机械师穿着剥离铣削的指南


高速加工的所有方面都可能是一个真正的挑战,以包围您的头脑。过滤什么是真实的,什么只是一个时髦的词本身就是一件苦差事。

所以皮尔碾磨一种值得学习的技术吗?

肯定。

剥离铣削是一种采用高进给速度、低径向切削深度和高轴向切削深度的铣削方法。它在很大程度上依赖于切削屑减薄的原理,使用沿整个凹槽长度最大的刀具磨损路径。

摆线铣削是一种特殊的运动类型-一个圆形的高速机动,非常适合雕刻深槽和其他狭窄的特征。但是,如果使用不当,它会浪费很多时间。

好吧,这是相当多的信息。让我们将其分解并使用一些图来解释发生了什么,如何正确地执行,以及如何知道您的应用程序何时证明它是正确的。

皮铣原则

这里的基本想法是使用一个小的过渡,通常在工具直径的10%左右,但最大的Z深度。

当然,当在现实世界中使用这种方法时,您最好咨询刀具制造商推荐的切削参数,但这些数字通常是相当真实的。

例如,如果您有0.500“的端盖,则将切割为1.0的深度,但具有0.050的静止”。将其与深度为0.250“的标准措施,较高70%,或0.350”。

现在,如果我们看看切割领域,我们可以解决我们可以获得的股票清除。

对于标准铣削方法,我们切割的面积是0.250″x 0.350″,或0.0875平方英寸的面积。

传统铣削截面积

对于削皮铣削方法,我们切割的面积是0.050″x 1.000″,或0.050平方英寸。

剥铣削削减区域

在这一点上,它不太令人印象深刻,是吗?Peel Milling没有与传统方法相同的参与。

但这里有一个秘密武器。

削皮研磨可以利用一种叫做芯片变薄

如果你看看你得到如此低的径向啮合的芯片的大小,你会意识到它实际上超薄了。这意味着你可以曲柄进料速度来获得正常的芯片厚度。

传统铣屑厚度
剥离铣削芯片厚度

根据这些草图,你可以用一个进给速率70%,厚度相同作为“传统加工”模型。

现在让我们从2D区域转换到3D卷的那些先前的示例。

为此,我们需要添加一些材料数据来提出现实的饲料速率。让我们说我们正在切割4140 HTSR。我们将使用400 SFM的切割速度进行标准加工。让我们看看库存删除的样子。

对于常规加工,每分钟转速为3200转。我们将使用进料速率为0.003″每齿,使用一个标准的4凹槽立铣刀。这意味着我们将以每分钟38。4英寸的速度给刀。

采用同样的切割0.250深x 0.350台阶,我们的2D切割为0.0875平方英寸。要将其转换为每分钟的立方英寸,我们将乘以我们的进料。

0.1875平方英寸x 38.4英寸/分钟=每分钟3.36立方英寸。

现在让我们比较它来剥铣。

为了保持相同的0.003″芯片厚度在0.050″steover,饲料可以增加到每颗牙齿的0.0051英寸。另一种剥离磨削的培训是RPM也可以碰撞。

所以让我们把转速提高到500 SFPM,每颗牙齿使用0.0051″芯片。可以算出每分钟4000转,而且进料速率为81.6 IPM。如前所述,0.050“踩踏和1.000”切割深度将距离为0.050平方英寸的面积。

0.050平方英寸x 81.6英寸/分钟=每分钟4.08立方英寸。

那是关于拆除材料更快15%而不是传统的方法。但皮铣的优点不会结束那里。

最大化工具磨损

传统粗加工方法的一个真正缺点是磨损非常集中在立铣刀的底部。

使用同一个前一个例子,我们的终端会在一小时的工作后看起来像什么?

底部0.250″将被磨损,顶部0.750″将完全新鲜。并没有真正最大化地利用工具,不是吗?现在除了立铣刀本身的成本,加上停机时间的机器操作员更换工具的新立铣刀。总的来说,这不是一个有效的方法。

现在将其与用于Peel Milling的工具进行比较。一小时后,该工具看起来像什么?而不是所有的磨损都集中在25%的工具上,而且磨损将均匀地分布在整个长笛长度上。

而且,由于径向啮合小,因此各个凹槽实际上在切割中较少时间。让我说明。

对于传统的铣削示例,长笛在360度下切割出112.89,或大约30%的全旋转。换句话说,对于每分钟切割,各个凹槽工作18秒。
对于剥离铣削示例,长笛在360度下切割36.87,或大约10%的完全旋转。这意味着对于每分钟切割,各个槽只能工作6秒。

简单地说,刀槽的实际工作时间是削皮铣削时间的1/3左右,与传统铣削相比。

这是否意味着你的切割器的寿命是原来的三倍?根据我的经验,并不总是这样。但我确实倾向于显著提高刀具寿命,特别是在难以加工的材料,如钛,铬镍铁和钴铬。

摆线去皮铣刀路径

在前面的例子中,削皮铣削用于清除容易获取的材料。但如果你需要切一个深槽呢?你还能用剥皮磨粉的原理吗?

肯定。这就是摆线削皮铣削的原因。

首先,让我们看看什么是摆线。

Trochoid.

这是一个Trochoid的基本概念:

想象一下,在向前行走时,在绳子的末端摇摆在绳子上的重量。围绕中心旋转并前进的点的基本运动是一种传统。

这是运动的一个例子:

摆线运动-当中心点前进时,点旋转。

你得到的实际上是一个雕刻运动。对于刀具轨迹,前进速度较低,但“旋转”运动是在高速下完成的。这是保持切割压力轻。

下面是CAM系统中其中一个工具路径的示例:

余摆线的刀具轨迹

正如您可以在那里看到的那样,快速喂养扫除动作前进的工具可以保持一致的径向啮合。

芯片间隙

摆线铣削是一个真正有效的方法,在紧凑的区域,切屑间隙将是一个问题。

用传统的铣削,很难将厚的、重的芯片从深的特征(如口袋)中剥离出来。这意味着这些芯片将被再次切割,随着工具在功能内的移动。

这种额外的、不受控制的金属切屑的切割不仅增加了刀具的大量磨损,而且还增加了操作的不稳定性。一堆芯片可能会意外地把切割器折成两半。

TROCHIDAL MIRLING是清除芯片的绝深特征的绝佳方式。而不是厚厚的常规铣削芯片,来自剥离铣削的芯片长,细长和光。这意味着冷却剂压力或空气爆炸可以容易地清除它们远离工件。

剥皮芯片薄而浅

不过,值得注意的是,削皮研磨芯片是制造出来的真的快速地。这意味着您的冷却液或空气压力需要非常可靠。如果交货有任何打嗝,事情会迅速向南。

去皮和摆线铣削需要什么?

我知道很多人都用传统加工的标准工具尝试过这种方法。在他们看来,如果有什么事情发生了,那是因为削皮研磨只是个噱头,根本不起作用。

我可以向你保证,它工作得很好,但你需要确保你使用了正确的工具和设备。

工具持有人

剥皮铣削会给工具带来更大的压力,并可能成为振动的噩梦。你的工具架需要非常坚固,才能处理这种高性能铣削。

这是什么意思?

不要使用Weldon Shank或ER夹头端铣刀。

说真的,你很可能永远不会有好的结果。他们只是没有足够牢固地握住工具,抑制振动。即使你使用48″作弊条。

除了用剥离铣削实现的真正高速和饲料,工具有拔出的趋势。这是因为牙齿正在撞击工件,使得长笛的螺旋将使切割器向下推动刀架。Weldon Shank Holders和ER垫件很少抵抗这一点。

我最喜欢的选择是一个优质的液压工具架,尽管我也与收缩拟合系统取得了非常好的成功。

我喜欢液压工具支架的原因是它们的多功能性和减振特性。它们不像其他系统那样有以特定频率鸣响的倾向。而且,要安装一个不同直径的立铣刀,你只需要改变套筒。

收缩拟合系统也很好。钢体一旦冷却下来的夹紧力就会疯狂,因此以这种方式夹紧的工具是真正的刚性的。对此的缺点是您需要一个用于加热持有者的系统以改变端部。这可能是一个非常令人难度的启动成本,因此它有点承诺商店获得这种能力。

一个值得期待的一种技术来自Haimer的安全锁定。这是一种稳定碳化物端盖的真正令人惊叹的方式,并使切割器基本上不可能从工具架中拉出。您会注意到您可以使用这样的系统将工具更加困难。

尽管HAIMER是将专利持有该技术的HAIMER,但它们通过许可证可用于其他工具制造商,因此您将看到其他品牌提供的。

专业刀具

这是削粉的另一个有趣的方面:削片总是又细又薄。

在刀具选择时,我们可以将此用于我们的优势。这不是一个绝对要求,但它将有助于您利用Peel Milling的高性能功能。

传统的厚重削减的方法意味着该工具需要在芯片间隙之间的长笛之间需要大量空间。这些芯片需要在某处进行,因此需要更大的差距来设计成这些切割工具以适应它们。

用剥离铣削,您不需要这种巨大的芯片间隙。

这意味着两件事是可能的:

  1. 凹槽不需要像刀具那样深,因此芯直径可以显著较厚。这意味着您可以使用更强大的工具,并更努力地推动它。
  2. 你可以用更多的笛子。代替一个标准的四槽立铣刀,许多工具的剥离铣削有6或8槽。仅这一点就可能使可能的饲料率增加一倍。

现在考虑到我们在比较传统的VS Peel Milling之前所提到的例子,我们可以看到具有专业化工具,我们可以显着地从剥离铣削中获得更高的效率。

这就是许多商店能够的原因双重其材料去除通过投资专业设备。

高速米尔斯

如果你有一个疲惫,老机器从80年代,你可能不会太印象深刻的解释剥离铣削。

特别是对于像摆线铣削这样的事情,你需要一个快速的机器。而且不仅仅是最高饲料率。

一台机器需要能够处理硬加速和减速,否则你永远无法跟上速度。你可能会在你的机器上注意到,当你在急转弯时,控制器上显示的进给速度经常在不断变化,急转弯时变慢。

你的磨需要能够精确地做出小的,快速的运动。对于大多数机器,你可以输入一行代码来改变模式——从高速模式到精确停止模式以及介于两者之间的一切。在高速模式下,它需要能够尊重编程的刀具路径,而没有明显的超调。

否则,你会有很多坏的工具,当你的机器结束了超冲和推动你的工具0.080″到材料,而不是预期的0.050″。

除了快速,响应的伺服可以快速处理方向的急剧变化,您的机器需要成为一个快速的思想家。

对于高速加工,您可能最终会得到具有数百万行代码的程序。如果你的机器控制器不能读取足够快的代码,那么你所有的潜在效率从剥离铣削将失去,而你的机器试图找出它的下一步行动。

配备高速加工的机器将宣传高“街区展望”,通常是10,000个街区的曲调。

这意味着控制器将在当前块之前读取10,000个块,以便能够“规划”击中允许公差内的此刀具路径的最有效方式。如果您的机器没有这种能力,那么您可能会发现您的进料速率从未匹配您对其进行编程的内容。

Cam系统

这相当简单。为了从Peel Milling中受益,您需要有能力的软件。

好消息是剥皮碾磨已经存在了一段时间,因此大多数体面的凸轮包都可以提供一些东西。

但是,它们并非都是平等的。有些人允许您比其他人更紧凑。如果您正在查看您的商店的凸轮包,请花时间,看看凸轮刀具路径和后处理结果有多好。

我说要注意后置处理器的原因是,剥离铣削,你会有很多小的运动。你想要这被精确地计算为圆弧命令(或样条,如果你的机器有一个西门子控制器)没有舍入问题。如果你不得不诉诸于使用G1线运动,因为你的机器控制器上不断出现错误,说你的G2和G3值有问题,你不会高兴的。

的确,随着剥皮磨粉变得越来越主流,这一因素也越来越不重要,但即便如此,这仍然是一个值得关注的因素。

剥皮铣削什么时间?

有一个原因不是您可以在CAM软件中选择的唯一操作:虽然它是一个很好的解决方案,但它无法应用于一切。

剥皮铣削工作最好的时候,你可以真正把你的工具深入材料。换句话说,如果你在做“浅口袋”,你最好采用另一种策略。

开槽

TROCHIDAL MIRLING通常是打鼾的最佳解决方案,但它再次取决于特征几何形状。例如,槽可能是如此深,即唯一合理的切割方式用裂缝锯或EDM。如果插槽为0.050“宽x 1.000”深,则没有端盖将帮助您。

我找到了Trochoinal Slotting的甜蜜点,可以在哪里最大化端部的深度,即在槽宽的50-75%之间。换句话说,半英寸的端盖与纹理刀具路径将是一个出色的插槽的绝佳选择,这是0.75英寸宽和1.000“的槽。

袋装

这是深口袋的绝佳选择。薄,轻的芯片容易用带有空气喷射或高压冷却剂的口袋喷射,如果可以使用全槽长度,材料去除率非常高。

坚硬或奇异的材料

当我粗略钛时,我使用两种方法中的一种:暴力铣削或剥离铣削。

钛的材料去除率是首屈一指的,但剩下的扇贝可能是一个痛苦的清除。在运行精加工工具来完成特性之前,它们通常需要大量的半精加工操作。

另一方面,削皮铣削往往可以在一次操作中完成粗加工和精加工。特别是对于深度和狭窄的功能,它是很难被击败的。

Peel milling削皮研磨当涉及到坚硬和研磨材料时,真的很闪光。由于它沿整个凹槽长度分布磨损,它可以是一个伟大的解决方案,在缺口磨损或切屑是常见的应用。以下是一些材料,你应该认真考虑使用剥离铣削作为一种实际的粗加工方法:

  • 铬镍铁合金
  • Cobalt-Chrome.
  • 硬化的工具钢(50 RC以上)
  • 一般来说,任何工作 - 硬化,磨蚀或硬化的材料。

剥皮研磨没有意义

当你不能使用良好量的长笛长度时,皮尔碾磨可能不是一个很好的选择。

例如,如果你有一个浅槽 - 让我们说0.750“宽x 0.375”深度 - 你会更好地走上3/4“端盖并埋葬的传统路线。

如果它是一个外来的或硬化的材料,剥皮铣削可能是有意义的,即使你不能使用很多长笛长度。有时解决办法是简单地使用一个较小的切割器。或者看看其他的策略,比如高进刀量的切割(低Z深度,全刀宽步进,和非常高饲料)。

最终,你会对它有一个很好的感觉,一旦你试了一下。也许可以尝试用几种不同的方法编程工具路径,看看哪种方法似乎能够获得最佳的循环时间。只要确保你的加工条件为每个策略设置适当-不要使用标准进给速度去皮铣削。

好了,你已经准备好迎接削皮的世界了。

你有高速加工的提示和技巧吗?或者您对Peel Milling有任何疑问吗?分享他们在下面的评论中!

乔纳森·梅斯

我一直在过去14年的制造和维修。我的专业是加工。我已经管理了一家机器,为航空航天和医疗原型和合同制造的Multiaxis CNC机器。我还完成了大量的焊接/制造,以及特殊的过程。亚博体育下载现在我经营一家咨询公司来帮助别人解决制造业问题。

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