Предотвращение дефлекции инструмента: причины, последствия и практические решения

Каждый фрезеровщик должен знать о дефлекции инструмента, так как слишком большая дефлекция может привести к катастрофическому отказу инструмента или заготовки. Дефлекция — смещение объекта под нагрузкой, вызывающее изгиб и/или поломку.

Например: глядя на трамплин в покое без веса водолаза, доска прямая. Но по мере продвижения водолаза к концу доски она изгибается всё сильнее. Дефлекцию в инструменте можно представить похожим образом.

Дефлекция может привести к:

• Сокращению срока службы инструмента и/или поломке инструмента
• Некачественной чистоте поверхности
• Неточностям размеров детали

Средства против дефлекции инструмента

Минимизация вылета

Вылет — расстояние, на котором инструмент выступает из держателя. Просто: чем больше вылет, тем выше вероятность дефлекции. Чем больше расстояние инструмента от держателя, тем меньше шанка для захвата, и в зависимости от длины шанка это может привести к гармоникам в инструменте, вызывающим поломку. Просто: для оптимальных условий минимизируйте вылет, зажимая инструмент максимально глубоко.

Длинная режущая часть vs Удлиненная шейка

Другой способ минимизации дефлекции — полное понимание различий между инструментом с длинной режущей частью и инструментом с удлиненной шейкой. Причина такой разницы в жесткости — диаметр сердечника инструмента. Чем больше материала, тем жестче инструмент; чем короче длина режущей части, тем жестче инструмент и дольше его срок службы. Хотя у каждого варианта инструмента свои преимущества и необходимые применения, использование правильного варианта для операции важно.

Нижеприведенные диаграммы иллюстрируют соотношение между силой на конце и длиной режущей части, показывая, насколько инструмент дефлектируется, если зацеплен только кончик. Один из ключевых способов получить максимальную жизнь от инструмента — увеличение жесткости выбором наименьшего вылета и длины реза на инструменте с наибольшим диаметром.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше о правильном удержании инструмента и биении

Когда выбирать инструмент с удлиненной шейкой

Удлиненные инструменты обычно используются для удаления материала там, где есть зазор, в который не входит шанк, но входит нережущее удлинение диаметра фрезы. Эта длина удлинения за режущей кромкой также немного уменьшена от диаметра фрезы для предотвращения хождения (трения нережущей поверхности против детали). Удлиненные инструменты — один из лучших инструментов для добавления в магазин инструментов из-за их универсальности и срока службы.

Когда выбирать инструмент с длинной режущей частью

Инструменты с длинной режущей частью имеют большую длину реза и обычно используются либо для поддержания бесшовной стенки на стороне детали, либо внутри паза для чистовых операций. Диаметр сердечника одинаков по всей длине реза, что ведет к большему потенциалу дефлекции внутри детали. Это может привести к коническому краю, если слишком мало режущей кромки зацеплено при высокой подаче. При резании в глубоких пазах эти инструменты очень эффективны. При использовании HEM они также очень полезны благодаря своим возможностям эвакуации стружки, которых нет у удлиненных инструментов.

Дефлекция и прочность сердечника инструмента

Диаметр — важный фактор при расчете дефлекции. Фрезеровщики часто используют диаметр фрезы в расчете для инструментов с длинной режущей частью, когда на самом деле необходимым измерением является диаметр сердечника (показан ниже). Это потому, что фрезированная часть инструмента имеет отсутствие материала в полках. Для удлиненного инструмента диаметр сердечника использовался бы в расчете до его удлиненной части, после чего происходит переход к диаметру шейки. При изменении этих значений дефлекция может снизиться до незримой для удлиненного инструмента, но может влиять на критические размеры в инструменте с длинной режущей частью.

Резюме по дефлекции

Дефлекция инструмента может повредить ваш инструмент и списать деталь, если не учтена должным образом перед началом работы. Обязательно минимизируйте расстояние от держателя инструмента до кончика фрезы, чтобы держать дефлекцию на минимуме. Для дополнительной информации о способах снижения дефлекции инструмента при обработке обратитесь к статье «Глубина резания в деталях».