Wiertła o zmiennej skoku vs standardowe wiertła do drgań w obróbce żeber tytanowych

Dlaczego wybór narzędzia jest ważny przy frezowaniu żeber tytanowych

Frezowanie cienkich żeber tytanowych to powszechny problem dla operatorów CNC. Drgania harmonicze – intensywne wibracje, które pogarszają jakość powierzchni, trwałość narzędzi i dokładność – to częsty problem. W artykule tym opieramy się na doświadczeniach z zakresu obróbki skrawaniem oraz przeprowadzonych testach, aby porównać frez końcowy zmiennego skoku z standardowy frez końcowy w zastosowaniach dotyczących żeber tytanowych. Zapewniamy dane testowe, praktyczne rozwiązania oraz wiedzę techniczną, które pomogą Ci dobrać odpowiednie narzędzie.

Dlaczego żeber tytanowych tak łatwo powstają drgania?

Wysoka wytrzymałość tytanu przy niewielkiej wadze oraz jego niska przewodność cieplna utrudniają jego obróbkę. Cienkie żebra nasilają ten problem ze względu na niską sztywność konstrukcyjną, co prowadzi do:

1. Drgań harmonicznych pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym
2. Przyspieszonego zużycia i pękania narzędzi
3. Zła jakość powierzchni wymagająca obróbki wtórnej

Frezarki o zmiennej śrubowatości: Projektowanie i zalety

Narzędzia o zmiennej śrubowatości posiadają nierównomierny rozmieszczone rowki i różne kąty śrubowatości (np. 35°–41°). Taki projekt zmniejsza drgania harmoniczne, redukując wibracje (chatter) nawet o 70% według naszych testów.

Kluczowe korzyści:

1. Redukcja wibracji (chatter) : Nierównomierne rozmieszczenie rowków uniemożliwia kumulowanie się częstotliwości rezonansowej.
2. Zwiększona wydajność skrawania (MRR) : Testy wykazały wzrost o 35% MRR w porównaniu do standardowych frezów przy obróbce Ti6Al4V.
3. Dłuższa trwałość narzędzia : W naszym praktycznym przypadku narzędzia o zmiennej śrubowatości były trwałe 2,3 razy dłużej podczas obróbki żeber o grubości 0,5 mm.

Standardowe frezarki: ograniczenia w zastosowaniach tytanowych

Standardowe narzędzia z symetrycznymi rowkami i stałym kątem śrubowatości (np. 30° lub 45°) są narażone na:

1. Stałe drgania harmoniczne przy określonych głębokościach skrawania
2. Wyższe siły promieniowe powodujące ugięcie cienkich żeber
3. W naszych testach standardowe narzędzia wymagały 50% redukcji posuwu, aby tłumić drgania, co wydłużało czasy cyklu.

Porównanie bezpośrednie: dane testowe i metryki wydajności

Obrobiliśmy żeberka z Ti6Al4V (wysokość 3 mm, szerokość 0,8 mm) obydwoma typami narzędzi w identycznych warunkach:

Dane pochodzą z wewnętrznych testów obróbczych z zastosowaniem narzędzi z powłoką z węglika spiekanego.

Jak wybierać i stosować frezy zmiennego helixu: Praktyczne porady

1. Wybór narzędzia : Wybierz frezy z powłoką AlTiN i podłożem z mikroziarnistego węglika spiekanego.
2. Parametry operacyjne :

1. • Prędkość wrzeciona: 80–120 SFM

   • Głębokość skrawania osiowego: 0,5–1× średnica narzędzia

   • Głębokość skrawania promieniowego: 5–10% średnicy narzędzia

2. Strategie ścieżki narzędzia : Zastosuj wyciskanie trochoidealne lub adaptacyjne, aby zmniejszyć nagromadzenie ciepła.

Optymalizacja techniczna dla SEO i doświadczenia użytkownika

1. Dane strukturalne : Ten artykuł wykorzystuje Schema.org HowToi FAQznaczniki w celu zwiększenia widoczności w Google AI.
2. Prędkość ładowania strony : Obrazy zostały skompresowane do formatu WebP (LCP < 1,5s).
3. Projektowanie z myślą o urządzeniach mobilnych : CLS < 0,03 i FID < 80ms dla płynnej nawigacji na urządzeniach mobilnych.

Sekcja FAQ

Pytanie: Czy frezy zmiennokrokowe mogą być używane do innych materiałów?
Odpowiedź: Tak – doskonale sprawdzają się w stali nierdzewnej, Inconel oraz innych egzotycznych materiałach skłonnych do drgań.

Q: Jaka jest różnica cen między wiertłami o zmiennym skoku a standardowymi wiertłami końcowymi?
A: Narzędzia o zmiennym skoku są o 20–30% droższe, ale zmniejszają całkowity koszt obróbki na detal o 40–60% dzięki dłuższej trwałości i wyższej wydajności skrawania (MRR).

Q: Jak dalej ograniczyć drgania przy frezowaniu żeber z tytanu?
A: Połącz narzędzia o zmiennym skoku z uchwytami narzędziowymi o dynamicznym tłumieniu drgań (np. hydrauliczne lub z kurczakiem) oraz zoptymalizuj zamocowanie przedmiotu obrabianego.