) да би се минимизирало исцрпљивање (< 3 μм) и обезбеди стабилност при великим оптерећењима резања.
Кинематика сечења
Кинематика чеоног глодања наглашава:
Аксијално захватање (То тхе):
- Контролише дебљину реза по пролазу
- Типичан опсег: 1–3 мм за грубу обраду, 0.2–0,5 мм за завршну обраду
Радијални ангажман (ре):
- Диктира ширину резача у резу
- Често је подешен на 30–60% пречника резача за грубу обраду
Смер храњења:
- Конвенционално млевење (пењати се) побољшава завршну обраду површине, али може повећати хабање алата
- Цлимб глодање (доле) смањује силе резања на рачун века алата
Балансирање Ао, ре, и хране по зубу (фз ≈ 0,05–0,2 мм) оптимизује оптерећење чипа и одвођење топлоте.
Карактеристике Фаце Миллинг
- Резачи великог пречника:
Широке главе (до 250 мм) испоручују висок МРР и брзо покривају широке површине. - Схаллов Акиал, Тешки радијални резови:
Ширење реза на много уметака смањује оптерећење по уметку, продужење века алата. - Површинска завршна обрада & Толеранције:
Уз завршни пас (Ао ≈ 0.5 мм, фз ≈ 0.05 мм), продавнице постижу Ра 1,6–3,2 µм и равност изнутра ±0,02 мм преко 300 мм. - Машина & Потребе за алатом:
Захтева круте млинове са 40–60 кВ вретена, расхладна течност високог протока, и прецизни држачи алата (исцрпљивање < 3 μм).
Предности глодања лица
- Максимално уклањање метала:
МРР може премашити 700 цм³ / мин у челику, смањење циклуса грубе обраде до 50%. - Супериор Флатнесс:
Велики пречник сечења елиминише линије раздвајања и даје равне површине уз минималне пролазе. - Ефикасна евакуација чипова:
Широка геометрија жлебова и струготине велике брзине чисте се брзо, спречавајући поновно сечење и накупљање топлоте. - Мање силе резања по зубу:
Ширење оптерећења на 8–16 уметака смањује индивидуалну дебљину струготине и хабање уметка.
Недостаци глодања лица
- Лош вертикални приступ зиду:
Геометрија резача ограничава могућност обраде уских утора или дубоких џепова - крајње глодалице се баве тим карактеристикама. - Ограничења превиса:
Дуги наставци алата (Л/Д > 2:1) увести скретање и брбљање, посебно у витким шупљинама. - Потенцијал за брбљање:
Висок радијални захват на мање крутим машинама може изазвати резонанцију вретена или радног предмета. - Инсерт Цхангеовер Станд:
Свако заустављање индексирања траје ~30–60 секунди, додавање времена нерезања у дугим стазама.
Примене Фаце Миллинг
- Плате Сурфацинг & Децк Миллинг:
Нивелисање великих одливака или кревета са планарношћу боље од 0.02 мм преко 300 мм. - Тешка груба обрада:
Уклањање 3–5 мм по пролазу у одливцима и отковцима пре завршне обраде. - Умрљати & Моулд Фли Цуттинг:
Лагани ски пасови (Ао ≈ 0.5 мм) за планаризацију на нивоу блока пре прецизног глодања. - Прелиминарне Ским Пасс:
Припрема површина за завршно глодање уклањањем залиха у милиметарској скали.
3. Шта је крајње глодање?
Завршно глодање представља једну од нај свестран операције у савременој ЦНЦ обради.
За разлику од глодања лица, где оса резача стоји окомито на радни предмет, крајње глодање поравнава осу алата паралелно (или под благим углом) на површину.
Као резултат, крајње глодалице захватају материјал и на њиховој периферији и на њиховом врху, омогућавање понирање, прорезивање, и контурисање у једној путањи алата.
Дефиниција и основни принципи резања
Завршне глодалице уклањају материјал ротирајући резач са више жлебова и преводећи га дуж дефинисаних путања алата.
Машини могу да уроне резач у радни предмет, затим га померите бочно за урезивање или профилисање. Кључни параметри укључују:
- Радијални ангажман (ае): проценат ангажованог пречника алата, од 5% (лагана завршна обрада) до 100% (пуно прорезивање).
- Аксијална дубина реза (ап): креће се од 0.5 мм у финој завршној обради до 10–25 мм у грубим пролазима.
- Храна по зубу (фз): типично 0,02–0,15 мм/зуб, у зависности од пречника алата и материјала.
Варирањем ових, оператери балансирају брзину уклањања материјала (МРР)—често 200–400 цм³/мин у челику — са захтевима века трајања алата и завршне обраде површине.
Типичне геометрије резача
Крајњи глодали долазе у широком спектру облика који одговарају различитим задацима:
- Скуаре Енд Миллс: Равно дно за оштре углове и 2Д профиле; пречника од 2 мм до 32 мм.
- Балл Енд Миллс: Заобљени врх за глатке 3-Д контуре; уобичајен у машинској обради калупа и калупа пречника 4–20 мм.
- Крајње глодалице са углом радијуса: Уграђени филе на углу, комбинујући снагу и завршну обраду; радијуси од 0.5 мм до 3 мм.
Додатно, типови специјалности укључити микро-енд млинови (пречници <2 мм) за фине ходнике и груба завршна глодала са назубљеним жлебовима за разбијање струготине и повећање МРР-а.
Кинематика сечења
Акција резања крајњег глодања зависи од оријентације алата и путање алата:
- Плунге Цуттинг: Оператер урања алат вертикално у радни предмет (ап до пуне дужине алата), затим прелази на бочно кретање.
- Слоттинг: Резач се креће дуж путање са 80–100% радијалног захвата, креирање слотова у једном пролазу.
- Профилисање/контурисање: Са лаганим радијалним захватањем (5-30%), резач прати сложене 2-Д или 3-Д путање, обликовање џепова и контура.
Координацијом брзине вретена (500–10000 РПМ, зависно од пречника) са брзинама хране, машинисти одржавају стабилно оптерећење струготине и избегавају скретање алата.
Карактеристике крајњег глодања
- Разноврсна контрола дубине: Можете подесити и аксијалну и радијалну дубину у широком опсегу, прилагођавање грубој и завршној обради у једној врсти алата.
- Слоттинг анд Поцкетинг: Завршне глодалице се истичу у стварању утора до 0.5 мм ширине (са микро алатима) а џепови до 50 мм дубоко.
- Контурисање сложених облика: Кугласте и крајње глодалице са углом радијуса производе глатке прелазе на 3-Д површинама, са висином капице испод 0.02 мм.
- Роугхинг & Завршњак: Грубе варијанте дршка ап >10 мм и ае >50%, док полиране жлебове на завршним резачима постижу Ра 0,4–1,6 µм.
Предности крајњег глодања
- 3-Д Цонтоур Аццесс: Крајњи глодали изрезују сложене геометрије — попут профила лопатица турбине или површина медицинских имплантата — без секундарних подешавања.
- Висока вертикална прецизност: Уски толеранције (±0,01–0,02 мм) на зидовима и карактеристикама обезбеђују правилно пристајање компоненти.
- Контролисана дебљина чипа: Ограничавањем АЕ на <30%, радње смањују силе резања и постижу доследно хабање алата.
- Широк избор алата: Пречника од 0.5 мм (микро-машинска обрада) до 50 мм подржавају широку лепезу материјала и апликација.
Недостаци крајњег глодања
- Доњи МРР вс. Фаце Миллинг: Чак и агресивни завршни глодали за грубу обраду достижу максималну брзину од 300–400 цм³/мин, отприлике половину онога што постижу глодалице.
- Више силе по зубу: Дубоки резови концентришу оптерећење на појединачним жлебовима, ризикујући ивице ивице, посебно код карбидних алата малих пречника.
- Ризик од скретања алата: Завршне глодалице са дугим дометом (Л/Д > 4:1) скретати под оптерећењем, узрокујући димензионалне грешке или брбљање.
- Сложено програмирање путање алата: Стварање ефикасног прорезивања, трохоидални, или 3-осне контуре захтевају напредне ЦАМ стратегије и оптимизацију циклуса.
Примене крајњег глодања
- Прецисион Слоттинг & Поцкетинг: Машинска обрада кључева, Т-слотс, а унутрашње шупљине до ±0,02 мм.
- 3-Д Површинска обрада: Стварање глатких контура калупа и калупа помоћу алата са кугличним носом, постизање ра <0.8 μм.
- Аероспаце Феатуре Гравирање: Глодање рупа за хлађење, узорци флауте, и текст о компонентама мотора са микро-крајњим глодалима.
- Заокруживање угла & Цхамферинг: Производња филета и ивица у једном пролазу, елиминисање секундарних прелома ивица.
4. Фаце вс. Енд Миллинг: Како одабрати
Избор између чеоног и крајњег глодања зависи од неколико међусобно повезаних фактора.
Оцењујући геометрија дела, циљеви уклањања материјала, захтеви површине и толеранције, и способност машине, можете одредити оптималну стратегију—или чак комбиновати обе методе—да бисте максимизирали ефикасност и квалитет делова.
Критеријуми за одлучивање
Парт Геометри
- Стан, експанзивне површине (нпр. палубе, прирубница) природно одело глодање лица.
- Слотс, џепове, и 3-Д контуре захтевају крајње глодање за прецизан приступ.
Рекуиред Флатнесс & Заврши
- Чеони глодали пружају равност унутар ±0,02 мм преко 300 мм распони и храпавост Ра 1,6–3,2 µм.
- Крајњи глодали постижу чвршће локализоване карактеристике — вертикални зидови до ±0,01 мм и завршна обрада површине до Ра 0.8 µм на малим површинама.
Стопа уклањања материјала (МРР)
- Челно глодање грубо 500–800 цм³/мин у челику са резачима великог пречника.
- Крајње глодање излази на око 300–400 цм³/мин чак и код грубих завршних глодала.
Машинска крутост & Снага вретена
- За тешко чеоно глодање потребне су круте машине (40–60 кВ вретена, ЦАТ 50/ХСК 100 таперс).
- Завршно глодање—посебно микро или дуготрајни послови—захтевају вретена велике брзине (10 000-20 000 Рпм) и минимизиран превис алата.
Фаце Миллинг вс. Крајње глодање — упоредна табела
| Категорија | Фаце Миллинг | Енд Миллинг |
|---|---|---|
| Примарна функција | Обрада великих, равне површине | Машински слотови, џепове, контуре, и 3Д карактеристике |
| Резна површина | Дно резача (аксијално захватање) | Дно и стране резача (аксијални + радијални ангажман) |
| Типична геометрија резача | Резачи великог пречника са уметцима који се могу индексирати (Ø50–250 мм) | Чврсти карбидни или ХСС завршни глодали (Ø3–50 мм), лоптасти нос, радијус угла |
Стопа уклањања материјала (МРР) |
Високо (до 800 цм³/мин у челику) | Умерен (до 400 цм³ / мин) |
| Храна по зубу (Фз) | 0.1–0,3 мм/зуб | 0.02–0,15 мм/зуб |
| Површинска обрада достижна | Ра 1,6–3,2 µм | Ра 0,8–1,6 µм у завршним апликацијама |
| Предности | Одлична равност површине, високе стопе уклањања, добра евакуација чипова | Приступ сложеним функцијама, висока прецизност на малим деловима |
| Слабости | Не могу да обрађују вертикалне зидове или дубоке шупљине; ризик од брбљања на дугим превјесима | Ниже стопе уклањања; ризик од скретања алата при високим пропорцијама |
| Уобичајене апликације | Палубно глодање, блок површинска, груба обрада тешких плоча | Слоттинг, џепарење, глодање профила, 3Д обрада калупа |
| Захтеви машина | Висок обртни момент, круте машине за широко захватање резача | Вретена велике брзине; способан за сложене 3-осне или 5-осне покрете |
| Разматрања века трајања алата | Инсерт веар; потребно је редовно индексирање или замену | Лом или ломљење крајњег глодала, посебно у условима дугог домета |
Смернице најбоље праксе за хибридне стратегије
- Стаге 1 – Груба обрада чеоном млином: Уклоните 70–80% материјала при плитком аксијалном и тешком радијалном резу.
- Стаге 2 – Семи-финисхинг Пасс: Користите завршни глодалицу средњег пречника (ае ~30%, ап ~2 мм) за обрезивање углова и зидова.
- Стаге 3 – Завршна пропусница: Запослите фину глодалицу (фз <0.05 мм, ап ~0,5 мм) за 3-Д контуре и уске толеранције.
- Оптимизујте путању алата: Примените прилагодљиво чишћење за крајње глодалице да бисте одржали константно оптерећење струготине и минимизирали хабање алата.
- Монитор Вибратионс: Подесите Ае и Фз да бисте избегли брбљање, посебно на поставкама дугог домета.
5. Закључак
Чело и крајно глодање имају кључну улогу у модерној машинској обради.
Чеоно глодање максимизира уклањање материјала и квалитет равне површине, док крајње глодање откључава 3Д геометрију и чврсте карактеристике.
Оцењивањем дизајна дела, МРР мете, и могућности машина, инжењери могу применити оптималну стратегију—или хибридну секвенцу— за постизање ефикасан, висококвалитетна производња.
Кретање напред, иновације попут млинови са високом исхраном и микро-енд млинови наставити да проширује могућности обе методе, обезбеђујући њихову релевантност у високом миксу, ниска количина, и окружења за масовну производњу.
Ово је савршен избор за ваше производне потребе ако вам је потребан квалитетан квалитет ЦНЦ услуге глодања.
