Uporaba rezalnega orodja pri hitrem rezkanju
Hitro rezkanje (HSM) uporablja visoke hitrosti podajanja in majhne parametre rezanja. Vibracije orodja neposredno vplivajo na kakovost obdelane površine. Zato je zelo pomembno ohraniti enakomerno rezalno silo in se izogniti vibracijam orodja med zaključnim rezkanjem pri visokih hitrostih.
1) dobra koaksialnost prispeva k enakomerni porazdelitvi obremenitve na rezalni rob;
2) Večje prekrivanje rezalnega roba je koristno za dosego enotnih značilnosti rezalne sile (večji kot vijačnice in število utorov);
3) kratka dolžina reza prispeva k boljši togosti;
4) Presek jedra je najboljši, koncentracija napetosti na zarezi pa najmanjša.
Pri hitrem rezkanju za obdelavo materialov z visoko trdoto se bo obremenitev rezalnega roba povečala, kar bo ustvarilo več toplote zaradi trenja, kot orodja pa je treba zmanjšati. Ko je material zelo trd in je material orodja zelo krhek, lahko pride celo do negativnega poševka.
Če je natančnost obdelave zelo velika, mora kot osnovno stanje velikost orodja za dodelavo izpolnjevati stroge zahteve tolerance.
Material in premaz:
Material orodja mora biti trši od materiala za obdelavo. Trši material orodja, manjša je obraba orodja in daljša življenjska doba orodja.
Med rezanjem je lokalna temperatura zelo visoka, zato je treba zagotoviti, da ima material orodja odpornost proti oksidaciji. Zaradi velikih nihanj toplotne obremenitve in zahtev glede oksidacijske odpornosti materialov orodja je treba končno premazati finozrnato orodje iz cementiranega karbida. Na primer, uporaba TiN, TiCN in TiAlCN lahko izboljša učinkovitost visokohitrostne obdelave. Z uporabo nanoplastne strukture, CBN in PKD je mogoče doseči tudi višjo zmogljivost.
02
Uporaba držala za orodje pri rezkanju pri visokih hitrostih
Zaradi velike hitrosti vretena, ki je potrebna pri rezkanju pri visokih hitrostih, je najbolje uporabiti sisteme nosilcev orodja HSK-A in HSK-E.
Ker je prirobnica nosilca orodja nameščena na glavi vretena, ima nosilec orodja jasno mehansko oporo v smeri Z, zato ne bo vstopil v vreteno zaradi povečanja centrifugalne sile pri večjih hitrostih.
Dinamično ravnovesje in koaksialnost
Za doseganje stabilnega rezkanja pri visokih hitrostih je pomembno, da orodje in držalo orodja dinamično uravnotežite in preverite njegovo koaksialnost v skladu z zahtevami. Upoštevati je treba tudi omejitev hitrosti vrtenja, povezano s kakovostjo dinamičnega ravnovesja.
Rotacijski sistem orodij s slabim dinamičnim ravnovesjem ali slabo koaksialnostjo bo pripeljal do:
• Zelo slaba kakovost površine
• Zelo nizka življenjska doba orodja
• Slaba stabilnost in varnost obdelave
• Lahko poškodujete rezkalno vreteno
Neravnovesje in odstopanje od idealne koaksialnosti, ki sta posledica nenadnih sprememb v procesu obdelave, je rezultat zelo jasno viden na naslednjem shematskem diagramu:
Odmik koaksialnosti je majhen, teoretična hrapavost pa majhna
Večje odstopanje koaksialnosti, večja teoretična hrapavost
Dinamično ravnovesje pomembno vpliva na dinamično delovanje celotnega rotacijskega sistema. Ko je neuravnotežen, se vrti ekscentrični predmet. Ta ekscentrični predmet lahko povzroči centrifugalno silo, ki se s povečanjem hitrosti neposredno poveča. Zato ima neuravnoteženost nosilca orodja pri hitri obdelavi še posebej očitne škodljive posledice. Priporočljivo je, da uporabite vmesnik HSK-E.
Uporaba tehnologije vpenjanja orodja za hitro rezkanje:
• Vpenjalna glava in matica
• Toplo skrčljivi priključek
Ker lahko dobre lastnosti dušenja nosilca orodja s vpenjalno glavo prinesejo dobre rezultate pri procesu grobe obdelave, lahko doseže izredno visoko togost in ponovljivost, kar je bistveno za popolno površino obdelovanca.
Skrčljivo držalo za orodje lahko doseže zelo natančno koaksialnost (odstopanje manj kot 0,003 mm) in prenese velik navor.
Konstrukcijska struktura različnih držalov orodja z zmanjšanim premerom:
Preneseni navor je odvisen od konstrukcijske strukture vpenjalne naprave. Zasnova strukture je drugačna, lahko so zelo različne.
