Ciągły rozwój technologiczny stawia przed konstruktorami maszyn i urządzeń coraz to nowsze wymagania dotyczące ich szybkości, precyzji, powtarzalności i ekonomii. Producenci części, chcąc sprostać tym wymaganiom muszą wdrażać kolejne technologie. Jedną z nich jest zastosowanie frezowania trochoidalnego w obróbce skrawaniem. Na czym polega ta metoda i gdzie się ją wykorzystuje?
Czym jest frezowanie?
Frezowanie jest jednym z rodzajów obróbki skrawaniem i polega na usuwaniu kolejnych warstw materiału, aż do momentu uzyskania przedmiotu o oczekiwanych kształtach. Nadmiar materiału jest usuwany z przedmiotu za pomocą narzędzia skrawającego, którym jest frez.
Frezowaniu można poddać materiały wykonane z metalu i jego stopów, drewniane oraz tworzywa sztuczne.
Metoda ta znana jest od lat 80-tych ubiegłego wieku, jednak szersze jej zastosowanie ograniczała moc obliczeniowa ówczesnych komputerów stosowanych w maszynach. W dzisiejszych czasach rozbudowane maszyny i urządzenia CNC wyposażone w specjalne oprogramowanie pozwalają na pełne wykorzystanie technologii skrawania.
Frezowanie trochoidalne
Przy zastosowaniu frezowania trochoidalnego, narzędzie nie posuwa się liniowo, tak jak przy frezowaniu standardowym, lecz ruchem okrężnym, a frez zagłębia się całkowicie w obrabianym przedmiocie.
Z tego powodu, cięcie jest możliwe na całej długości narzędzia a zastosowanie połączenia ruchu obiegowego i posuwu pozwala na utrzymanie stałego kąta nacisku poniżej 90 stopni. W rezultacie otrzymujemy mniejsze naprężenia na narzędziu i maszynie, co umożliwia stosowanie większych prędkości skrawania i skraca czas obróbki.
Do frezowania trochoidalnego stosowane są specjalne frezy o średnicy mniejszej niż średnica obrabianego rowka lub konturu.
Proces trochoidalny może wydłużyć żywotność narzędzi nawet dziesięciokrotnie a czasy obróbki skracają się od 30 do 40 procent. Zwiększenie obszaru w którym frez może ostygnąć także wpływa pozytywnie na jego zużycie.
Zalety i zastosowanie frezowania trochoidalnego
Frezowanie trochoidalne pozwala maksymalnie wykorzystać możliwości obecnych obrabiarek i maszyn. Może zapewnić dużo większą wydajność niż standardowe metody frezowania, skrócić czas i kilkukrotnie wydłużyć żywotność frezu.
Jest to metoda do obróbki zgrubnej wąskich wgłębień, kieszeni i rowków oraz jest najlepsza do wykonywania rowków w układach podatnych na drgania.
Zaprogramowane narzędzie obrabia materiał po łuku utrzymująć niewielką wartość skoku promieniowego, co w rezultacie:
- umożliwia stosowanie dużej osiowej głębokości skrawania z uwagi na ograniczenie kąta opasania i siły skrawania;
- poprzez użycie całej długości krawędzi skrawającej uzyskujemy równomierną temperaturę i zużycie, co w efekcie przekłada się na trwałość ostrzy;
- mały kąt opasania pozwala na stosowanie narzędzia o dużej liczbie ostrzy, pozwala to uzyskać wysokie prędkości posuwu bez wpływu na okres trwałości ostrzy narzędzia;
- duża stabilność procesu, wynikająca z oddziaływania mniejszych sił skrawania, zmniejsza drgania i umożliwia obróbkę także mniej wytrzymałych materiałów;
- zwiększona wytrzymałość frezów trochoidalnych wykonanych z węglika spiekanego pozwala na obróbkę utwardzonych i trudno skrawalnych materiałów;
- uzyskujemy zmniejszenie siły skrawania, co także ma duży wpływ na zapotrzebowanie energetyczne urządzeń stosowanych przy obróbce.
Niewątpliwie, wraz ze zwiększeniem wykorzystania różnego rodzaju materiałów o zwiększonej twardości w produkcji przemysłowej, frezowanie trochoidalne w dalszym ciągu będzie się rozwijać i zyskiwać na popularności.
Na zlecenie Metikam Sp. z o.o.