Aplicació d'eines de tall en fresat d'alta velocitat
El fresat d’alta velocitat (HSM) utilitza velocitats d’alimentació elevades i petits paràmetres de tall. La vibració de l'eina afecta directament la qualitat de la superfície mecanitzada. Per tant, és molt important mantenir una força de tall uniforme i evitar la vibració de l'eina durant l'acabat de fresat d'alta velocitat.
1) Una bona coaxialitat propicia una distribució uniforme de la càrrega a l'avantguarda;
2) Una superposició de tall més gran és beneficiosa per obtenir característiques de força de tall uniformes (major nombre d’hèlix i nombre de ranures);
3) La curta longitud de tall és favorable per obtenir una millor rigidesa;
4) La secció transversal del nucli és la millor i la concentració de tensió a l’escotadura és la més petita.
Quan s’utilitza un fresat d’alta velocitat per processar materials d’alta duresa, augmentarà la càrrega a la vora de tall, que generarà més calor per fricció i s’ha de reduir l’angle de joc de l’eina. Quan el material és molt dur i el material de l’eina és molt fràgil, fins i tot es pot produir un bisell negatiu.
Si la precisió del mecanitzat és molt alta, com a condició bàsica, la mida de l’eina d’acabat hauria de complir els estrictes requisits de tolerància.
Material i recobriment:
El material de l’eina ha de ser més dur que el que s’ha de mecanitzar. Com més dur és el material de l’eina, més petit és el desgast de l’eina i més llarga és la vida útil de l’eina.
Durant el procés de tall, la temperatura local és molt alta i cal assegurar-se que el material de l’eina tingui resistència a l’oxidació. Les grans fluctuacions de la càrrega tèrmica i els requisits de resistència a l'oxidació dels materials de les eines fan necessari recobrir finalment les eines de carbur de ciment de gra fi. Per exemple, l’ús de TiN, TiCN i TiAlCN pot exercir millor el rendiment del mecanitzat a alta velocitat. Utilitzant una estructura de nanocapa, CBN i PKD, també es pot aconseguir un rendiment més alt.
02
Aplicació del portaeines en fresat d'alta velocitat
A causa de l’alta velocitat del cargol necessària per al fresat d’alta velocitat, és millor utilitzar sistemes de suport d’eines HSK-A i HSK-E.
Com que la brida del portaeines està instal·lada al capçal del cargol, el portaeines té un suport mecànic clar en la direcció Z, de manera que no entrarà al cargol a causa de l’augment de la força centrífuga a velocitats més altes.
Equilibri dinàmic i coaxialitat
Per aconseguir un fresat estable d’alta velocitat, és important equilibrar dinàmicament l’eina i el dispositiu portaeines i comprovar-ne la coaxialitat segons els requisits. També cal tenir en compte el límit de velocitat de rotació relacionat amb la qualitat de l'equilibri dinàmic.
Un sistema d’eines rotatives amb un equilibri dinàmic deficient o una coaxialitat deficient donarà lloc a:
• Molt mala qualitat superficial
• Vida útil de l’eina molt baixa
• Poca estabilitat i seguretat de processament
• Pot danyar el fus de fresat
Desequilibri i desviació de la coaxialitat ideal causats per canvis sobtats en el procés de processament, el resultat es pot veure amb molta claredat en el següent diagrama esquemàtic:
La desviació de la coaxialitat és petita i la rugositat teòrica és petita
Desviació més gran de coaxialitat, rugositat teòrica més gran
L’equilibri dinàmic té una influència important en el rendiment dinàmic de tot el sistema giratori. Quan es desequilibra, hi ha un objecte excèntric que gira. Aquest objecte excèntric pot induir una força centrífuga, que augmenta directament amb l’augment de la velocitat. Per tant, el desequilibri del dispositiu portaeines en el mecanitzat d'alta velocitat té conseqüències adverses particularment evidents. Es recomana utilitzar la interfície HSK-E.
Aplicació de la tecnologia de subjecció d'eines per al fresat d'alta velocitat:
• Mandril i nou
• Connexió termoencongible
Atès que les bones característiques d'amortiment del portaeines amb portabroques poden donar bons resultats al procés de desbast, pot aconseguir una rigidesa i una repetibilitat extremadament elevades, que són essencials per obtenir una superfície perfecta de la peça.
El portaeines retractilable pot obtenir una coaxialitat molt precisa (desviació inferior a 0,003 mm) i transmetre un parell gran.
Estructura de disseny de diversos portaeines d'eines de diàmetre reduït:
El parell transmès depèn de l'estructura de disseny del dispositiu de subjecció. L’estructura del disseny és diferent, pot ser que siguin molt diferents.
