Высокий

Давайте с самого начала проясним одну вещь. Меня не особо волнуют детали, которые вы делаете. Но меня очень волнуют чипсы, и вам следует тоже.

В конце процесса обработки у вас есть две вещи: готовая деталь и куча стружки. Большинство людей сосредотачиваются на этой части. Я фокусируюсь на фишках.

Дело не в том, чтобы быть противоположным. Я считаю, что если вы производите много действительно хороших чипов и очень быстро, вы можете заработать много денег на обработке деталей. Существует много разговоров о плюсах и минусах высокоскоростного фрезерования по сравнению с фрезерованием с высокой подачей. Хотя они очень разные, во многом у них есть сходство. Но чтобы внести ясность: все дело в чипах.

Какие две вещи нужны, чтобы сделать чип? Тепло и давление. Резка металла – это процесс пластической деформации. Тепло создается трением в зоне сдвига. Регулированием количества тепла является скорость вращения фрезы. Давление создается подачей. Важно отметить, что тепло и давление, необходимые для пластической деформации материала и его сдвига, — это те же тепло и давление, которые вызывают износ инструмента и преждевременный выход из строя. Мы хотим направить тепло внутрь чипа, но сначала нам нужен достаточно толстый чип, чтобы поглотить тепло. Вот откуда берутся высокие подачи при фрезеровании с высокой подачей.

Все фрезы с высокой подачей, как цельные, так и сменные, имеют один очень важный общий фактор: очень большие углы подъема. Режущая кромка фрез с высокой подачей может быть прямой или иметь очень большой радиус. Но в любом случае результирующий средний угол подъема очень велик, обычно где-то между 78° и 82°.

Какое влияние оказывает на чип большой угол опережения? Когда угол подъема фрезы увеличивается с 0° (квадратный заплечик) до 45° или 75°, со стружкой начинают что-то происходить. При 0° толщина стружки равна подаче на зуб. По мере увеличения угла подъема толщина стружки уменьшается. Вы можете рассчитать фактическую толщину стружки, умножив скорость подачи IPT (дюйм на зуб) на косинус угла опережения. Таким образом, скорость подачи IPT 0,010 дюйма (0,254 мм) с использованием угла подъема 78° приведет к фактической толщине стружки 0,002 дюйма (0,0508 мм). Он тонкий и недостаточно толстый, чтобы поглощать тепло. Ваша скорость подачи всегда должна быть больше, чем скорость заточки кромки или Т-образной фаски, иначе вы превратите фрезу в кусок наждачной бумаги. Чтобы получить толщину стружки 0,010 дюйма (0,254 мм) при использовании инструмента с углом в плане 78°, вам необходимо запрограммировать IPT 0,048 дюйма (1,22 мм). Это увеличение подачи на 385 процентов, отсюда и название фрезерование с высокой подачей.

Высокие подачи, достигаемые при фрезеровании с высокой подачей, имеют один компромисс. Из-за больших углов подъема их возможности DOC (глубины резания) ограничены. Максимальный DOC для большинства станков с высокой подачей составляет от одного до двух миллиметров. Из этого правила есть несколько индексируемых исключений, которые включают в себя большие вставки микросхем. Увеличение стоимости таких мельниц объясняется тем, что они могут работать в три-четыре раза быстрее обычных.

Помимо повышения производительности, фрезерование с высокой подачей имеет еще одно огромное преимущество. Все дело в силе.

Еще одно золотое правило фрезерования заключается в том, что силы резания всегда перпендикулярны режущей кромке. Фрезы с высокой подачей и средним углом подъема от 80° до 82,5° создают одни из самых низких радиальных сил при фрезеровании. Почти все силы резания направлены в осевом направлении вверх, внутрь шпинделя. Чем больше соотношение осевых и радиальных сил, тем стабильнее работа. Это может быть преимуществом, особенно когда настройка инструмента или конфигурация детали требуют большой расчетной длины. Длинные вылеты и глубокие полости не являются проблемой при фрезеровании с высокой подачей. Обычно используется расчетная длина в соотношении 10:1 (длина к диаметру), но может потребоваться уменьшение скорости подачи.

Есть еще несколько приемов применения, которые следует учитывать при фрезеровании на высоких подачах. Удерживайте в резке как можно большую часть диаметра фрезы. Это уравновесит осевые силы, создаваемые большим углом подъема. Когда ae (радиальная ширина резания) уменьшается и приближается к 50–60 процентам диаметра фрезы, стабильность снижается. Также следует соблюдать осторожность при программировании траектории фрезы. При высоких скоростях подачи предпочтительны плавные переходы в направлении траектории резца. Любой ценой избегайте поворотов на 90°, поскольку они создают чрезмерное радиальное зацепление, а это означает высокие радиальные силы и вибрацию. Программируйте дугу или радиус в углах, которые при изменении направления должны быть как минимум на 50 процентов больше диаметра фрезы. Помните, переход от прямолинейного движения к дуговому означает снижение скорости подачи. В приведенном выше примере вам следует уменьшить скорость подачи на 33 процента.