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両刃エンドミルを使用した鋼部品のフライス加工

科学技術の絶え間ない発展に伴い、機械部品の性能の特別な要求を満たすために、高強度、高靭性、および高耐摩耗性を有するいくつかの新しい材料が登場しています。しかしながら、これらの新しい材料の切削加工はまた、金属切削工具の研究にとって新たな問題を提起している。機械加工における優れた機能は次のとおりです。高強度、過酷な加工硬化、劣った表面品質、大きな切削変形、高い切削力、高い切削温度、速い工具摩耗および切りくず破壊の困難性。例えば、高マンガン材料では、塑性変形後、オーステナイト組織は微細粒マルテンサイト組織となり、加工硬度は180〜220HBSから450〜500HBSに増加し、加工硬化は激しい。チル層の深さは0.3mm以上に達することがあります。また、高雄鋼の熱伝導率は45番鋼の0.25倍、靭性は45番鋼の8倍です。切削力が上がるだけでなく、切りくずも割れにくくなります。生産と加工の観点から、インデックス可能なミーリングカッタの使用で。フライスの幾何学的パラメータの不当な選択、および切りくず除去および切りくず破壊の制御が良くないため、強力なフライス加工では頻繁にナイフ破砕が頻繁に起こります。さらに、ナイフの深さが大きい場合、軸方向の位置決めは信頼できず、それは困難な材料におけるスローアウェイミーリングカッターの促進および適用に影響を与える。
エンドミル

1.角度の選択
ミリング接触状態の分析ミリング角度の選択は、ミリング接触状態に直接関係します。 良好なミリング接触状態は、強力なカッター角度の選択における主な問題の1つです。 図1に示すように、フライスがワークに切り込むとき、すくい面と切削されるワークとの間の接触点は、4つの特別な点(U、V、S、T)と見なすことができる。 解析によれば、切りくずがチッピングするのを防ぐために、接触の開始点は主切れ刃から離れた点に選択されるべきであり、これが最良である。


切込み前部角gpおよび送り前部角gfの選択上記の分析に従って。 カッターがワークピースに切り込まれるときの最初の接触点をU点またはV点にするためには、フライスの正面角度の選択が重要です。送りすくい角gfがカッター切断角d1よりも小さいとき、カッター切断時間が長いほど、カッター切断時の打撃過程が遅くなる。 それによって、超硬合金フライスカッターの熱亀裂によって引き起こされるカッターの損傷を減らす。 負の切込みラップ角gpは、カッターの耐衝撃性を向上させることができます。 負の送りすくい角gfは切刃強度を高めるだけでなく、切りくずのカール、破損、除去を容易にします。 したがって、分析と実験的比較を通して、負のすくい角カッター角、すなわち、gp = −5°、gf = −8°を選択した。

刃先パラメータの選択切り込み量と送り先端角度が両方とも負であるため、フライス加工中の切削変形が大きく、切削力が大きく、フライス加工温度が上昇します。強力な切削は大きな切り込みと送りを必要としますが、広くて厚い切りくずの形成は切削領域の温度を下げることができますが、それは妥当な角度を選ぶことも重要です。強い切断の加工要件に従って、システムの剛性を考慮し、放熱条件を改善します。主傾斜角kr = 75°を選択し、先端部の強度を高めるために、二次二次刃構造(図2)を採用しています。長さ2mm)、kr2 '= 15°。さらに、先端半径re = 1.5±0.1mmを有する弧が工具の先端で研削される。このタイプの工具先端は工具強度を向上させるだけでなく、機械加工面に面するサブバックブレードの摩擦を低減し、切削力を低減し、切削温度を低下させ、そして工具耐久性を向上させる。

構造解析
ブレードの位置決め方法ナイフパッド上でのブレードの位置決めは、新しいブレードの位置決め精度と信頼性の要件を満たすだけでなく、ブレードを割り出した後の位置決め精度と信頼性も保証します。これは、ブレードの位置決め方法と位置決め部品の設計要件を選択するための重要な原則です。この設計は「3点位置決め」方式を採用しています。しかし、一般的なフライス加工よりも強力なフライス加工の方が切削力が大きいことを考慮すると、強い押し出し変形によりナイフパッド上の位置決めポイントが位置決め能力を失い、位置決め精度と位置決め信頼性に影響を与えます。そのため、ブレードの両側には細長い面位置決め構造が採用されている。 位置決めの信頼性を向上させるために、ナイフパッドの位置決め面は、加工寸法精度および位置精度に対して厳しい要件を有する。切刃の端面を制御するために、ブレードの軸方向を調整することができる。


クランプ機構:締め付け機構は前部圧力くさびによって締め付けられる。 信頼性のある締め付けおよび便利な操作の必要条件を満たすために、くさびのくさび角度は12°になるように選択される。 締付力点がブレードの上部にあると、ブレードとブレードの位置決め面との間に隙間ができ、ブレードの位置決め信頼性が低下する。 この現象を回避するために、ブレードはブレードの位置決め面としっかりと結合され、ブレードの位置決め精度に対する主切削力(Fz)の影響を克服することができる。 締め付け力は、ブレードの1/2、次いで上方向に1mmに選択され(図3に示すFj)、そしてこの方法が有効であることが証明された。

フライスポケットの加工:
フライスポケットの機械加工は、フライスカッター製造における重要なプロセスの1つです。 サイプ自体の高い加工精度が要求されるだけでなく、サイプ間の高い割出し精度も要求されます。 サイプのグレーディング精度が高くない場合、溝の許容値は不均一になります。 フライス工具の焼入れ後の熱処理変形量を制御するために、まず、フライス本体の荒加工後、焼入れ焼戻し処理を施して焼入れ用組織を作製する。 第二は、傾斜変形焼入れ法を用いて熱処理変形および割れを効果的に回避することである。 サイプ割出しの精度を向上させるために、研削溝のための特別な溝はサイプ製造精度と割出し精度の設計要求を確実にするために使用される。


フライスカッター角度

投与量の選択
難削材の切削特性によると、高マンガン鋼、焼入れ鋼、チルド鋳鉄、およびその他の材料をフライス加工する場合、特に鋼部品の強力なフライス加工の場合、フライス加工量の選択は一般的に次のとおりです。フライス加工温度を下げ、工具の磨耗を減らし、工具の耐久性を向上させるためには、ミリング速度はわずかに遅くなります。 切削深さと送り速度は、工具が加工硬化層の深さを超え、工具の摩耗とチッピングを確実に減らすように適切に増加されます。しかしながら、ミリング深さおよび送り速度の増大によりミリング力が増大し、ミリングプロセスにおいて振動を引き起こし、チップが容易に破壊されないという問題も考慮する必要がある。

4.ミリング実験
実験条件
工作機械:X5020。
ワーク:ZGMn13 180〜200HB
ミーリングカッター:d0 = 315 z = 16 YT798ダブル副刃エンドミーリングカッター。
投与量:Vc = 25m /分apfz = 0.2mm / z。


実験結果96個のワークピースを連続的にミリング加工し、チッピング、ナイフ切断、熱間割れなどの異常な摩耗なしに2つのシフトをミーリング加工しました。 他のミーリングカッターと比較して、生産性は約3倍向上し、工具の耐久性は1.5倍向上します。

ダブルブレードパワフルエンドミルカッターは、合理的なパラメータと構造、信頼性の高いクランプと位置決め、大きなミリング量、優れた剛性、高い生産効率、そして長い工具寿命を備えています。 高マンガン鋼、焼入れ鋼、高合金鋼などの難削材の荒加工や中仕上げに特に適しています。 全米ナイフ協会主催の工具切削展では、高マンガン鋼材を加工する際に、ダブルブレードの強力なフライスカッターが好評でした。 Second AutomobileやDalian Diesel Engine Factoryなどの大企業で広く使用されています。


フライスカッター構造解析
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