Apakah keperluan untuk alat pemotong dan pemegang alat dalam pengilangan berkelajuan tinggi?

Pemotongan berkelajuan tinggi (HSM) adalah teknologi penting yang digunakan secara meluas dalam teknologi pengilangan moden. Dengan menggunakan teknologi pengilangan HSM, bukan sahaja pelbagai bahan lembut dan keras boleh digiling, tetapi juga ketepatan bahan kerja yang sangat baik boleh dicapai. Artikel ini memperkenalkan keperluan HSM untuk alat pemotong dan pemegang alat.

1, keperluan HSM untuk alat pemotong
1. Bentuk geometri
Getaran alat secara langsung menjejaskan kualiti permukaan yang diperoleh semasa pemesinan. Oleh itu, adalah sangat penting untuk mengekalkan daya pemotongan seragam pada alat semasa pemesinan ketepatan HSM untuk mengelakkan getaran alat.
Pengaruh ciri geometri bersebelahan alat pemotong pada daya pemotongan:
1) Ketumpuan yang baik adalah kondusif kepada pengagihan beban yang seragam pada bahagian canggih;
2) Pertindihan yang lebih besar pada tepi pemotong adalah bermanfaat untuk mendapatkan ciri-ciri daya pemotongan seragam (sudut heliks yang lebih besar dan bilangan alur);
3) Panjang pemotongan pendek bermanfaat untuk mendapatkan ketegaran yang lebih baik (berbanding dengan dinding curam alat mesin, diameter aci dikurangkan sedikit);
4) Keadaan keratan rentas teras adalah yang terbaik, dan kepekatan tegasan pada alur adalah yang paling kecil.

HSM boleh digunakan untuk memproses bahan berkekuatan tinggi, yang bermaksud rintangan terhadap ubah bentuk meningkat dengan peningkatan kekerasan bahan yang akan diproses. Pertambahan beban pada bahagian pinggir memerlukan reka bentuk yang stabil bagi bentuk geometri tepi pemotong. Walau bagaimanapun, dalam keadaan pemotongan berkelajuan tinggi, lebih banyak haba geseran akan dihasilkan di kawasan bebas permukaan bahan kerja, yang bermaksud bahawa sudut kelegaan alat mesti dikurangkan. Oleh itu, meningkatkan kestabilan canggih hanya boleh dicapai dengan mengurangkan sudut cerun. Dalam kes di mana bahan itu sangat keras dan bahan alat rapuh, ia juga boleh mengakibatkan sudut negatif.
Jejari yang dipadankan dengan tepat dikisar di hujung tepi pemotong untuk mengelak daripada mencapai keadaan panas merah atau patah tempatan tepi pemotong apabila dipanaskan secara tiba-tiba.
Jika ketepatan tinggi diperlukan untuk bentuk bahan kerja yang akan diproses, jejari sfera alat pemesinan ketepatan yang digunakan mempunyai kesan langsung ke atas ketepatan bentuk bahan kerja yang akan diproses. Oleh itu, sebagai syarat asas, adalah sangat penting untuk menggunakan alat dengan toleransi jejari yang sangat ketat (dalam julat mikrometer) dalam proses pemesinan ketepatan bahagian yang sangat tepat.

2. Bahan dan salutan
Bahan alat mestilah lebih keras daripada bahan yang akan diproses. Semakin besar perbezaan kekerasan antara bahan bahan kerja dan bahan alat, semakin kecil haus alat, dan semakin lama hayat perkhidmatan alat. Kerana suhu tempatan adalah sangat tinggi, ia juga perlu untuk memastikan bahawa bahan alat mempunyai sifat antioksidan.
Turun naik beban haba yang besar dan keperluan untuk rintangan pengoksidaan bahan alat akhirnya memerlukan salutan pada badan alat tungsten karbida berbutir halus.
Sistem salutan yang telah dicuba dan diuji, seperti TiN, TiCN dan TiAlCN, telah mencapai hadnya dengan cepat dalam pemprosesan HSM. Oleh itu, sistem salutan berbilang komponen telah dibangunkan, yang berasaskan aluminium nitrida tinggi dan digabungkan dengan unsur lain seperti yttrium, vanadium, atau tantalum. Dengan menggunakan struktur lapisan nano, CBN, dan PKD, prestasi yang lebih tinggi juga boleh dicapai.
2, keperluan HSM untuk pemegang alat
Oleh kerana kelajuan gelendong yang tinggi yang diperlukan dalam pemesinan HSM, sebaiknya gunakan sistem pemegang alat HSK-A dan HSK-E. Disebabkan pemasangan bebibir pemegang pisau pada kepala gelendong, pemegang pisau mempunyai sokongan mekanikal yang jelas dalam arah Z, jadi ia tidak akan diseret ke gelendong kerana peningkatan daya emparan pada kelajuan yang lebih tinggi.

Ralat asas mungkin berlaku semasa peringkat penyediaan pemprosesan, menjadikannya mustahil untuk mencapai getaran kecil dan kawalan proses yang selamat. Untuk mencapai pemesinan HSM yang stabil, adalah penting untuk mengimbangi alat dan peranti pemegang alat mengikut keperluan dan memeriksa keserasiannya. Ia juga perlu untuk mempertimbangkan had laju putaran yang berkaitan dengan jisim tidak seimbang.

Sistem alat berputar yang tidak seimbang atau tidak sepusat akan mengakibatkan:
1) Kualiti permukaan yang sangat buruk
2) Hayat alat yang sangat rendah
3) Kestabilan dan keselamatan pemprosesan yang lemah
4) Kemungkinan kerosakan pada gelendong pengilangan
Ketidakseimbangan dan sisihan daripada kepekatan ideal yang disebabkan oleh perubahan mendadak semasa pemprosesan ditunjukkan dengan jelas dalam rajah skema di bawah:

Tiada sisihan berbanding ketumpuan sempurna: kekasaran teori yang lebih kecil

Sisihan daripada ketumpuan sempurna: kekasaran teori yang lebih besar
Jisim yang seimbang mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi dinamik keseluruhan sistem berputar.
Ketidakseimbangan adalah bersamaan dengan mempunyai objek sipi berputar. Objek sipi ini boleh menyebabkan daya emparan, yang meningkat dengan nilai kuasa dua kelajuan putaran. Ini bermakna daya emparan yang disebabkan oleh ketidakseimbangan yang sama pada gelendong dengan kelajuan 42000 rpm adalah 441 kali ganda daripada gelendong dengan kelajuan 2000 rpm (212=441). Oleh itu, ketidakseimbangan peranti pemegang alat dalam pemesinan berkelajuan tinggi mempunyai kesan buruk yang jelas.
Dengan menggunakan teknologi pengapit alat dalam HSM, anda boleh menggunakan pemegang alat dengan item berikut:
Chuck
Mengurangkan sendi
Ia tidak disyorkan untuk menggunakan sistem alternatif seperti penyambung Weldon kerana ia mempunyai kecacatan yang jelas dalam pemprosesan HSM.

Oleh kerana ciri-ciri redaman yang sangat baik bagi pemegang alat dengan chuck, ia boleh membawa hasil yang baik kepada proses pemesinan kasar. Oleh itu, bersama-sama dengan sambungan diameter yang dikurangkan, ia boleh mencapai ketegaran yang sangat tinggi dan ketepatan kebolehulangan. Ini penting untuk mendapatkan permukaan bahan kerja yang sempurna. Penggunaan sambungan diameter yang dikurangkan membolehkan anda mencapai kepekatan yang sangat tepat (sisihan kurang daripada 0.003 mm) dan penghantaran tork yang ketara.
Struktur reka bentuk pelbagai pemegang alat diameter berkurangan: penghantaran tork bergantung pada struktur reka bentuk peralatan pengapit; Struktur reka bentuk mungkin sangat berbeza.