Глубина резания: стратегии для периферийного, пазового фрезерования и HEM

Ниже представлена лишь одна из нескольких статей блога, посвященных высокоэффективному фрезерованию. Для полного понимания этого популярного метода обработки обратитесь к дополнительным публикациям по HEM ниже!

Введение в высокоэффективное фрезерование | Высокоскоростная обработка vs HEM | Как бороться с уменьшением толщины стружки | Как избежать 4 основных типов износа инструмента | Введение в трохоидальное фрезерование

Каждая операция обработки подразумевает стратегию радиальной и осевой глубины резания. Радиальная глубина резания (RDOC) — расстояние, на которое инструмент заходит в заготовку по радиусу; осевая глубина резания (ADOC) — расстояние зацепления инструмента по его оси. Это фундаменты обработки. Правильный выбор глубин — سواء для пазового или периферийного фрезерования (профилирование, черновая, чистовая) — критически важен для успеха (Рисунок 1).

Ниже представлены традиционные методы для периферийного фрезерования и пазового, а также стратегии высокоэффективного фрезерования (HEM) и соответствующие глубины резания для этого метода.

Краткие определения:

Радиальная глубина резания (RDOC): Расстояние, на которое инструмент заходит в заготовку по радиусу. Также называется шагом, шириной реза или XY.

Осевая глубина резания (ADOC): Расстояние зацепления инструмента заготовку по его оси. Также называется шагом по глубине или глубиной реза.

Периферийное фрезерование: Приложение, при котором зацеплена лишь часть диаметра режущей части инструмента.

Пазовое фрезерование (Slotting): Приложение, при котором зацеплен весь диаметр режущей части инструмента.

Высокоэффективное фрезерование (HEM): Более новая стратегия обработки, при которой малая RDOC и большая ADOC сочетаются с повышенными подачами для достижения более высоких скоростей удаления материала (MRR) и снижения износа инструмента.

Стили периферийного фрезерования и соответствующая RDOC

Радиальное зацепление инструмента при периферийном фрезеровании зависит от типа операции (Рисунок 2). В чистовых операциях удаляется мало материала со стенки — около 3–5% диаметра фрезы за радиальный проход. В тяжелых черновых операциях зацеплено 30–50% диаметра. Хотя тяжелая черновка использует большую RDOC, чем чистка, ADOC чаще всего меньше из-за нагрузки на инструмент.

Стили пазового фрезерования и соответствующее зацепление ADOC

Осевое зацепление инструмента при пазовом фрезеровании должно соответствовать используемому инструменту (Рисунок 3). Неподходящий подход может привести к дефлекции инструмента, повреждению и низкому качеству детали.

Концевые фрезы выпускаются с разной длиной режущей части и различными удлинениями. Выбор инструмента, позволяющего завершить проект с минимальной дефлекцией и максимальной продуктивностью, критически важен. Поскольку необходимая ADOC для паза может быть невеликой, короткая длина режущей части часто является самым прочным и подходящим выбором. По мере увеличения глубины паза становятся необходимыми более длинные режущие части, но удлиненные инструменты следует использовать там, где это допустимо.

Стратегия глубины резания для высокоэффективного фрезерования (HEM)

Сочетание малой RDOC и большой ADOC с высокопроизводительными траекториями называется высокоэффективным фрезерованием (HEM). При этом стиле подачи можно увеличивать, а резы держать равномерными для равномерного распределения напряжений по режущей части инструмента, продлевая его срок службы.

Традиционная стратегия

• Большая RDOC
• Малая ADOC
• Консервативная подача

Новая стратегия — высокоэффективное фрезерование (HEM)

• Малая RDOC
• Большая ADOC
• Повышенная подача

Нажмите здесь для доступа к бесплатному обучающему вебинару по высокоэффективному фрезерованию

HEM предполагает использование 7–30% диаметра инструмента по радиалу и до двух диаметров по оси, в сочетании с повышенными подачами (Рисунок 4). Учитывая уменьшение толщины стружки, такая комбинация режимов дает заметно более высокие скорости удаления материала (MRR). Современное CAM-ПО часто предлагает полные высокопроизводительные решения со встроенными траекториями HEM. Эти принципы также применимы к трохоидальным траекториям для пазовых операций.