【 Tootmistehnoloogia】 Freeside valik keerulistes töötlemistingimustes
Lõiketöötlemisel on töötluskvaliteedi ja korduva täpsuse maksimeerimiseks vajalik sobivate lõikeriistade õige valik ja määramine. Mõne keerulise ja keerulise töötluse puhul on lõikeriistade valik eriti oluline.
Kiire tööriista tee
CAD/CAM-süsteem saavutab ülikõrge lõiketäpsuse, reguleerides täpselt lõikekaare pikkust kiirel tsükloidse tööriista teekonnal. Kui frees lõikab nurka või muid keerulisi geomeetrilisi kujundeid, siis lõikekogus ei suurene. Selle tehnoloogilise edusammu täielikuks kasutamiseks on tööriistatootjad kavandanud ja välja töötanud täiustatud väikese läbimõõduga freesid. Väikese läbimõõduga freesid suudavad lõigata rohkem töödeldavat detaili ajaühikus ja saavutada suurema metallieemalduskiiruse, kasutades kiireid tööriistaradu.
Töötlemise ajal võib liigne kokkupuude tööriista ja tooriku pinna vahel kergesti põhjustada tööriista rikke. Efektiivne rusikareegel on kasutada freesi, mille läbimõõt on ligikaudu 1/2 tooriku kitsamast osast. Kui freesi raadius on väiksem kui tooriku kitsaim osa, on tööriistal ruumi vasakule-paremale liikumiseks ning on võimalik saada minimaalne lõikenurk. Freesid võivad kasutada rohkem lõikeservi ja suuremat ettenihkekiirust. Lisaks saab 1/2 tooriku kitsamast kohast läbimõõduga freesi kasutamisel säilitada väiksema lõikenurga, mis ei suurene tööriista pööramisel.
Tööpingi jäikus aitab määrata ka kasutatava tööriista suurust. Näiteks 40 kraadise tööpingiga lõikamisel peaks freesi läbimõõt olema tavaliselt alla 12,7 mm. Suurema läbimõõduga freeside kasutamine võib tekitada märkimisväärseid lõikejõude, mis võivad ületada masina kandevõimet, põhjustades vibratsiooni, deformatsiooni, pinna sileduse vähenemist ja tööriista eluea lühenemist.
Uuemat kiiret tööriistateed kasutades ei erine nurgas freesi tekitatav heli otselõikamise omast. Freesi lõikamise ajal tekitatav heli on sama, mis näitab, et sellele ei ole avaldatud märkimisväärset termilist ja mehaanilist mõju. Frees kostab teravat vilistavat heli iga kord, kui see pöörab või nurka lõikab, mis näitab, et lõikenurga vähendamiseks võib osutuda vajalikuks freesi läbimõõtu vähendada. Lõikamisel tekkiv heli jääb muutumatuks, mis näitab, et freesi poolt avaldatav lõikerõhk on ühtlane ja ühtlane ning ei kõiguta tooriku geomeetrilise kuju muutumisel üles-alla, kuna selle lõikenurk jääb muutumatuks.
Kitsaste detailide freesimine
Suure ettenihkega freesid sobivad kitsaste detailide freesimiseks ja võivad tekitada laastu hõrenemist, võimaldades neil teostada freesimist suurema ettenihkega.
Spiraalfreesavade ja freesimisribiplaatide töötlemisel puutub tööriist paratamatult kokku töötluspinnaga. Suure ettenihke freesi kasutamine võib aga minimeerida pinna kokkupuudet toorikuga, vähendades seeläbi lõikekuumust ja tööriista deformatsiooni.
Nende kahe töötlusviisi puhul on suure etteandega frees lõikamise ajal tavaliselt poolsuletud olekus. Seetõttu peaks maksimaalne radiaalne lõikamise samm olema 25% freesi läbimõõdust ja iga lõike maksimaalne Z-lõikesügavus peaks olema 2% freesi läbimõõdust. Kui frees lõikab spiraalfreesi aukudes töödeldavasse detaili spiraalse lõikeraja abil, on spiraallõike nurk 2 kraadi ~ 3 kraadi, kuni see saavutab Z-lõikesügavuse 2% freesi läbimõõdust.
Kui suure ettenihkega frees on lõikamise ajal avatud olekus, sõltub selle radiaalne lõikeetapp tooriku materjali kõvadusest. Toorikute materjalide freesimisel kõvadusega HRC{0}} peab maksimaalne radiaalne lõikamise samm olema 5% freesi läbimõõdust; Kui materjali kõvadus on kõrgem kui HRC50, on iga lõikeastme maksimaalne radiaalne lõikeaste ja maksimaalne Z-suunaline lõikesügavus mõlemad 2% freesi läbimõõdust.
Sirgete seinte freesimine
Tasapinnaliste ribiplaatide või sirgete seinte freesimisel annab parima tulemuse ringkaarefreesi kasutamine. 4-6 teraga ümmargune kaarfrees sobib eriti hästi profiilide freesimiseks sirgete seintega või väga avatud aladel. Mida rohkem lõikeservi freesil on, seda suuremat ettenihkekiirust saab kasutada. Töötlemise programmeerijad peavad siiski võimalikult palju minimeerima tööriista ja tooriku vahelist pinnakontakti ning kasutama väiksemaid radiaalseid lõikelaiusi. Madala jäikusega masinate töötlemisel on kasulik kasutada väiksema läbimõõduga freesi, mis võib vähendada pinna kokkupuudet toorikuga.
Mitme servaga ringkaare freesi jalutuskaugus ja lõikesügavus on samad, mis suure ettenihkega freesi omad. Tsükloidseid tööriistaradasid saab kasutada karastatud materjalide soonte lõikamiseks. Veenduge, et freesi läbimõõt oleks ligikaudu 50% pilu laiusest, jättes freesile piisavalt liikumisruumi ja tagades, et lõikenurk ei suureneks ega tekitaks liigset lõikesoojust.
Konkreetse töötlemisprotsessi optimaalne tööriist ei sõltu mitte ainult lõigatavast materjalist, vaid ka lõiketüübist ja kasutatavast freesimismeetodist. Lõiketööriistade, lõikekiiruse, ettenihke kiiruse ja töötluse programmeerimisoskuste optimeerimisega saab komponente toota kiiremini ja paremini madalamate töötlemiskuludega.
