Vágószerszámok alkalmazása nagysebességű marásban
A nagysebességű marás (HSM) nagy előtolást és kis vágási paramétereket használ. A szerszám rezgése közvetlenül befolyásolja a megmunkált felület minőségét. Ezért nagyon fontos az egyenletes vágóerő fenntartása és a szerszám rezgésének elkerülése a nagysebességű marás befejezése során.
1) A jó koaxialitás elősegíti az egyenletes terheléseloszlást a vágóélen;
2) A nagyobb vágóél -átfedés előnyös az egyenletes vágóerő -jellemzők eléréséhez (nagyobb spirálszög és horonyszám);
3) A rövid vágási hossz elősegíti a jobb merevséget;
4) A mag keresztmetszete a legjobb, és a bemetszés feszültségkoncentrációja a legkisebb.
Ha nagysebességű marást használnak nagy keménységű anyagok megmunkálására, akkor a vágóél terhelése megnő, ami nagyobb súrlódási hőt generál, és a szerszám hézagszögét csökkenteni kell. Ha az anyag nagyon kemény, és a szerszám anyaga nagyon törékeny, az akár negatív kúphoz is vezethet.
Ha a megmunkálási pontosság nagyon magas, akkor alapfeltételként a befejező szerszám méretének meg kell felelnie a szigorú tűrési követelményeknek.
Anyag és bevonat:
A szerszám anyagának keményebbnek kell lennie, mint a megmunkálandó anyag. Minél keményebb a szerszám anyaga, annál kisebb a szerszám kopása és hosszabb a szerszám élettartama.
A vágási folyamat során a helyi hőmérséklet nagyon magas, és gondoskodni kell arról, hogy a szerszám anyaga oxidációálló legyen. A nagy hőterhelés-ingadozások és a szerszámanyagok oxidációs ellenállásával szemben támasztott követelmények szükségessé teszik a finomszemcsés cementált keményfém szerszámok végső bevonását. Például a TiN, TiCN és TiAlCN használata jobban kifejti a nagysebességű megmunkálás teljesítményét. A nano-rétegű szerkezet, a CBN és a PKD használatával nagyobb teljesítmény is elérhető.
02
A szerszámtartó alkalmazása nagysebességű marásban
A nagy sebességű maráshoz szükséges nagy orsósebesség miatt a legjobb a HSK-A és a HSK-E szerszámtartó rendszereket használni.
Mivel a szerszámtartó karima az orsófejre van felszerelve, a szerszámtartó Z mechanikus tartása egyértelmű, így nem lép be az orsóba a centrifugális erő nagyobb fordulatszámon történő növekedése miatt.
Dinamikus egyensúly és koaxialitás
A stabil nagysebességű marás érdekében fontos a szerszám és a szerszámtartó eszköz dinamikus kiegyensúlyozása, valamint a követelményeknek megfelelő koaxiális ellenőrzés. Figyelembe kell venni a dinamikus egyensúly minőségével kapcsolatos forgási sebességkorlátozást is.
A forgó szerszámrendszer gyenge dinamikai egyensúllyal vagy gyenge koaxialitással a következőkhöz vezet:
• Nagyon rossz felületminőség
• Nagyon alacsony szerszámélettartam
• Rossz feldolgozási stabilitás és biztonság
• Károsíthatja a maró orsót
A feldolgozási folyamat hirtelen változásai által okozott kiegyensúlyozatlanság és az ideális koaxialitástól való eltérés nagyon eredményesen látható az alábbi sematikus diagramon:
A koaxiális eltérés kicsi, és az elméleti érdesség kicsi
Nagyobb koaxiális eltérés, nagyobb elméleti érdesség
A dinamikus egyensúly fontos hatással van a teljes forgó rendszer dinamikus teljesítményére. Kiegyensúlyozatlanság esetén egy excentrikus tárgy forog. Ez az excentrikus objektum centrifugális erőt indukálhat, amely a sebesség növekedésével egyenesen növekszik. Ezért a szerszámtartó eszköz kiegyensúlyozatlansága a nagysebességű megmunkálás során különösen nyilvánvaló káros következményekkel jár. Ajánlott a HSK-E interfész használata.
Szerszámbefogó technológia alkalmazása nagysebességű maráshoz:
• Tokmány és anya
• Hőre zsugorodó csatlakozás
Mivel a tokmányos szerszámtartó jó csillapítási tulajdonságai jó eredményeket hozhatnak a nagyolási folyamatban, rendkívül nagy merevséget és ismételhetőséget érhet el, ami elengedhetetlen a tökéletes munkadarabfelülethez.
A zsugorodó szerszámtartó nagyon pontos koaxiális (0,003 mm -nél kisebb eltérés) és nagy nyomatékot képes továbbítani.
Különféle csökkentett átmérőjű szerszámtartók felépítése:
Az átvitt nyomaték a befogó szerkezet kialakításától függ. A tervezési struktúra eltérő, nagyon eltérőek lehetnek.
