Что такое трохоидальное фрезерование
Концевые фрезы в основном используются для обработки плоскостей, канавок и сложных поверхностей. В отличие от токарной обработки при обработке канавок и сложных поверхностей этих деталей большое значение имеет также проектирование траектории и выбор фрезерования. Как и в случае общего метода фрезерования пазов, угол контакта дуги при одновременной обработке может достигать максимум 180 °, условия отвода тепла плохие, а температура резко повышается во время обработки. Однако если траектория резания изменяется так, что фреза вращается с одной стороны и вращается с другой, угол контакта и количество резания за оборот уменьшаются, сила резания и температура резания уменьшаются, а срок службы инструмента увеличивается. . Таким образом, резание может продолжаться длительное время, например (рис. 1) называется трохоидальным фрезерованием.
Его преимущество в том, что он снижает сложность резки и обеспечивает качество обработки. Разумный выбор параметров резания может повысить эффективность и снизить затраты, особенно при обработке труднообрабатываемых материалов, таких как жаропрочные сплавы и высокотвердые материалы, он может существенно сыграть свою роль и имеет большой потенциал развития, который может быть причина, по которой промышленность уделяет все больше внимания и выбирает метод трохоидального фрезерования.
Технические преимущества
Циклоиду называют также трохоидой и расширенной эпициклоидой, то есть траекторией точки вне или внутри движущейся окружности, когда движущаяся окружность простирается на некоторую прямую линию для качения без скольжения. Ее еще можно назвать длинной (короткой) циклоидой. Трохоидальная обработка заключается в использовании концевой фрезы диаметром меньше ширины канавки для обработки полудуговой канавки на небольшую часть дуги на ее стороне. Им можно обрабатывать различные канавки и полости на поверхности. Таким образом, теоретически концевая фреза может обрабатывать пазы и профили любого размера, большего ее, а также может удобно обрабатывать ряд изделий.
С развитием и применением технологии компьютерного числового управления все больше и больше используются и внедряются управляемая траектория фрезерования, оптимизация параметров резания и многогранный потенциал трохоидального фрезерования. И это было рассмотрено и оценено в отраслях обработки деталей, таких как аэрокосмическая промышленность, транспортное оборудование, а также производство инструментов и пресс-форм. Особенно в аэрокосмической промышленности широко используемые детали из титановых сплавов и жаропрочных сплавов на основе никеля имеют множество сложных характеристик обработки, в том числе:
Высокая термическая прочность и твердость затрудняют выдержку или даже деформацию режущего инструмента;
Высокая прочность на сдвиг позволяет легко повредить лезвие;
Низкая теплопроводность затрудняет передачу большого количества тепла в зону резания, где температура часто превышает 1000°С, что усугубляет износ инструмента;
В процессе обработки материал часто приваривается к лезвию, в результате чего на кромке образуется нарост. Плохое качество обработанной поверхности;
Явление деформационного упрочнения жаропрочных сплавов на основе никеля с аустенитной матрицей является серьезным;
Карбиды в микроструктуре жаропрочных сплавов на основе никеля вызывают абразивный износ инструмента;
Титановые сплавы обладают высокой химической активностью, а химические реакции также могут усугубить повреждения и так далее.
Эти трудности можно непрерывно и плавно решить с помощью технологии трохоидального фрезерования.
Благодаря постоянной оптимизации инструментальных материалов, покрытий, геометрических форм и конструкций, быстрому прогрессу интеллектуальных систем управления, технологий программирования, высокоскоростных, высокопроизводительных многофункциональных станков, высокоскоростных (HSC) и высокопроизводительных (HPC) сокращение также достигло определенного уровня. новые высоты. Высокоскоростная обработка главным образом учитывает улучшение скорости. Высокоэффективная обработка должна не только учитывать повышение скорости резания, но также учитывать сокращение вспомогательного времени, рационально настраивать различные параметры резания и траектории резания, а также выполнять комбинированную обработку для сокращения процессов, повышения скорости съема металла в единицу времени и в то же время продлите срок службы инструмента и сократите затраты, учитывая защиту окружающей среды.
технологическая перспектива
Согласно данным применения трохоидального фрезерования в авиационных двигателях (как показано в таблице ниже), при обработке титанового сплава Ti6242 стоимость режущего инструмента на единицу объема может быть снижена почти на 50%. Человеко-часы могут быть сокращены на 63%, общая потребность в инструментах может быть снижена на 72%, а стоимость инструментов может быть снижена на 61%. Рабочее время обработки X17CrNi16-2 может быть сокращено примерно на 70%. Благодаря этому хорошему опыту и достижениям, усовершенствованный метод трохоидального фрезерования стал применяться во все большем количестве областей, а также привлек внимание и начал применяться в некоторых областях микропрецизионной обработки.
Время публикации: 22 февраля 2023 г.
