Transcript Document

Frezowanie - teoria
/1
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wiele rodzajów operacji frezowania
Obróbka wykańczająca /
profilowa stali
Obróbka zgrubna stali
CoroMill 245
CoroMill 200
CoroMill 245
CoroMill 300
CoroMill 390
CoroMill Century
CoroMill Plura
Aluminium
CoroMill 390
CoroMill Plura
/2
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wiele rodzajów operacji frezowania
/3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Definicje
n = Prędkość obrotowa
(obr/min)
n
vc = Prędkość skrawania
(m/min)
Dc = Średnica skrawania
vc
(mm)
n
/4
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
(m/min)
(obr/min)
Definicje
z n= 6
fz = Posuw na ząb
(mm/ząb)
fz
vf = Prędkość posuwowa
(mm /min)
n
zn = Całkowita ilość zębów
fn = Posuw na obrót = ( fz x zc)
vf = fz x zn x n
/5
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Definicja
ae = Szerokość powierzchni
frezowanej (mm)
ap = Głębokość skrawania (mm)
ap
/6
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
ae
Średnica i położenie frezu
 Średnica frezu powinna być o 20%50% większa niż szerokość
frezowania
 Zasada 2/3 (np. frez Ø160 mm)
– 2/3 frezu skrawa (100mm)
– 1/3 frezu poza obszarem skrawania
(50mm)
/7
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wejście oraz wyjście z materiału
 Oś frezu jest w znacznej  Oś frezu pokrywa się  Oś frezu jest znacznie
odległości od przedmiotu z krawędzią przedmiotu odsunięta od krawędzi
obrabianego
obrabianego
przedmiotu obrabianego i
leży w obszarze
frezowania
/8
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Frezowanie współbieżne i przeciwbieżne
 W przypadku frezowania
współbieżnego, płytka
rozpoczyna skrawanie wiórem
o dużej grubości
/9
CoroKey 2006 – Products / Milling theory
 Podczas frezowania przeciwbieżnego
(konwencjonalne obrabiarki), płytka
rozpoczyna skrawanie od zerowej
grubości wióra
Kierunek frezowania
Frezowanie współbieżne jest preferowane zawsze, gdy na to
pozwalają: obrabiarka, mocowanie i przedmiot obrabiany
/10 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Położenie frezu
Oś frezu należy przesunąć nieznacznie od osi materiału, aby
uniknąć drgań
/11 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Podejmowanie decyzji
ae
ae
Co zrobić, jeśli ae jest mniejsze niż 1/2 średnicy frezu ?
/12 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wybór odpowiedniego frezu
Pierwszy wybór
Niska
Wysoka
Stabilność obróbki
L
Rzadka podziałka (-L)
-L
Lekka (-L)
Odporność na
ścieranie
Dobre warunki
/13 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
M
Normalna podziałka (-M)
-M
Średnia (-M)
Warunki obróbki /
gatunki
Przeciętne warunki
H
Gęsta podziałka (-H)
-H
Ciężka (-H)
Udarność
Trudne warunki
Wybór podziałki
Niska
L
Rzadka podziałka (-L)
/14 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Pierwszy wybór
Stabilności obróbki
M
Normalna podziałka
(-M)
Wysoka
H
Gęsta podziałka (-H)
Podziałka rzadka (-L)
 Zredukowana ilość płytek
 Ograniczona stabilność
 Długie wysięgi
 Małe obrabiarki / ograniczona
moc
 Głębokie frezowanie kanałków
L
Podziałka rzadka (-L)
/15 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
 Nierównomierna podziałka
Podziałka normalna (-M)
 Ogólnego przeznaczenia
 Odpowiednia do produkcji mieszanej
 Od małych do średnich obrabiarek
 Zwykle pierwszy wybór
M
Podziałka normalna
(-M)
/16 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Podziałka gęsta (-H)
 Duża liczba płytek dla maksymalnej
produktywności
 Stabilne warunki obróbki
 Materiały dające krótkie wióry
 Materiały żaroodporne
H
Podziałka gęsta (-H)
/17 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wybór podziałki frezu
L
M
H
kW
Żeliwo
Stopy
(CMC 08) żaroodporne
(CMC 20)
/18 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wybór geometrii płytek
-L
Lekka (-L)




Płytka dodatnia
Obróbka lekka
Niskie siły skrawania
Niskie wartości posuwu
/19 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
-M
Średnia (-M)
 Geometria ogólnego
przeznaczenia
 Średnie wartości posuwu
 Od obróbki średniej do
lekko zgrubnej
-H
Ciężka (-H)
 Wzmocniona krawędź
skrawająca
 Obróbka ciężka
 Najwyższe bezpieczeństwo
krawędzi
 Wysokie wartości posuwu
Wybór gatunku płytki
Dobre warunki
 Głębokość skrawania 25%
maks. ap lub mniej
 Wysięg poniżej dwóch średnic
frezu
 Obróbka ciągła
 Obróbka „na sucho”
i z użyciem chłodziwa
/20 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Przeciętne warunki
 Głębokość skrawania 50%
maks. ap lub więcej
 Wysięg od dwóch do
trzech średnic frezu
 Obróbka przerywana
 Obróbka „na sucho”
i z użyciem chłodziwa
Trudne warunki
 Głębokość skrawania 50%
maks. ap lub więcej
 Wysięg powyżej trzech średnic
frezu
 Obróbka przerywana
 Obróbka „na sucho”
i z użyciem chłodziwa
Siła skrawania a kąt przystawienia
Kąt przystawienia 90°
 Detale cienkościenne
 Słabe mocowanie
przedmiotu obrabianego
 Tam, gdzie wymagany jest
kąt 90º
/21 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Kąt przystawienia 45°
Płytki okrągłe
 Pierwszy wybór dla
 Najmocniejsza krawędź
frezowania ogólnego
skrawająca
 Mniejsze drgania przy
 Frez ogólnego przeznaczenia
większych wysięgach
 Efekt cienkich wiórów ułatwia
 Dzięki cieńszym wiórom
skrawanie stopów
poprawiona produktywność
żaroodpornych
Kąt przystawienia = (90º)
fz
 Detale cienkościenne
 Słabe mocowanie przedmiotu
obrabianego
 Frezowanie walcowo - czołowe
 hex = fz (ae > 50% x Dc )
/22 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Kąt przystawienia = (45º)
fz
hex
 Pierwszy wybór dla frezowania
ogólnego
 Mniejsze drgania przy większych
wysięgach
Dap
 Dzięki cieńszym wiórom poprawiona
produktywność
 fz = 1.41 x hex ( Korekcja ze względu
na kąt przystawienia )
/23 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Kąt przystawienia = (płytki okrągłe)
45°
30°
100% obciążenie
75%
wióra
50%
25%
W przypadku płytek okrągłych obciążenie
wióra oraz kąt przystawienia zależą od
głębokości skrawania
fz
=

iC
ap
/24 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
 Najmocniejsza krawędź
skrawająca
 Frez ogólnego przeznaczenia
 Efekt cienkich wiórów ułatwia
skrawanie stopów żaroodpornych
 hex = zależy od ap
Dc
ae
k1
Przybliżona korekcja kąta przystawienia dla
frezów na płytki okrągłe
Kąt przystawienia =
współczynnik
korekcyjny
Przykład
=
płytki
 wielkość
a
p

12.0
5.0
Współczynnik korekcyjny kąta
przystawienia = 1.55
fz = hex x 1.55
/25 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Korekcja kąta przystawienia
0 stopni
= (fz lub hex) x 1.0
45 stopni = (fz or hex) x 1.41
Okrągłe
/26 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
= Zależy od ap
Jak osiągnąć dobre wykończenie
powierzchni
 Płytki Wiper potrafią zarówno
zwiększyć produktywność jak
i poprawić jakość powierzchni
 Zmniejszając posuw do 60%
równoległej powierzchni styku
r
 Poprawnie mocując płytki
dogładzające Wiper
bs
 Ustawiając płytki Wiper niżej od
pozostałych płytek
0.05
8.2
/27 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Parametry skrawania – szerokość powierzchni
frezowanej a prędkość skrawania
Mała powierzchnia styku – długi
czas chłodzenia
~30°
/28 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Duża powierzchnia styku – krótki
czas chłodzenia
180°
Obliczanie parametrów skrawania
Posuw na ząb (fz) i maks. grubość wióra (hex)
fz
hex
ae
hm
/29 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
fz = Posuw na ząb – parametr
obrabiarki
(mm/ząb)
hex = maks. grubość wióra –
parametr płytki
(mm/ząb)
Parametry skrawania
Szukane
n (obr/min)
/30 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Dane
vc (m/min)
Obliczanie parametrów skrawania
Przykład frezowania czołowego
Dane
Szukane
vc = 225 m/min
n (obr/min)
fz = 0.21mm
vf (mm/min)
zn = 5
Dc = 125 mm
4
ap = 4 mm
ae = 85 mm
/31 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
85
Obliczanie parametrów skrawania
Prędkość obrotowa z prędkości skrawania
Dane
vc = 225 m/min
vc x 1000
n=
 x Dc
n=
225 x 1000
3.14 x 125
= 575 obr/min
/32 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie parametrów skrawania
Dane
Szukane
vc = 225 m/min
575 obr/min
fz = 0.21 mm
vf (mm/min)
zn = 5
Dc = 125 mm
ap = 4 mm
ae = 85 mm
/33 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie parametrów skrawania
Szukane
Dane
n (Prędkość obrotowa)
vc (Prędkość skrawania)
vf (Prędkość posuwowa)
/34 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
fz (Posuw na ząb)
Obliczanie parametrów skrawania
Prędkość posuwowa
vf = n x
fz
x zn
vf = 575 x 0.21 x 5 = 600 mm/min
/35 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie parametrów skrawania
Dane
Wyniki
vc = 225 m/min
574 rpm
fz = 0.21 mm
600 mm/min
zc = 5
Dc = 125 mm
ap = 4 mm
ae = 85 mm
/36 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczenie posuwu stołu, vf
 Wzór
vf = k1 x zn x n x fz
 Współczynnik k1 znajduje się w poniższej tabeli
k1= współczynnik kompensacji z stosunku Dc / ae
Dc
ae
k1
/37 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Wyznaczanie maksymalnej grubości wióra
fz 0.18
ae 3.0
/38 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Decyzja
ae > 50% x Dc
fz = hex grubości wióra
ae < 50% x Dc
fz > hex grubości wióra
/39 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie wydatku
Q=
/40 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
ap x ae x vf
1000
cm3/min
Obliczenie poboru mocy netto
45º frezowanie czołowe stali, CMC 01.3
Dane
Dc = 125 mm
ap = 5 mm
ae = 100 mm
vf = 1000 mm
fz = 0.2 mm/ostrze
Jaka moc jest wymagana?
/41 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie mocy kW
Przykład, CMC 02.1
Pc = ae x ap x vf x K
100 000
5.4
/42 CoroKey 2006 – Products / Milling theory
Obliczanie mocy
Przykład, CMC 01.3
Pc = ap x ae x vf x K
100 000
Pc = 5 x 100 x 1000 x 5.4
100 000
= 27.0 kW
/43 CoroKey 2006 – Products / Milling theory