In questa settimana discuteremo l'effetto dell'angolo elicoidale sulle prestazioni di taglio di una fresa in meetyou settimanale.

Come tutti sappiamo, ci sono due tipi fondamentali di forme taglienti per fresa a candela: forma diritta e forma elicoidale, tra le quali il tipo elicoidale è più ampiamente applicato perché può portare a un taglio più veloce, più stabile e più efficace rispetto al tipo dritto. Puoi vedere i 2 tipi generali di elicaledge in fig.1. Il tipo elicoidale sinistro viene utilizzato principalmente per la fresatura di alta precisione, come l'elaborazione di tasti di telefoni cellulari, pannello di commutazione pellicola, pannello LCD e lenti acriliche. La giusta fresa elicoidale è conforme alla rotazione del mandrino della fresatrice ed è conveniente scaricare al massimo i mandrini. Pertanto, la fresa elicoidale destra è la più utilizzata e l'angolo elicoidale destro comune è solitamente di 30° ~ 45°.

Secondo la nostra opinione generale, l'angolo elicoidale U della fresa frontale corrisponde all'angolo di inclinazione λs, ma l'introduzione e la discussione dell'angolo di immersione riguarda principalmente la lavorazione di tornitura. Tuttavia, ci sono molte differenze tra fresatura e tornitura. È impossibile applicare tutte le conoscenze sull'angolo di inclinazione del tagliente alla fresatura delle frese.

Per la fresatura, è approssimativamente noto che un angolo di spirale maggiore aumenta il numero di denti che lavorano contemporaneamente, riducendo l'impatto e aumenta la levigatezza durante la fresatura e rendendo affilati i bordi della fresa. A parte questo, che tipo di impatto avrà la dimensione dell'angolo elicoidale sulle frese a candela? Gli angoli dell'utensile e del bordo sono correlati e si influenzano a vicenda. Facciamo un esperimento per ottenere alcuni dati per ulteriori informazioni su questo argomento.

 

Un esperimento sulla fresatura di scanalature con fresa elicoidale a 2 taglienti

L'esperimento è stato condotto su un centro di lavoro verticale. Una fresa frontale a 2 taglienti con diametri di φ12 mm e diversi angoli elicoidali è stata utilizzata per fresare una fessura da 12 mm × 12 mm con larghezza × altezza. L'errore verticale (ΔX) di entrambi i lati della scanalatura è stato misurato in base alla superficie inferiore della scanalatura dopo la lavorazione. L'influenza dell'angolo della spirale sulla precisione della lavorazione è stata valutata confrontando i valori di errore.

Il pezzo da lavorare è in acciaio al carbonio con durezza di 28 HRC. I parametri di taglio di ciascun utensile nell'esperimento sono i seguenti: velocità di avanzamento 50 mm/min, velocità di taglio 29 m/min e profondità di taglio 12 mm. Viene utilizzato olio refrigerante. I risultati sperimentali sono mostrati nella figura 2.

 

Dai risultati sperimentali possiamo vedere che:

( 1) Il sovrataglio si verifica sempre sul lato discorde del pezzo. Al contrario, il fenomeno del taglio mancante appare sempre sul lato della fresatura concorde, e il punto massimo di sovrataglio e taglio mancante è all'estensione più lontana della fresa intestatrice. Questo punto corrisponde al modello di deformazione dell'utensile e alla lunghezza dell'estensione dell'utensile durante la fresatura in discorde e discorde.

( 2) Poiché l'angolo dell'elica della fresa frontale è inferiore a 30 °, il valore dell'errore di perpendicolarità aumenterà con l'aumento dell'angolo elicoidale, sia sul lato di fresatura in avanti che sul lato di fresatura inversa.

Quando l'angolo elicoidale è maggiore di 40°, diminuirà con l'aumentare dell'angolo elicoidale. Pertanto, si può considerare che quando la fresa frontale ha un angolo elicoidale più piccolo o un angolo elicoidale maggiore, la precisione della forma della sua fresatura di scanalature è elevata, anche se sembra una contraddizione.

(3) Dal punto di vista della precisione di lavorazione, quando l'angolo elicoidale è 0, il tagliente è diritto e la precisione è massima. Tuttavia, dalle caratteristiche di base dell'angolo elicoidale della fresa frontale, in questo caso la fresa frontale presenterà completamente un taglio intermittente. Questo tipo di lavorazione con grande impatto di taglio richiede un'elevata precisione di fabbricazione dell'utensile stesso.

 

Un esperimento di contornatura con angolo elicoidale e fresa frontale a 4 taglienti

Il fianco del pezzo viene fresato su un centro di lavoro verticale con una fresa a candela a 4 taglienti con angolo elicoidale di 30° e 55°. Confrontiamo l'influenza del cambio delle due frese frontali con la larghezza di taglio (avanzamento radiale) sulla precisione di lavorazione. Quando il diametro della fresa frontale è di 25 mm, l'acciaio 45 # con la durezza di 94HRB deve essere tagliato con il metodo di fresatura rettilineo e taglio a secco. I parametri di taglio sono velocità di avanzamento di 100 mm/min, velocità di taglio di 26 mm/min e profondità di taglio di 38 mm L'errore di perpendicolarità misurato, l'errore di planarità e la rugosità superficiale dopo la lavorazione sono mostrati nella Figura 3.

Si può vedere che quando la larghezza di taglio non è particolarmente grande, la precisione di lavorazione della fresa ad angolo elicoidale di 55 ° è superiore a quella della fresa ad angolo elicoidale di 30 °. Ciò è coerente con i risultati dell'esperimento di fresatura della scanalatura nella Figura 2. Dopo aver analizzato i motivi, si può considerare che ciò è dovuto al fatto che quando la larghezza di taglio è piccola, l'angolo di spoglia effettivo della fresa ad angolo elicoidale grande è grande, il che rende il tagliente affilato e riduce la resistenza al taglio tangenziale, il consumo di energia e la deformazione dell'utensile.

 

Induzione delle caratteristiche dell'angolo elicoidale

(1) Angolo a spirale e resistenza al taglio: la resistenza al taglio tangenziale diminuisce con l'aumento dell'angolo elicoidale e la resistenza al taglio assiale aumenta con l'aumento dell'angolo elicoidale.

(2) Angolo a spirale e angolo di taglio: l'aumento dell'angolo elicoidale fa aumentare l'angolo di spoglia effettivo della fresa frontale e il bordo diventa più affilato.

(3) Angolo a spirale e precisione della superficie lavorata: generalmente, il valore di tolleranza di perpendicolarità e planarità della superficie lavorata aumenta con l'aumento dell'angolo elicoidale, ma quando l'angolo elicoidale è maggiore di 40 °, diminuisce con l'aumento dell'angolo elicoidale angolo.

(4) Angolo a spirale e durata dell'utensile: la velocità di usura della cinghia del bordo circonferenziale è sostanzialmente proporzionale all'angolo dell'elica. D'altra parte, quando l'angolo dell'elica è molto piccolo, anche una leggera usura dell'utensile ridurrà significativamente le prestazioni di taglio dell'utensile , causare vibrazioni e rendere lo strumento incapace di continuare a utilizzare. Quando l'angolo elicoidale è troppo grande, la rigidità dell'utensile diminuirà e la durata utile sarà ridotta.

(5) Angolo elicoidale e materiale da tagliare: durante la lavorazione di materiali morbidi con bassa durezza, utilizzare un ampio angolo elicoidale per aumentare l'angolo frontale e migliorare la nitidezza del tagliente. Quando si lavorano materiali duri con elevata durezza, viene utilizzato un piccolo angolo elicoidale per ridurre l'angolo frontale e migliorare la rigidità del tagliente

 

Conclusione sulla nostra ricerca sulle frese con angolo elicoidale

L'angolo elicoidale è uno dei parametri principali della fresa a candela elicoidale. La modifica dell'angolo della spirale ha un grande impatto sulle prestazioni di taglio della fresa. Con lo sviluppo della tecnologia di lavorazione CNC e della tecnologia di produzione flessibile, è possibile modificare la dimensione dell'angolo elicoidale nel processo di produzione degli utensili. Se studiamo ulteriormente i vari effetti della dimensione dell'angolo a spirale sulle prestazioni di taglio della fresa a candela elicoidale, durante la produzione e la selezione di frese a candela con bordo elicoidale, dobbiamo considerare le prestazioni e la precisione di lavorazione del materiale lavorato, l'efficienza di lavorazione, il materiale dell'utensile e la durata dell'utensile, che svolgeranno senza dubbio un ruolo importante nel promuovere una fresatura efficiente e di alta precisione.