Vzorec zaťaženia triesky: Aplikácie, kritériá výberu a praktické pokyny

Opýtajte sa desiatich strojníkov, ako vybrali rýchlosť posuvu, a dostanete desať rôznych odpovedí, ale tí čestní sa zvyčajne vrátia k rovnakému malému kúsku aritmetiky. Vzorec pre zaťaženie triesky spája otáčky vretena, rýchlosť posuvu a počet drážok do jedného riadku a je to najrýchlejší spôsob, ako prejsť od pocitu chute k číslu, ktoré môžete na stroji skutočne obhájiť. Nasleduje samotný vzorec, prevody jednotiek, ktoré podrazia ľudí, korekcia stenčovania triesok, ktorá zachytí takmer každého, a kontroly, ktoré vykonávame predtým, ako dôverujeme novej rezačke na výrobnej úlohe.

Čo skutočne meria zaťaženie čipu

Zaťaženie triesky, písané ako fz a často nazývané posuv na zub, je hrúbka materiálu, ktorú jedna rezná hrana odoberie počas jednej otáčky nástroja. Je to údaj na zub, nie údaj na otáčku, čo je miesto, kde začína veľa zmätku. Štvorzubová fréza otáčajúca sa rýchlosťou 8 000 otáčok za minútu odoberá štyri triesky na otáčku, takže rýchlosť posuvu sa musí rozdeliť štyrmi spôsobmi.

Tento rozdiel je dôležitý, pretože trieska je to, čo odvádza teplo preč z reznej zóny. Zatlačte príliš ľahkú triesku a hrana sa namiesto rezov odiera, pričom sa v obrobku vytvára teplo a počas procesu sa vytvrdzuje nerez alebo titán. Zatlačte príliš ťažkú ​​triesku a hrane jednoducho dôjde pevnosť, najmä na malých priemeroch. Zaťaženie čipu je číselník, ktorý sedí medzi týmito dvoma zlyhaniami, a vzorec je, ako ho nájdete.

Vzorec zaťaženia čipu v imperiálnych a metrických jednotkách

Základný vzťah je dostatočne krátky na zapamätanie:

fz = F ÷ (n × z)

kde fz je zaťaženie triesky na zub, F je rýchlosť posuvu, n je rýchlosť vretena v otáčkach za minútu a z je počet drážok. Preusporiadané vám dáva rýchlosť posuvu na programovanie: F = fz × n × z . Samotná rýchlosť vretena pochádza z reznej rýchlosti, pričom n = (1000 × Vc) ÷ (π × D) v metrických jednotkách alebo n = 3,82 × SFM ÷ D v imperiálnych jednotkách, kde D je priemer nástroja.

Jedna praktická poznámka z dielne: zapíšte si jednotky vedľa každého čísla skôr, ako siahnete po kalkulačke. Takmer každý nesprávny posuv sa nás opýta na stopy späť k metrickej hodnote zadanej do imperiálneho poľa alebo naopak.

Spracovaný príklad, ktorý môžete nasledovať

Vezmite 10 mm trojbřitú karbidovú stopkovú frézu z hliníka 6061 s reznou rýchlosťou 300 m/min a cieľovým zaťažením triesky 0,06 mm na zub. Najskôr otáčky vretena: (1000 × 300) ÷ (3,1416 × 10) dosiahne približne 9 550 ot./min. Potom rýchlosť posuvu: 9 550 × 3 × 0,06 ≈ 1 719 mm/min, ktorú väčšina ľudí zaokrúhli na 1 700 mm/min.

Imperiálna verzia sa správa identicky. 1/2-palcová štvorzubá fréza pri 3 000 otáčkach za minútu s cieľom 0,002 palca na zub poskytuje 3 000 × 4 × 0,002 = 24 IPM. Ak stroj alebo zostava tento posuv nevydrží, potichu neznižujte posuv a udržujte otáčky – znížte s ním aj otáčky vretena, aby zaťaženie triesky zostalo tam, kde ste ho zamýšľali.

Univerzálne frézy NNC so 4 drážkami s plochou hlavou NNC univerzálne karbidové štvorbřité ploché stopkové frézy kryt 1–20 mm, oceľ, nerez a liatina; užitočné na vyrovnanie rýchlosti posuvu a vretena so zaťažením triesky. Zobraziť produkt →

Riedenie čipov mení odpoveď

Všetko, čo je uvedené vyššie, predpokladá, že fréza je zapojená aspoň v polovici svojho priemeru. Pokles pod túto hodnotu, ako to robíte pri dokončovacích prechodoch, trochoidných dráhach nástroja a hlbokých kapsách, a trieska fyzicky nemôže dosiahnuť svoju nominálnu hrúbku, pretože oblúk záberu je príliš krátky. Vzorec je stále správny, ale číslo, ktoré naprogramujete, je potrebné opraviť smerom nahor.

Korekčný faktor je CTF = 1 ÷ √(1 − (1 − 2 × ae ÷ D)²) , kde ae je radiálna hĺbka rezu a D je priemer nástroja. Pri radiálnom zábere 0,1 × D faktor vychádza približne na 1,67, takže nominálnych 0,06 mm na zub sa v programe stane približne 0,10 mm na zub. Preskočte tento krok pri ľahkom dokončovacom prechode a budete efektívne trieť hranu pozdĺž steny, čo je častou príčinou zlej povrchovej úpravy a krátkej životnosti nástroja.

Referenčné hodnoty zaťaženia triesky podľa materiálu

Grafy sú východiskovým bodom, nie verdiktom, ale šetria čas, keď nemáte žiadnu históriu s materiálom. Nižšie uvedené rozsahy sú pre 6 mm tvrdokovovú frézu v primerane tuhom nastavení a mali by byť prispôsobené priemeru – 1 mm nástroj má malú časť týchto hodnôt.

Hliník je miesto, kde si receptúra skutočne zaslúži, pretože okno medzi odieraním a preťažením je široké a zisk z chodu správneho čipu je veľký. Trojbritová fréza s vlnitými okrajmi určená pre materiál s radosťou odoberie ťažké triesky pri vysokom posuve a naša hliníkové posuvy a tabuľky rýchlostí ukazujú, ako sa čísla posúvajú so zliatinou a priemerom.

Vlastné 3-britové frézy s vlnitým okrajom pre hliník Trojbritové karbidové stopkové frézy s vlnitým ostrím pre hliník a zliatiny kremíka a hliníka s modelmi od 6 do 20 mm, určené pre vysoký úber kovu a odvod triesok. Zobraziť produkt →

Náročné materiály si vyžadujú druhý pohľad

Titán a iné tepelne odolné zliatiny trestajú príliš optimistické zaťaženie čipu rýchlejšie ako akýkoľvek iný materiál, s ktorým pracujeme, pretože teplo nemá kam ísť. Vzorec stále platí, ale drážky, geometria hrablí a povlak na nástroji rozhodujú o tom, koľko z vypočítanej hodnoty môžete skutočne použiť. Fréza postavená na titán so správnou skrutkovicou a prípravou ostria udrží menšie zaťaženie triesky dôslednejšie ako univerzálny nástroj tlačený na rovnaké číslo, a to bez toho, aby sa ostrie po 40 minútach zlomilo.

Vlastné 4-britové ploché frézy pre titánovú zliatinu Štvorbritové karbidové stopkové frézy na titán s premenlivou špirálou a nerovnomerným delením drážok, v priemeroch 6–20 mm, určené na antivibračné hrubovanie a vysokorýchlostné obrábanie. Zobraziť produkt →

Chyby, ktoré vidíme najčastejšie

• Použitie jedného údaja o zaťažení trieskou pre každý priemer, keď 1 mm nástroj potrebuje zlomok toho, čo potrebuje nástroj s priemerom 12 mm.
• Zabudnite na počet drážok – guľový hrot a hrubovacie frézy nemajú vždy taký počet hrán, aký predpokladáte.
• Naprogramovanie takej nízkej záťaže triesky, aby sa hrana odierala, a následne obviňovanie nástroja za stopy po popálení.
• Ignorovanie hádzania. Niekoľko mikrónov excentricity premení jednu zaťaženú drážku na jednu preťaženú drážku.
• Preskočenie korekcie stenčovania triesky pri ľahkých radiálnych záberoch, čím sa potichu zdvojnásobí skutočná hrúbka triesky.
• Zmena rýchlosti posuvu bez toho, aby ste sa dotkli otáčok vretena, takže zaťaženie triesky sa odchyľuje od zamýšľanej hodnoty.

Dokážte to skúšobným strihom

Vypočítané čísla sú hypotézou; dôkazom je skúšobný rez. Začnite na približne 80 percentách vypočítaného posuvu a pracujte smerom nahor v 10 až 15 percentných krokoch, počúvajte chvenie a sledujte triesky namiesto samotného zaťaženia vretena. Tenké, striebristé lupienky, ktoré sa krútia a lámu, naznačujú, že ste blízko miesta, kde sa vám páči. Modré alebo práškové čipy, zvonivý zvuk alebo leštená stena znamenajú, že čip je príliš svetlý alebo sa nastavenie ohýba.

1. Zaznamenajte vypočítanú fz, naprogramovaný posuv a otáčky za minútu do pracovného listu.
2. Odrežte krátku skúšobnú dĺžku a skontrolujte farbu a tvar čipu.
3. Zmerajte povrch steny a po prvom prechode skontrolujte hranu nástroja pod lupou.
4. Upravujte v malých krokoch, pričom pamätajte na zaťaženie čipu, a nie naháňanie jedného čísla.
5. Uložte si osvedčenú kombináciu pre daný materiál a nástroj a považujte ju za svoju novú základnú líniu.

Vzorec zaťaženia triesky má len tri premenné, no vysvetľuje väčšinu toho, čo sa deje správne alebo nesprávne na vretene. Narovnajte jednotky, aplikujte korekciu stenčovania triesky, keď je radiálny záber ľahký, a nechajte skúšobný rez potvrdiť aritmetiku. Ak sa rozhodujete medzi geometriami pre konkrétny materiál, naša rad stopkových fréz z karbidu je usporiadaný podľa materiálu obrobku, takže nástroj môžete priradiť k úlohe ešte pred zadaním čísel.