Frézování trnů - Arbor milling
Frézování trnů je řezací proces, při kterém se materiál odstraňuje pomocí vícezubé frézy. An trnový mlýn je typ frézka vyznačuje se schopností rychle odstraňovat materiál z různých materiálů. Tento proces frézování je nejen rychlý, ale také všestranný.
Charakteristika procesu
- Na rozdíl od toho ořezává povrchy rovnoběžně s osou otáčení nástroje Vrtání (Kolmo na osu)
- Vícebodová fréza vytváří diskontinuální čipy
- Schopné vytvářet na obrobku ploché, tvarované nebo tvarované povrchy
- Frézy podepřené na trnu (trn )
- Vysoká rychlost úběru kovu
- Jak to funguje, zametá odštípnutý materiál
Schéma procesu
Tento proces postupně vytváří povrch podle specifikací uživatele, když se materiál pohybuje proti frézovacímu nástroji nebo když obrobek zůstává nehybný, zatímco se fréza s trnem pohybuje přes něj, aby poskytla požadovaný tvar. Existují dva typy frézování, které zahrnují směrový pohyb obrobku, konvenční a stoupání. Pokud se obrobek pohybuje v opačném směru otáčení nástroje, nazývá se to konvenční frézování. Pokud se obrobek pohybuje stejným směrem jako rotace nástroje, nazývá se to stoupání frézováním.[1] [1]
Nastavení a vybavení
Frézování trnů se běžně provádí na vodorovné frézce. Nástroj je namontován na trnu / trnu (jako náprava), který je zavěšen mezi vřeteno a podporu trnu. Tento typ stroje umožňuje umístění nástroje v mnoha polohách vzhledem k obrobku.
Materiály obrobku
Obrobek zapojený do frézování trnu může být plochý materiál nebo tvarovaný materiál: buď lze zpracovávat s požadovanými výsledky. Tvrdost frézovaných materiálů by neměla být tvrdší než Rockwell C25 (Rockwellova stupnice ), ale obrobky tvrdší než toto lze úspěšně frézovat. Mezi materiály s dobrou nebo vynikající obrobitelností patří hliník, mosaz, měkká ocel, litina a termosetové plasty. I když je nerezová ocel zpočátku tvárná, má tendenci tvrdnout, a má tedy pouze slušnou kompatibilitu s tímto procesem frézování (i když je v proveditelném rozsahu).
Nástrojové materiály
Ačkoli se v minulosti používala vysokorychlostní nástrojová ocel, je rychle nahrazována karbidovými, keramickými nebo diamantovými nástroji. Protože destičky z tvrdokovu mají dlouhou životnost a lze je snadno vyměnit, lze je použít pro vysokou produkci. Keramické nástroje jsou křehké, ale vydrží vysoké teploty. To umožňuje vysokorychlostní obrábění. K dosažení vynikající kvality povrchu se používají diamantové nástroje (lze je však použít pouze na neželezné materiály).
Tolerance a povrchová úprava
Ve většině aplikací mohou být tolerance drženy v rozmezí + -0,005 palce. Pro přesnou aplikaci mohou být tolerance drženy v rozmezí + -0,001 palce. Je možné mít rozsah povrchové úpravy od 32 do 500 mikropalců, ale obvykle je rozsah 63 až 200 mikroinch. Dokončovací řezy vygenerují povrchy v blízkosti 32 až 63 mikro palců, hrubovací řezy v blízkosti 200 mikropalců.
Styly nástrojů a možnosti
Nejběžnější styly nástrojů používané při frézování upínacích trnů jsou: dvojitý úhel, forma znovu oživená, rovina a střídavý zub Mezi mnoha dalšími styly nástrojů. Fréza s dvojitým úhlem může provádět širokou škálu řezů ve tvaru V s rovnými povrchy v materiálu. Fréza s odlehčeným tvarem může na rozdíl od dvojité úhlové frézy vyrábět do materiálu řezy ve tvaru U se zakřivenými povrchy. Rovinná fréza může vyrábět povrchy podobné a hoblík ale může vytvářet různé kontury napříč materiálem. Přesazená zubová fréza může v materiálu vytvářet obdélníkovou drážku v různých hloubkách a šířkách. Frézy lze stohovat na frézování kombinovaných profilů. Typická šířka řezů provedených frézováním trnu se pohybuje od 0,25 palce do 6 palců a typické hloubky se pohybují od 0,02 palce do 0,05 palce.
Účinky na vlastnosti pracovního materiálu
Mechanické vlastnosti obrobku mohou být ovlivněny nahromaděnou hranou nebo matným nástrojem. Arbor Frézování může vytvořit nezchlazenou martenzitickou vrstvu na povrchu tepelně zpracovaných legovaných ocelí o tloušťce asi 0,001 palce. Ostatní materiály jsou frézováním trnů ovlivněny velmi málo.
Podmínky procesu
Zobrazují se doporučená rozmezí pro řezné rychlosti a rychlosti posuvu při použití vysokorychlostní nástrojové oceli za podmínek suchého řezání při hloubce řezu 0,015 palce. Obecně jsou řezné rychlosti nižší u tvrdých materiálů, vyšší u měkkých materiálů. Jak řezné rychlosti, tak rychlosti posuvu lze podstatně zvýšit, když se použijí chladicí kapaliny a ocelové nástroje se nahradí karbidovými nástroji.Typické rychlosti a kanály
| Materiál obrobku | Tvrdost (tvrdost Brinellova stupnice ) | Řezná rychlost (sfpm) | Rychlost posuvu (ipt) |
|---|---|---|---|
| Hliník | 70 až 125 | 300 až 500 | 0,006 až 0,010 |
| Mosaz | 60 až 100 | 110 až 275 | 0,007 až 0,009 |
| Litina | 250 až 320 | 30 až 55 | 0,005 až 0,006 |
| Mírná ocel | 275 až 325 | 60 až 80 | 0.006 |
| Nerezová ocel | 275 až 325 | 40 až 55 | 0.006 |
| Plasty | ... | 150 až 350 | 0.006 |
Mazání a chlazení
Kvůli vysokým řezným rychlostem je k mazání a chlazení nástroje a obrobku zapotřebí řezná kapalina. Kapaliny mohou zvýšit životnost nástroje, řezné rychlosti a kvalitu hotového povrchu. Existují tři běžné řezné kapaliny: minerální, syntetické a ve vodě rozpustné oleje. Tyto kapaliny lze nanášet stříkáním, mlžením nebo zaplavením obrobku.
| Pracovní rychlost | Řezná kapalina | Metoda aplikace |
|---|---|---|
| Hliník | Žádné, minerální olej, mastný olej | Postříkejte, zaplavte |
| Mosaz | Minerální olej, speciální tekutina | Postříkejte, zaplavte |
| Litina | Rozpustný olej, chemický a syntetický olej, žádný | Postříkejte, zaplavte |
| Mírná ocel | Chemický a syntetický olej, rozpustný olej | Postříkejte, zaplavte |
| Nerezová ocel | Sulferizovaný minerální olej, rozpustný olej, chemický a syntetický olej | Postříkejte, zaplavte |
| Plasty | Minerální olej, rozpustný olej, studený vzduch, žádný | Postřik, povodeň, proud vzduchu |
Poznámky
Reference
- Todd, Robert H., Dell K. Allen a Leo Alting. Referenční příručka pro výrobní procesy. New York: Industrial Press Inc. 1994.ISBN 0-8311-3049-0
- Informace vypůjčené liberálně od „Referenční příručka pro výrobní procesy“, Industrial Press Inc. 1994 se svolením Dr. Dell K. Allen
- http://class.et.byu.edu/mfg130/processes/descriptions/mechanicalreduction/arbormilling.htm