چگونه می توان استفاده از Mini End Mills را در ماشین کاری با سرعت بالا بهینه کرد؟

ماشین‌کاری با سرعت بالا با ایجاد نرخ‌های تولید سریع‌تر، بهبود پوشش سطح و افزایش دقت، صنعت تولید را متحول کرده است. آسیاب های انتهایی مینی با قطر کم و قابلیت برش بالا به ابزاری ضروری در این محیط پر سرعت تبدیل شده اند. من به عنوان یک تامین کننده پیشرو آسیاب های کوچک، اهمیت بهینه سازی استفاده از آنها را برای دستیابی به بهترین نتایج درک می کنم. در این پست وبلاگ، برخی از استراتژی های کلیدی را برای استفاده حداکثری از مینی آسیاب ها در عملیات ماشینکاری با سرعت بالا به اشتراک می گذارم.

آشنایی با Mini End Mills

آسیاب های انتهایی کوچک معمولاً به عنوان آسیاب های انتهایی با قطرهای بین 0.1 میلی متر تا 6 میلی متر تعریف می شوند. آنها برای کاربردهایی طراحی شده اند که به دقت بالا و جزئیات دقیق نیاز دارند، مانند ریز ماشینکاری، ساخت قالب، و تولید دستگاه های پزشکی و اجزای هوافضا. این آسیاب‌های انتهایی در هندسه‌های مختلفی از جمله دماغه توپ، انتهای صاف و شعاع گوشه وجود دارند که هر کدام برای کارهای ماشین‌کاری متفاوتی مناسب هستند.

در شرکت ما، ما طیف گسترده ای از آسیاب های انتهایی کوچک، مانند2 فلوت بال دماغه اندامیل با قطر میکروو2 فلوت تخت فرز با قطر میکروو2 فلوت تخت فرز با قطر میکرو، که برای ارائه عملکرد عالی در ماشینکاری با سرعت بالا مهندسی شده اند.

انتخاب مینی انتهای آسیاب مناسب

اولین قدم در بهینه سازی استفاده از مینی فرز، انتخاب ابزار مناسب برای کار است. هنگام انتخاب این گزینه باید چندین فاکتور را در نظر گرفت:

سازگاری مواد

مواد مختلف نیاز به هندسه و پوشش های مختلف ابزار برش دارند. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری آلومینیوم، ابزاری با زاویه مارپیچ بالا و لبه برش تیز برای تخلیه کارآمد تراشه ایده آل است. از طرف دیگر، هنگام کار با فولاد سخت شده، ابزاری با پوشش سخت مانند TiAlN برای مقاومت در برابر نیروها و دماهای بالای برش ضروری است.

هندسه

هندسه آسیاب انتهایی نقش مهمی در عملکرد آن دارد. آسیاب های انتهای دماغه توپی برای کانتورینگ و ماشینکاری سه بعدی مناسب هستند، در حالی که آسیاب های انتهای صاف برای شکاف و فرز صورت بهتر هستند. آسیاب انتهای شعاع گوشه ای برای کاهش غلظت تنش و بهبود عمر ابزار در کاربردهای گوشه مربعی استفاده می شود.

تعداد فلوت

تعداد فلوت‌ها در آسیاب انتهایی بر نرخ تغذیه، بار تراشه‌ها و پرداخت سطح تأثیر می‌گذارد. به طور کلی، آسیاب‌های انتهایی با فلوت‌های بیشتر می‌توانند برش‌های سبک‌تری داشته باشند و نرخ تغذیه بالاتری داشته باشند و در نتیجه سطح بهتری را پوشش دهند. با این حال، آنها همچنین ممکن است به انرژی بیشتری نیاز داشته باشند و گرمای بیشتری تولید کنند. برای عملیات خشن کردن، تعداد کمتری فلوت (مثلاً 2 یا 3) اغلب ترجیح داده می شود، در حالی که عملیات تکمیل ممکن است از 4 فلوت یا بیشتر بهره مند شود.

بهینه سازی پارامترهای برش

پس از انتخاب مینی فرز مناسب، گام بعدی بهینه سازی پارامترهای برش، از جمله سرعت برش، سرعت تغذیه و عمق برش است. این پارامترها تاثیر بسزایی بر عملکرد و عمر ابزار آسیاب انتهایی دارند.

سرعت برش

سرعت برش سرعتی است که لبه برش آسیاب انتهایی نسبت به قطعه کار حرکت می کند. معمولاً بر حسب فوت سطح در دقیقه (SFM) یا متر در دقیقه (m/min) اندازه گیری می شود. سرعت بهینه برش به عوامل مختلفی از جمله مواد در حال ماشینکاری، مواد ابزار و پوشش ابزار بستگی دارد.

به عنوان یک قاعده کلی، افزایش سرعت برش می تواند بهره وری را بهبود بخشد، اما همچنین گرمای بیشتری تولید می کند که می تواند عمر ابزار را کاهش دهد. بنابراین، یافتن تعادل مناسب بسیار مهم است. به عنوان مثال، هنگام ماشینکاری فولاد پرسرعت با آسیاب انتهایی کاربید، سرعت برش حدود 100-200 SFM ممکن است مناسب باشد.

نرخ خوراک

نرخ تغذیه مسافتی است که آسیاب انتهایی در هر چرخش دندان طی می کند. معمولاً بر حسب اینچ در هر دندان (IPT) یا میلی متر در هر دندان (میلی متر/دندان) اندازه گیری می شود. نرخ تغذیه باید بر اساس بار تراشه انتخاب شود، که مقدار ماده حذف شده توسط هر لبه برشی در طول یک دور چرخش آسیاب انتهایی است.

نرخ تغذیه مناسب تخلیه کارآمد تراشه را تضمین می کند و از گرم شدن بیش از حد آسیاب انتهایی جلوگیری می کند. اگر سرعت تغذیه خیلی کم باشد، ممکن است لبه برش به قطعه کار ساییده شود و باعث سایش بیش از حد شود. برعکس، اگر نرخ تغذیه بیش از حد بالا باشد، آسیاب انتهایی ممکن است شکسته شود یا سطح ضعیفی ایجاد کند.

عمق برش

عمق برش به ضخامت مواد برداشته شده در یک پاس اشاره دارد. باید بر اساس قدرت آسیاب انتهایی و قدرت دستگاه بهینه سازی شود. به طور کلی، آسیاب های انتهایی کوچکتر می توانند عمق برش کمتری را تحمل کنند. برای آسیاب های انتهایی کوچک، عمق برش 0.2-0.8 برابر قطر ابزار اغلب توصیه می شود.

نگه داشتن ابزار مناسب و راه اندازی قطعه کار

اطمینان از نگهداری مناسب ابزار و تنظیم قطعه کار برای موفقیت عملیات ماشینکاری با سرعت بالا با آسیاب های انتهایی کوچک بسیار مهم است.

هلدینگ ابزار

یک سیستم نگهدارنده ابزار صلب و دقیق برای به حداقل رساندن انحراف ابزار و ارتعاش ضروری است. چاک‌های کولت، چاک‌های هیدرولیک و نگهدارنده‌های شرینک فیت معمولاً برای نگهداری آسیاب‌های انتهایی کوچک استفاده می‌شوند. این نگهدارنده ها نیروی گیره و تمرکز بالایی را ارائه می دهند که به بهبود عملکرد برش و عمر ابزار کمک می کند.

راه اندازی قطعه کار

قطعه کار باید محکم بسته شود تا از حرکت در حین ماشینکاری جلوگیری شود. هرگونه ارتعاش یا ناهماهنگی می تواند منجر به پوشش ضعیف سطح، شکستن ابزار یا ابعاد نادرست شود. استفاده از گیره، فیکسچر یا چاک مغناطیسی می تواند به اطمینان از تنظیم پایدار قطعه کار کمک کند.

خنک کننده و روانکاری

استفاده از خنک کننده و روغن کاری مناسب یکی دیگر از جنبه های مهم بهینه سازی استفاده از مینی آسیاب های انتهایی در ماشینکاری با سرعت بالا است.

خنک کننده

خنک کننده به کاهش دما در لبه برش، شستن تراشه ها و جلوگیری از آسیب قطعه کار و ابزار کمک می کند. دو نوع خنک کننده اصلی وجود دارد: پایه آب و پایه روغن. خنک کننده های مبتنی بر آب به دلیل ظرفیت خنک کنندگی بالا و هزینه کم، بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. با این حال، ممکن است به نگهداری مناسب برای جلوگیری از رشد باکتری نیاز داشته باشند.

روغن کاری

روان کننده ها می توانند اصطکاک بین لبه برش و قطعه کار را کاهش دهند و تخلیه تراشه و سطح را بهبود بخشند. در ماشین‌کاری با سرعت بالا، روان‌کننده‌ها را می‌توان به روش‌های مختلفی استفاده کرد، از جمله خنک‌کننده سیل، خنک‌کننده مه‌آلود و روان‌کاری حداقل مقدار (MQL). MQL یک گزینه محبوب است زیرا از مقدار کمی روان کننده استفاده می کند و ضایعات و هزینه را کاهش می دهد و در عین حال روانکاری موثری را ارائه می دهد.

نظارت و نگهداری ابزار

نظارت و نگهداری منظم ابزار برای اطمینان از عملکرد مداوم مینی فرز در ماشینکاری با سرعت بالا ضروری است.

مانیتورینگ ابزار

نظارت بر وضعیت آسیاب انتهایی در حین ماشینکاری می تواند به تشخیص زود هنگام سایش و آسیب کمک کند. این را می توان از طریق بازرسی بصری، با استفاده از سنسورها برای اندازه گیری نیروهای برشی یا ارتعاشات، یا نظارت بر پرداخت سطح قطعه کار انجام داد. در صورت مشاهده علائم سایش یا آسیب بیش از حد، آسیاب انتهایی باید فوراً تعویض شود تا از مشکلات بیشتر جلوگیری شود.

تعمیر و نگهداری ابزار

نگهداری صحیح ابزار شامل تمیز کردن، تیز کردن و پوشش دادن آسیاب های انتهایی است. پس از هر بار استفاده، آسیاب های انتهایی باید تمیز شوند تا براده ها و باقیمانده مایع خنک کننده از بین بروند. تیز کردن می تواند لبه برش را بازیابی کند و عمر ابزار را افزایش دهد، اما برای اطمینان از هندسه صحیح باید توسط یک متخصص انجام شود. پوشش دادن آسیاب های انتهایی می تواند عملکرد و دوام آنها را بهبود بخشد، به خصوص در هنگام ماشینکاری مواد دشوار.

نتیجه گیری

بهینه سازی استفاده از مینی آسیاب انتهایی در ماشینکاری با سرعت بالا به ترکیبی از انتخاب ابزار مناسب، پارامترهای برش بهینه، نگهداری دقیق ابزار و تنظیم قطعه کار، خنک کننده و روانکاری موثر و نظارت و نگهداری منظم ابزار نیاز دارد. با پیروی از این استراتژی‌ها، تولیدکنندگان می‌توانند به بهره‌وری بالاتر، پرداخت سطحی بهتر و عمر ابزار بیشتر دست یابند.

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد مینی آسیاب های انتهایی ما هستید یا نیازهای ماشینکاری خاصی دارید، مایلیم از شما بشنویم. با ما تماس بگیرید تا در مورد نیازهای خود صحبت کنید و بررسی کنید که چگونه محصولات ما می توانند به شما در بهینه سازی عملیات ماشینکاری با سرعت بالا کمک کنند.

مراجع

1. Boothroyd, G., & Knight, WA (2006). مبانی ماشینکاری و ماشین ابزار. مطبوعات CRC.
2. Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). مهندسی ساخت و فناوری. پیرسون.
3. ترنت، EM، و رایت، PK (2000). برش فلز. باترورث-هاینمن.