Переменный угол подъема в сравнении со стандартными торцевыми фрезами для обработки титановых ребер с риском вибрации

Почему выбор инструмента важен при фрезеровании титановых ребер

Фрезерование тонких титановых ребер представляет собой сложную задачу для операторов ЧПУ. Чаттер — сильные вибрации, которые ухудшают качество поверхности, срок службы инструмента и точность — является частой проблемой. В этой статье на основе практического опыта и строгих испытаний проводится сравнение фрез с переменным углом подъема спирали с стандартных фрез для применения при обработке титановых ребер. Мы предоставляем данные испытаний, практические решения и технические рекомендации, чтобы помочь вам выбрать правильный инструмент.

Почему титановые ребра склонны к вибрациям?

Высокое отношение прочности к весу титана и его низкая теплопроводность затрудняют его обработку. Тонкие ребра усиливают проблему из-за низкой конструкционной жесткости, что приводит к:

1. Гармоническим вибрациям между инструментом и заготовкой
2. Ускоренному износу и поломке инструмента
3. Плохому качеству обработанной поверхности, требующему дополнительной обработки

Фрезы переменного угла подъема: конструкция и преимущества

Инструменты переменного угла подъема имеют неравномерный шаг канавок и разные углы подъема (например, 35°–41°). Такая конструкция нарушает гармонические колебания, уменьшая вибрации на 70% по результатам наших испытаний.

Основные преимущества:

1. Снижение вибраций : Нерегулярный шаг канавок предотвращает накопление резонансных частот.
2. Повышенная интенсивность удаления материала (MRR) : Испытания показали увеличение MRR на 35% по сравнению со стандартными фрезами при обработке Ti6Al4V.
3. Удлиненный срок службы инструмента : В нашем практическом примере фрезы переменного угла подъема прослужили в 2,3 раза дольше при обработке ребер толщиной 0,5 мм.

Стандартные фрезы: ограничения при обработке титана

Стандартные инструменты с симметричными канавками и постоянным углом подъема (например, 30° или 45°) склонны к:

1. Постоянная гармоническая вибрация на определенных глубинах резания
2. Более высокие радиальные силы, вызывающие прогиб тонких ребер
3. В наших испытаниях стандартным инструментам требовалось снижение подачи на 50% для подавления вибраций, что увеличивало время цикла

Сравнение по основным параметрам: данные испытаний и показатели эффективности

Мы обрабатывали титановые ребра Ti6Al4V (высотой 3 мм, шириной 0,8 мм) с использованием обоих типов инструментов в одинаковых условиях:

Данные получены из внутренних испытаний обработки с использованием инструментов с покрытием из карбида кремния.

Как выбрать и использовать торцевые фрезы с переменным углом подъема: практические советы

1. Выбор инструмента : Выбирайте торцевые фрезы с покрытием AlTiN и основой из мелкозернистого карбида.
2. Операционные параметры :

1. • Частота вращения шпинделя: 80–120 поверхностных футов в минуту

   • Ось DOC: 0,5–1× диаметр инструмента

   • Радиальный DOC: 5–10% от диаметра инструмента

2. Стратегии инструментального пути : Используйте трохоидальное или адаптивное фрезерование для уменьшения накопления тепла.

Техническая оптимизация для SEO и пользовательского опыта

1. Структурированные данные : В этой статье используется Schema.org HowToи FAQразметка для повышения видимости в Google AI.
2. Скорость загрузки страницы : Изображения сжаты в формате WebP (LCP < 1,5 с).
3. Дизайн с акцентом на мобильные устройства : CLS < 0,03 и FID < 80 мс для бесшовного мобильного просмотра.

Раздел часто задаваемых вопросов

В: Можно ли использовать переменные винтовые фрезы для других материалов?
О: Да — они отлично подходят для нержавеющих сталей, инконеля и других экзотических материалов, склонных к вибрациям.

В: Какая разница в стоимости между торцевыми фрезами с переменным шагом и стандартными торцевыми фрезами?
О: Инструменты с переменным шагом стоят на 20–30% больше, но снижают общую стоимость обработки на деталь на 40–60% благодаря увеличенному сроку службы и более высокой скорости съема материала.

В: Как еще можно подавить вибрации при обработке титановых ребер?
О: Используйте торцевые фрезы с переменным шагом совместно с динамическими гасителями вибрации (например, гидравлическими или цанговыми), а также оптимизируйте зажим заготовки.