CNC -jyrsintä on mullistanut modernin valmistuksen, mutta oletko koskaan miettinyt, mikä jyrsintapa on parempi? Kiipeilyjauho tai tavanomainen jyrsintä ? Molemmilla tekniikoilla on ratkaiseva rooli korkealaatuisten osien tuottamisessa, mutta jokaisella menetelmällä on ainutlaatuisia etuja ja haasteita.
Tässä artikkelissa tutkimme, kuinka CNC -jyrsintä toimii ja miksi välisen eron ymmärtäminen kiipeilyjyrsimisen ja tavanomaisen jauhamisen on välttämätöntä koneistoille. Opit valitsemaan oikea menetelmä materiaali-, kone- ja valmistustavoitteiden perusteella tehokkuuden ja tuotteen laadun parantamiseksi.
Kiipeilyjyrsky, joka tunnetaan myös nimellä Down Milling , viittaa leikkausprosessiin, jossa leikkaustyökalu pyörii samaan suuntaan kuin syöttöliike. Sen avulla leikkurin hampaat voivat kiinnittää työkappaleen ylhäältä, vähentäen sirujen palauttamista. Tämä menetelmä tuottaa puhdistusaineita ja on ihanteellinen osille, jotka vaativat tasaisemman pintapinnan.
Kiipeilyjauhoissa sirun muodostuminen alkaa paksua ja tulee ohuemmaksi , kun leikkuri liikkuu materiaalin läpi. Tämä sirunmuodostuskuvio vähentää leikkausvoimia, mikä johtaa alhaisempaan lämmöntuotantoon ja parempaan tehokkuuteen. Leikkausliike ohjaa siruja työkalun taakse eliminoimalla uudelleen leikkaamisen tarve, joka säilyttää työkalujen terävyyden ja parantaa pinnan viimeistelyä.
Sirun muodostuminen : alkaa paksu ja vähitellen ohitaan vähentäen työkalulle jännitystä.
Työkalupolku ja liike : Leikkuri pyörii samaan suuntaan kuin syöttö, työntäen työkappaleen alaspäin parantaen vakautta.
Kiipeilyjauho tarjoaa useita etuja tarkkuustyöhön:
Vähentynyt työkalujen taipuma : työkalu kokee vähemmän taivutusta leikkauksen aikana parantaen tarkkuutta.
Parempi pintapinta : Vähemmän työkalujen merkinnät ja tasaisemmat pinnat johtuvat ohjattavan sirun muodostumisesta.
Alempi leikkauskuorma : Leikkaustyökalulle asetettu kuorma on alhaisempi, vähentäen lämpöä ja kulumista.
Parannettu pintapinta : Jättää puhtaamman pinnan taakse tavanomaiseen jyrsinöön verrattuna.
Vähentynyt työkalujen kuluminen : Työkalu kokee vähemmän kitkaa, pidentäen elinkaarensa ja vähentäen kulumisaan.
Alempi lämmöntuotanto : tuottaa vähemmän lämpöä, parantaa leikkuutehokkuutta ja vähentää työkalujen ylikuumenemista.
Yksinkertaisempi työhön : alaspäin suuntautuva voima auttaa turvaamaan työkappaleen yksinkertaistaen kiinnitysvaatimuksia.
Kiipeilyjyrsimällä on kuitenkin myös haittoja, etenkin tietyille materiaaleille ja koneen asetuksille:
Hyödyllisiä pintoja ei sovellu : Ei ihanteellinen materiaaleille, kuten karkaistu teräs, joka voi vahingoittaa työkalua.
Tärinäkysymykset : Syöttömekanismin takaisku voi aiheuttaa värähtelyjä leikkaamisen aikana.
Konevaatimukset : Se vaatii koneet, joissa on takaiskun poistaminen tai korvaus työkalujen rikkoutumisen estämiseksi.
Tavanomainen jyrsintä, jota kutsutaan myös ylös jauhamiseksi, on perinteinen koneistustekniikka, jossa leikkaustyökalu pyörii työkappaleen syöttösuuntaa vasten. Tätä menetelmää on käytetty laajasti valmistuksessa vuosikymmenien ajan sen ainutlaatuisten ominaisuuksien ja etujen vuoksi tietyissä sovelluksissa.
Tavanomaisessa jyrsintä:
Leikkuri pyörii vastapäätä kuin työkappaleen syöttösuunta
Hampaiden leikkaaminen kiinnitä materiaali pohjasta, liikkuu ylöspäin
Sirun paksuus alkaa nollasta ja nousee maksimiin leikkauksen lopussa
Tämä ylöspäin suuntautuva liike luo selkeät vaikutukset koneistusprosessiin, vaikuttaen sirujen muodostumiseen, työkalujen kulumiseen ja pintapintaisiin.
Sirun muodostuminen : ohut-paksu sirukuvio
Leikkausvoimat : ylöspäin suuntautuvat voimat yleensä nostavat työkappaleen
Työkalujen sitoutuminen : Leikkuukuorman asteittainen kasvu hampaan edetessä
Lämmönmuodostus : korkeampi lämpöpitoisuus leikkuuvyöhykkeellä
Parannettu stabiilisuus : Asteittainen työkalujen sitoutuminen tarjoaa paremman hallinnan, etenkin kovemmille materiaaleille
Takaisun eliminointi : ylöspäin suuntautuvat voimat kompensoivat luonnollisesti koneen takaiskua
Kova pinnan yhteensopivuus : Ihanteellinen materiaalien kovien pintojen tai hioma -aineiden työstöön
Chatter -pelkistys : Vähemmän alttiita värähtelylle tietyissä asetuksissa
Ala-arvoinen pinta : ylöspäin suuntautuva siru-evakuointi voi johtaa uudelleen leikkaamiseen ja pinta-autoon
Nopeutettu työkalujen kuluminen : Lisääntynyt kitka ja lämmöntuotanto vähentä työkalujen käyttöikää
Lämpörasitus : Korkeammat leikkuukuormat ja lämpö voivat aiheuttaa työkappaleen vääristymiä
Monimutkainen työpaikka : Nostovoimien torjumiseksi vaaditaan vahvempi kiinnitys
näkökulma | kiipeily jauhaminen | tavanomainen jauhaminen |
---|---|---|
Sirun paksuus | Paksusta | Ohut paksu |
Lämmönjakauma | Tehokas lämmönsiirto siruihin | Lämpöpitoisuus leikkuuvyöhykkeellä |
Työkalustressi | Alempi alkuperäinen vaikutus | Asteittainen lisääntyminen leikkauskuorman |
Sirunmuodostuskuvio vaikuttaa merkittävästi lämmöntuotantoon ja työkalujen kulumiseen. Kiipeilyjakson paksusta-ohut-sirut helpottavat parempaa lämmön hajoamista vähentäen työkalun ja työkappaleen lämpöjännitystä.
Kiipeilyjauho : kohtisuora työkalun taipuma
Voi vaikuttaa leikkualeveyteen
Potentiaali lisääntyä ulottuvuuteen
Tavanomainen jyrsintä : Rinnakkaistyökalujen taipuma
Parempi hallinta leikkaussyvyydestä
Parantunut vakaus tietyissä sovelluksissa
Työkalun taipumissuunta vaikuttaa koneistustarkkuuteen. Tavanomaisen jyrsinnän rinnakkainen taipuma tarjoaa usein paremman hallinnan, etenkin ahkerat materiaalit tai karkeuttavat toiminnot.
Kiipeilyjauho tuottaa tyypillisesti sujuvamman pintapinnan johtuen:
Tehokas sirun evakuointi
Vähentynyt sirun palauttamisen todennäköisyys
Alaspäin suuntautuvat leikkausvoimat, jotka minimoivat työkappaleen nostamisen
Tavanomainen jyrsintä voi johtaa karkeampaan pintoihin, jotka johtuvat ylöspäin suuntautuvasta siruvirtauksesta ja sirujen mahdollisesta palautuksesta.
Kiipeilyjakso pidentää työkalujen käyttöä läpi:
Alhaisempi alkuperäinen iskujännitys reunojen leikkaamiseen
Vähentynyt kitka- ja lämmöntuotanto
Tehokas sirun evakuointi, hankauksen minimoiminen
Tavanomaisella jyrsinöllä on taipumus aiheuttaa kiihdytettyä työkalujen kulumista:
Asteittainen lisääntyminen leikkauskuorman
Korkeampi kitka, kun työkalu hieroi työkappalaa vasten
Lisääntynyt lämpöpitoisuus leikkuuvyöhykkeellä
suositeltava | jauhamenetelmä |
---|---|
Pehmeät metallit (esim. Alumiini) | Kiivetä |
Kova seokset (esim. Titanium) | Tavanomainen jauhaminen |
Muovit ja komposiitit | Kiivetä |
Työntekijöitä | Kiivetä |
Hankaavat materiaalit | Tavanomainen jauhaminen |
Taustapisteen eliminointi : Välitön kiipeilyjauhoon värähtelyn ja mahdollisten vaurioiden estämiseksi.
Jäykkyys : Suurempi koneen jäykkyys mahdollistaa tehokkaamman kiipeilyjauhon, etenkin nopeassa sovelluksessa.
Ohjausjärjestelmä : Edistyneet CNC -järjestelmät voivat kompensoida takaiskun, mikä mahdollistaa turvallisemman kiipeilyjauhotoiminnan.
Materiaaliominaisuus | edullinen jauhamismenetelmä |
---|---|
Pehmeä ja taipuisa | Kiivetä |
Kova ja hauras | Tavanomainen jauhaminen |
Kovettuminen | Kiivetä |
Hankaava | Tavanomainen jauhaminen |
Harkitse materiaalikohtaisia haasteita, kuten sirujen muodostumista, lämmöntuotantoa ja työkalujen kulumista valittaessa jauhamistekniikkaa.
RAKE -kulma : Positiiviset haravakulmat toimivat usein paremmin kiipeilyjauhoissa, kun taas negatiiviset haravakulmat sopivat tavanomaiseen jauhamiseen kovempien materiaalien varalta.
Huilujen suunnittelu : Kiipeilyjauhoille suunnitellut työkalut ovat tyypillisesti tehokkaampia sirujen evakuointikanavia.
Pinnoitteet : Tialn- tai ticn -pinnoitteet voivat parantaa työkalujen suorituskykyä molemmissa jyrsintämenetelmissä, parantamalla kulutuskestävyyttä ja lämmön hajoamista.
Kiipeilyjyrsintä tuottaa yleensä:
Sujuvammat pintapintaiset
Parempi ulottuvuuden tarkkuus pehmeämmissä materiaaleissa
Vähentynyt BurR -muodostumisen riski
Tavanomainen jyrsintä voi olla suositeltavaa:
Karkeusoperaatiot
Koneiden kovien materiaalien koneistus, jossa pinta on vähemmän kriittinen
Sovellukset, jotka vaativat tiukkaa hallintaa leikkauksen syvyydestä
Parametri | kiipeilyjauho | tavanomainen jauhaminen |
---|---|---|
Leikkausnopeus | Suuremmat nopeudet mahdollista | Pienet nopeudet voivat olla välttämättömiä |
Syötteenopeus | Pystyy käsittelemään korkeammat rehunopeudet | Voi vaatia alennettuja rehunopeuksia |
Leikkaussyvyys | Matalat leikkaukset suositellaan | Pystyy käsittelemään syvempiä leikkauksia |
Optimoi nämä parametrit valitun jauhamenetelmän, työkappalemateriaalin ja halutun lopputuloksen perusteella. Oikea säätö varmistaa optimaalisen sirun muodostumisen, työkalun käyttöikän ja pinnan laadun.
Ilmailu-
Lentokoneiden rakenteet
Kiipeilyjauho: Ihanteellinen alumiiniseos -osiin, varmistaen sileät pintapintaiset ja tiukka toleranssit.
Tavanomainen jyrsintä: mieluummin kovetetuille teräskomponenteille, mikä tarjoaa vakauden koneistuksen aikana.
Moottorin komponentit
Turbiinin terät: Kiipeilyjauho on erinomainen tuottamalla monimutkaisia lentokoneiden muotoja, minimoimalla työkalujen kulumista työskennellessään titaaniseoksia.
Palamiskammiot: Tavanomainen jyrsintä tarjoaa paremman hallinnan monimutkaisille sisäisille ominaisuuksille ja lämmönkestäville superseosille.
Laskuvälineiden osat
Struts: Kiipeilyjauho tarjoaa erinomaisen pinta -alaisen, ratkaisevan tärkeän väsymiskestävyyden kannalta.
Pivot -nastat: Tavanomainen jyrsintä varmistaa mittatarkkuuden, kun koneisiin kovettuneet teräkset.
Jyrskistekniikoilla on tärkeä rooli autojen valmistuksessa:
Komponentti | kiipeily Milling | Tavanomainen jauhaminen |
---|---|---|
Moottorilohkot | Viimeistely sylinterinporauksille | Valurautalohkojen karkea koneistus |
Siirtotapaukset | Viimeinen pintapinta | Alkuperäinen materiaalinpoisto |
Sylinterinpäät | Venttiilin istuimen koneistus | Sataman karkeustoimenpiteet |
Tarkkuusjyrsintä kriittinen lääkinnällisten laitteiden tuottamiseksi:
Ortopediset implantit
HIP -korvaukset: Kiipeilyjauho varmistaa titaanikomponenttien sileät nivelpinnat.
Polven implantit: Tavanomainen jyrsintä tarjoaa vakauden kobolttikormoseosien koneissa.
Kirurgiset instrumentit
Pihdit: Kiipeilyjauho luo tarkkoja tarttuvia pintoja ruostumattomasta teräksestä.
LUE SAA: Tavanomainen jyrsintä tarjoaa hallinnan, kun muotoillaan kovettuneet työkalut.
Hammaskomponentit
Implantaatit tukevat: Kiipeilyjauho saavuttaa korkealaatuiset viimeistelyt titaanissa paremman osseointegraation saavuttamiseksi.
Kruunut ja sillat: Tavanomainen jyrsintä mahdollistaa keraamisten materiaalien tarkan muotoilun.
HSM mullistaa sekä kiipeily- että tavanomaisia jauhamistekniikoita:
Kiipeilyjauho : HSM parantaa pinnan viimeistelyä ja vähentää työkalujen kulumista.
Tavanomainen jyrsintä : HSM parantaa sirun evakuointia ja lämmön hajoamista.
Ilmailutila:
Turbiinin terän valmistus karan nopeudella jopa 40 000 rpm
Rakennekomponenttien tuotanto vähentämällä osan määrää 42%
Automotive:
Moottorin lohkon koneistus parannetulla tarkkuudella
Siirtoosan tuotanto nopeutetulla hinnalla
Lääketieteellinen:
Ortopedinen implantin valmistus, jolla on parempi pinnan laatu
Hammasproteesit Valmistaminen monimutkaisten yksityiskohtien kanssa
Nykyaikaiset työkalumateriaalit vaikuttavat merkittävästi jauhamisen suorituskykyyn:
Materiaalin | kovuus (HV) | parhaiten |
---|---|---|
Karbidi | 1 300 - 1 800 | Monipuolinen, nopea sovellus |
Keraaminen | 2 100 - 2 400 | Lämmönkestävät seokset, kovettuneet teräkset |
HSS | 800 - 900 | Pehmeämmät materiaalit, kustannustehokas vaihtoehto |
Timanttipäällysteinen | > 10 000 | Hiontamateriaalit, erittäin tarkkuustyö |
Karbidin insertit: pidennetty työkalun käyttöikä, parantunut tuottavuus molemmissa jauhamistekniikoissa
Keraamiset insertit: Erinomainen korkean lämpötilan koneistukseen ilmailualan sovelluksissa
HSS-työkalut: Kustannustehokas yleiskäyttöön
Timanttipäällysteiset työkalut: Epäversaattomat kulutuskestävät ei-rautausmateriaalit
CAM -ohjelmisto parantaa jauhamistrategioita edistyneiden ominaisuuksien kautta:
Mukautuva puhdistus: Optimoi työkalupolkut jäljellä olevan materiaalin perusteella, mikä hyödyttää molempia jauhamenetelmiä.
Nopea koneistus (HSM) -algoritmit: vähentää sykli-aikoja ja parantaa pintapinta-alaisia kiipeilyjauhoissa.
Trochoidinen jyrsintä: hyödyntää pyöreitä työkalupolkuja lämmöntuotannon minimoimiseksi tavanomaisessa jyrsintä.
Lepo koneistus: Poistaa tehokkaasti suuremman työkalun jättämän materiaalin, täydentäen molemmat tekniikat.
Autodesk Fusion 360
Mestari
Kiinteä kamala
HSMWorks
Naamio
Nämä ohjelmistoratkaisut tarjoavat kattavia simulaatioominaisuuksia, jolloin koneistit voivat optimoida jauhamistrategiat ennen todellista tuotantoa. He integroivat saumattomasti kiipeily- ja tavanomaiset jauhamistekniikat optimaalisten tulosten saavuttamiseksi erilaisissa valmistusskenaarioissa.
aiheuttavat | vaikutuksia | Syyt |
---|---|---|
Työkalujen taipuma | Materiaalin kovuus, leikkaussyvyys, työkalugeometria | Mitat epätarkkuudet, huono pintapinta |
Pulista | Sopimaton työkalu- ja konetaajuudet, liialliset leikkausvoimat | Värähtelyt, pinnan puutteet, vähentynyt työkalun käyttöikä |
Käytä lyhyempiä, jäykkiä työkaluja taipuman minimoimiseksi
Optimoi karan nopeudet resonanssitaajuuksien välttämiseksi
Toteuttaa edistyneitä työtehtäviä parannetun vakauden parantamiseksi
Käytetään korkeapaineisia jäähdytysnestejärjestelmiä leikkausvoimien vähentämiseksi
kiipeily | Millin | tavanomainen jyrsintä |
---|---|---|
Sirujen muodostuminen | Paksun ohut kuvio | Ohut-paksuinen kuvio |
Evakuointisuunta | Pois leikkausvyöhykkeeltä | Kohti leikkausvyöhykettä |
Lämmönjakauma | Tehokas lämmönsiirto siruihin | Lämpöpitoisuus leikkuualueella |
Tasapainon leikkausparametrit (nopeus, syöttö, syvyys) optimaaliseen sirun muodostumiseen
Valitse työkalut, joissa on kiillotettu huilut ja korkeammat kierteet, evakuoinnin parantamiseksi
Suorita ilmapuhallukset tai korkeapaineinen jäähdytysneste tehokkaan sirun poistamiseksi
Säädä työkalupinnoitteita sirun tarttumisen estämiseksi ja evakuoinnin parantamiseksi
Pehmeät, palloke -materiaalit (esim. Alumiini): Kiipeilyjauho mieluummin paremman pintapinnan saavuttamiseksi
Kova, hauras materiaalit (esim. Karkaistu teräs): Tavanomainen jyrsintä tarjoaa enemmän vakautta
Työskentelymateriaalit: Kiipeilyjauho vähentää venymisten kovettumisen riskiä
Hiontamateriaalit: Tavanomainen jauhaminen tarjoaa paremman työkalun elämän ja hallinnan
Ulkoiset leikkaukset: Kiipeilyjauho on erinomainen perifeerisissä jauhamisoperaatioissa
Sisäiset ominaisuudet: Tavanomainen jyrsintä tarjoaa paremman hallinnan lähtö- ja taskuille
Ohuenseinäiset komponentit: Kiipeilyjauho vähentää muodonmuutoksen riskiä
Monimutkaiset muodot: Molempien tekniikoiden yhdistelmä voi olla tarpeen optimaalisten tulosten saavuttamiseksi
jauhamisen
Leikkausnopeus: Säädä materiaalien ominaisuuksien ja työkaluominaisuuksien perusteella
Syöttönopeus: tasapaino leikkuunopeudella optimaaliseen sirun muodostumiseen
Leikkaussyvyys: Ohjaus leikkausvoimien ja lämmöntuotannon hallitsemiseksi
Optimoi | suoritus | |
---|---|---|
Leikkausnopeus | Suuremmat nopeudet mahdollista | Suositeltavia kohtalaisia nopeuksia |
Syötteenopeus | Pystyy käsittelemään korkeampia syötteitä | Alhaisemmat syötteet vakauden suhteen |
Leikkaussyvyys | Matalammat leikkaukset edulliset | Pystyy hallitsemaan syvempiä leikkauksia |
Valitse sopivat työkaluominaisuudet tietyille sovelluksille:
RAKE -kulma: Positiivinen kiipeilyjauhoon, negatiivinen tavanomaisten kovempien materiaalien suhteen
Helix Kulma: Korkeammat kulmat parantavat sirun evakuointia kiipeilyjauhoissa
Huilun suunnittelu: Avoimet huilut paremman siruvirran saavuttamiseksi tavanomaisessa jauhamisessa
Pinnoitteet: Tialn korkean lämpötilan vastustuskykyä varten, hioma-aineiden TICN
Paranna sirun hallintaa näiden strategioiden avulla:
Suorita korkeapaineinen jäähdytysnestejärjestelmät tehokkaan sirun poistamiseksi
Käytä ilmapuhalluksia estämään sirujen palauttaminen tavanomaisessa jauhamisessa
Valitse työkalut kiillotetuilla huilut sirun tarttuvuuden vähentämiseksi
Säädä leikkuuparametrien optimaalisen sirun paksuuden saavuttamiseksi
Vähennä tärinää ja ylläpitä tarkkuutta:
Työskentele jäykkiä työkalujen hallintajärjestelmiä taipuman minimoimiseksi
Optimoi karan nopeudet resonanssitaajuuksien välttämiseksi
Käytä lyhyempiä työkalujen ylityksiä mahdollisuuksien mukaan
Toteuttaa värähtelyn vaimennusvälineitä materiaalien haastamiseksi
Maksimoi vakaus ja tarkkuus:
Hyödynnä jauhamistekniikkaan sopivia voimakkaita kiinnitysjärjestelmiä
Toteuttaa useita puristuspisteitä suurille työkappaleille
Harkitse tyhjiökiinnitystä ohuista materiaaleista kiipeilyn jauhamisessa
Ylläpitää säännöllisesti ja kalibroida työstökonetyökalut optimaalisen jäykkyyden varmistamiseksi
Yhteenvetona voidaan todeta, että kiipeilyjauho ja tavanomainen jyrsintä eroavat sirujen muodostumisessa, työkalujen taipumissa ja pinnan viimeistelyssä. Kiipeilyjauho on ihanteellinen pehmeämmille materiaaleille ja tasaisemmille viimeistelyille, kun taas tavanomaiset jyrsintä puvut kovemmat materiaalit ja paremman hallinnan.
Käytä kiipeilyä pehmeämmille materiaaleille, kuten alumiinille. Valitse tavanomainen jyrsintä, kun koneisiin kovemmat pinnat, kuten teräs tai valurauta. Konetyyppi ja takaiskujen korvauksen tarve vaikuttavat myös valintaan.
Optimaalisen tehokkuuden ja pidennetyn työkalun käyttöikän saavuttamiseksi vastaa jauhamismenetelmää materiaali- ja koneistusvaatimuksiin. Oikea tekniikan valinta vähentää työkalujen kulumista ja parantaa suorituskykyä.
Team MFG on nopea valmistusyritys, joka on erikoistunut ODM: ään ja OEM: ään alkaa vuonna 2015.