• Formowanie trzpienia: Trzpień jest obrabiany do wymaganego kształtu i rozmiaru, aby pasował do uchwytów narzędziowych.
• Obróbka cieplna (węgliki spiekane): Procesy obróbki cieplnej, takie jak hartowanie i odpuszczanie, optymalizują właściwości materiału.
• Powłoka (opcjonalnie): Powłoki takie jak TiN lub TiAlN mogą być stosowane w celu dalszej poprawy odporności na zużycie i trwałości narzędzia w wymagających zastosowaniach.
• Wykończenie: Stożkowe frezy trzpieniowe z końcówką kulistą są szlifowane do ostatecznych precyzyjnych wymiarów i osiągają gładkie wykończenie powierzchni.
• Kontrola jakości: Rygorystyczne kontrole zapewniają dokładne wymiary, geometrię rowka wiórowego, profil końcówki kulistej i integralność powłoki.
• Uwagi dotyczące produkcji
• Niezwykła precyzja: Specjalistyczny sprzęt do szlifowania CNC i wykwalifikowani operatorzy są niezbędni do zapewnienia wąskich tolerancji profilu stożkowego i czoła kulki.
• Wybór materiału: Kluczowa jest równowaga między twardością, odpornością na zużycie i wytrzymałością. Ze względu na kształt, frezy kuliste stożkowe mogą wykorzystywać nieco twardsze gatunki węglików spiekanych niż standardowe frezy walcowo-czołowe.
• Geometria: Konstrukcja rowka wiórowego, kąt pochylenia linii śrubowej i geometria krawędzi skrawającej muszą być zoptymalizowane pod kątem wydajnego skrawania i odprowadzania wiórów na powierzchniach stożkowych.

Typowe materiały dla frezów walcowo-czołowych stożkowych

Węglik wolframu:

• Gatunki: Najczęstszy wybór. Różne gatunki oferują równowagę między twardością, odpornością na zużycie i wytrzymałością zoptymalizowaną pod kątem różnych materiałów obrabianych. Frezy kuliste stożkowe mogą mieć nieco twardsze gatunki niż frezy standardowe.
• Korzyści: Doskonała odporność na zużycie, twardość na gorąco i wydajność w obróbce z dużymi prędkościami. Obsługa szerokiej gamy materiałów, w tym stali hartowanych i stopów ściernych.
• Ograniczenia: Wyższy koszt w porównaniu ze stalą szybkotnącą i większa podatność na wykruszenia, jeśli nie są używane w sztywnych konfiguracjach.

Stale szybkotnące (HSS):

Rodzaje: M2, M7, T15 i gatunki zawierające kobalt, takie jak M35 i M42, mogą być używane w specjalnych zastosowaniach.

Korzyści: Dobra wytrzymałość i opłacalność w scenariuszach o niższym zapotrzebowaniu lub obróbce bardziej miękkich materiałów.

Ograniczenia: Niższa odporność na zużycie i twardość na gorąco w porównaniu do węglików spiekanych, co ogranicza ich zastosowanie w obróbce szybkościowej lub obróbce materiałów ściernych.

• Sproszkowany metal (PM):
  
• Rodzaje: PM-HSS oferuje przewagę nad tradycyjnie produkowaną HSS.
• Korzyści: Drobniejsza struktura ziarna prowadzi do zwiększonej wytrzymałości, odporności na zużycie i szlifowalności w porównaniu do standardowej stali HSS.
• Ograniczenia: Stosunkowo wyższy koszt w porównaniu do konwencjonalnej stali HSS.

Czynniki wpływające na wybór materiału

• Materiał przedmiotu obrabianego: Twardość, udarność i ścieralność obrabianego materiału są głównymi czynnikami branymi pod uwagę.
• Wielkość produkcji: Wyższe nakłady produkcyjne często sprzyjają dłuższej żywotności narzędzi z węglików spiekanych, co uzasadnia ich koszt.
• Sztywność obróbki: Doskonała wydajność węglików spiekanych jest najlepiej wykorzystywana w sztywnych konfiguracjach, aby zminimalizować ryzyko odprysków.
• Konkretne zastosowanie: Pożądane wykończenie powierzchni, prędkości skrawania i złożoność stożkowego konturu mogą mieć wpływ na wybór materiału.

Typowe opcje powlekania

• TiN (azotek tytanu): Wszechstronna powłoka w kolorze złotym, zapewniająca ogólną poprawę twardości i odporności na zużycie.
• TiCN (węgloazotek tytanu): Twardsza i gładsza alternatywa dla TiN, poprawiająca odporność na zużycie i spływ wiórów.
• TiAlN (azotek tytanowo-glinowy): Zapewnia doskonałą twardość na gorąco i odporność na utlenianie, idealny do obróbki z dużymi prędkościami w twardszych materiałach i do stożkowych frezów kulistych, w których może występować nagrzewanie.
• AlTiN (azotek tytanu aluminium): Podobny do TiAlN z jeszcze większą twardością i odpornością na utlenianie, odpowiedni do obróbki bardzo twardych materiałów lub wymagających zastosowań.
• Diamond-Like Carbon (DLC): Może być stosowany na stożkowych frezach kulistych z węglików spiekanych, zapewniając ekstremalną twardość i bardzo niskie tarcie w specjalistycznych zastosowaniach.
• Powłoki wielowarstwowe: Łączenie różnych powłok w warstwy może dodatkowo dostosować charakterystykę działania.

Czynniki do rozważenia

• Opłacalność: Powłoki zwiększają koszty. Ich zalety powinny przeważać w przypadku stożkowych frezów kulistych, zwłaszcza tam, gdzie kluczowa jest wydłużona żywotność narzędzia i wydajność w trudnych materiałach.
• Materiał przedmiotu obrabianego: Obrabiany materiał ma kluczowe znaczenie. Powłoki oferują najwięcej korzyści podczas obróbki twardych, ściernych materiałów.
• Geometria: Powlekanie złożonych geometrii stożkowych końcówek kulistych może stanowić wyzwanie. Nierównomierne rozprowadzenie powłoki może negatywnie wpłynąć na wydajność.

Potencjalne doświadczenie Baucor

Chociaż Baucor nie może bezpośrednio pokrywać stożkowych frezów walcowo-czołowych, nasza wiedza w zakresie obróbki skrawaniem może być istotna:

• Konsultacje w zakresie powlekania: Możemy doradzać producentom frezów walcowo-czołowych stożkowych w zakresie przydatności powłok i ich potencjalnych korzyści dla konkretnych zastosowań.
• Koncentracja na wydajności: Baucor rozumie, w jaki sposób powłoki mogą poprawić wyniki obróbki, co ma zastosowanie do frezów walcowo-czołowych ze stożkowym czołem kulistym, nawet przy ich unikalnych wyzwaniach.

Kluczowe obszary zastosowań

Frezy walcowo-czołowe ze stożkowym czołem kulistym doskonale sprawdzają się w zastosowaniach, w których ich unikalny kształt zapewnia korzyści:

Produkcja form i matryc:

• Tworzenie złożonych kształtów 3D, konturów i kątowych ścian bocznych w formach i matrycach.
• Wykańczanie form z wąskimi tolerancjami i gładkimi wykończeniami powierzchni.

Przemysł lotniczy i motoryzacyjny:

• Obróbka zakrzywionych i rzeźbionych elementów często spotykanych w częściach lotniczych i wymagających zastosowaniach motoryzacyjnych.

Produkcja medyczna:

• Produkcja małych, skomplikowanych komponentów do urządzeń medycznych lub implantów, gdzie precyzja i gładkie wykończenie mają kluczowe znaczenie.

Prototypowanie i rzeźbienie:

Obróbka zgrubna i wykańczająca kształtów 3D w drewnie, tworzywach sztucznych i miękkich metalach na potrzeby prototypów, modeli lub rzeźb artystycznych.

Obróbka ogólna:

• Choć rzadziej spotykane, frezy kuliste stożkowe mogą być używane do profilowania 3D i wykańczania pod kątem ścian bocznych w różnych materiałach.

Dlaczego frezy walcowo-czołowe stożkowe są niezbędne?

• Konturowanie: Końcówka kulista umożliwia tworzenie gładkich, zakrzywionych powierzchni.
• Stożkowy prześwit: Stożek zapewnia prześwit umożliwiający głębsze cięcie i obróbkę ścian bocznych pod różnymi kątami.
• Wszechstronność: Frezy walcowo-czołowe ze stożkowym czołem kulistym mogą wykonywać zarówno obróbkę zgrubną, jak i wykańczającą, w zależności od rozmiaru narzędzia i parametrów obróbki.

Kluczowe sektory wykorzystujące frezy walcowo-czołowe ze stożkowym czołem kulistym

Frezy walcowo-czołowe stożkowe są niezbędnymi narzędziami w branżach, w których precyzja, konturowanie i zdolność do obróbki złożonych ścian bocznych są niezbędne:

Produkcja form i matryc: Kluczowa branża dla frezów kulistych stożkowych, używanych do:

• Tworzenia skomplikowanych form 3D do tworzyw sztucznych, kompozytów, a nawet odlewania metali.
• Obróbka skośnych ścian bocznych w formach lub matrycach.
• Osiąganie gładkich wykończeń na złożonych powierzchniach form.

Produkcja lotnicza:

• Tworzenie zakrzywionych i rzeźbionych komponentów o wąskich tolerancjach.
• Obróbka twardych stopów lotniczych i wymagających geometrii części.

Produkcja dla przemysłu motoryzacyjnego:

• Obróbka rzeźbionych powierzchni, złożonych krzywizn i elementów kątowych występujących w elementach silnika, panelach nadwozia i innych.

Produkcja urządzeń medycznych:

Produkcja małych, skomplikowanych części do urządzeń medycznych lub implantów, gdzie precyzja, biokompatybilność i gładkie wykończenia mają kluczowe znaczenie.

• Prototypowanie i produkcja na zamówienie:
• Tworzenie modeli 3D, jednorazowych części lub elementów artystycznych z drewna, tworzyw sztucznych i bardziej miękkich metali.

Dlaczego preferowane są frezy kuliste stożkowe?

• Złożone kształty 3D: Końcówka kulista i stożek pozwalają na prawdziwe konturowanie 3D wykraczające poza możliwości standardowych frezów trzpieniowych.
• Obróbka ścian bocznych: Stożkowa konstrukcja zapewnia prześwit do obróbki skośnych ścian bocznych i głębszych profili.
• Gładkie wykończenia: Frezy walcowo-czołowe ze stożkowym czołem pozwalają uzyskać doskonałe wykończenie powierzchni, co ma kluczowe znaczenie w wielu zastosowaniach.

Popularne typy maszyn

Frezy walcowo-czołowe stożkowe są stosowane głównie w maszynach CNC ze względu na ich precyzję i zdolność do wykonywania złożonych ścieżek narzędzi 3D:

• Centra obróbcze CNC: Najpopularniejszy typ maszyn do frezów walcowo-czołowych ze stożkowym czołem kulistym.
• Frezarki 3-osiowe: Odpowiednie do podstawowego konturowania 3D i obróbki skośnych ścian bocznych.
• Frezarki 4- i 5-osiowe: Zapewniają dodatkowe osie obrotu, pozwalając na jeszcze bardziej złożone kształty i podcięcia.
• Plotery CNC (rzadziej spotykane): Mogą być używane ze stożkowymi frezami kulistymi do obróbki miękkich materiałów, takich jak drewno, tworzywa sztuczne lub pianka w prototypowaniu lub tworzeniu modeli.
  
  

Czynniki wpływające na wybór maszyny

• Złożoność przedmiotu obrabianego: Złożoność kształtu 3D i liczba wymaganych osi dyktuje typ maszyny (3-osiowa vs. wieloosiowa).
• Materiał obrabianego przedmiotu: Twardsze materiały mogą wymagać bardziej wytrzymałych i sztywnych maszyn, aby poradzić sobie z siłami tnącymi.
• Tolerancje: Wąskie tolerancje często sprzyjają centrom obróbczym CNC ze względu na ich precyzję, dokładność i kontrolę.
• Wielkość produkcji: Specjalistyczna, wysokonakładowa produkcja może uzasadniać zastosowanie dedykowanych maszyn zoptymalizowanych pod kątem frezów walcowo-czołowych stożkowych, choć jest to rzadziej spotykane.

Optymalizacja stożkowych frezów walcowo-czołowych z końcówką kulistą dzięki doświadczeniu Baucor

Poza narzędziem: Wsparcie Baucor

Jako światowy lider w dziedzinie precyzyjnej obróbki skrawaniem rozumiemy, że osiągnięcie optymalnych wyników przy użyciu frezów walcowo-czołowych ze stożkowym czołem kulistym wymaga czegoś więcej niż tylko wysokiej jakości narzędzia.

• Konsultacje materiałowe: Doradzamy producentom i użytkownikom w zakresie doboru idealnych materiałów (gatunków węglików spiekanych itp.) do konkretnych materiałów obrabianych, wymagań wydajnościowych i wielkości produkcji.

Optymalizacja geometrii: Nasi inżynierowie mogą doradzić w zakresie takich elementów jak:

• Średnica końcówki kulistej i równowaga kąta stożka dla zamierzonego zastosowania.
• Konstrukcja rowka wiórowego i kąt pochylenia linii śrubowej dla wydajnego skrawania i odprowadzania wiórów.
• Geometria krawędzi tnącej zapewniająca optymalną wydajność w określonych materiałach.

Ekspertyza w zakresie powłok: Doradzamy w zakresie przydatności powłok (TiN, TiAlN, DLC itp.) w celu poprawy odporności na zużycie, trwałości narzędzia i wydajności w określonych scenariuszach obróbki.

Wsparcie procesów obróbki: Nasza wiedza na temat procesów usuwania materiału pomaga nam sugerować techniki lub modyfikacje narzędzi, które optymalizują wydajność i wyniki podczas korzystania ze stożkowych frezów kulistych.

Precyzja: Nacisk Baucor na jakość przekłada się na wspieranie producentów w projektowaniu frezów walcowo-czołowych stożkowych, które spełniają rygorystyczne standardy naszych klientów.

Kluczowe elementy konstrukcyjne i rozważania

Średnica końcówki kulistej: Określa najmniejszy promień, jaki narzędzie może utworzyć i wpływa na wykończenie powierzchni.

Kąt stożka: Określa prześwit ściany bocznej i głębokość skrawania. Typowe kąty wynoszą od 1 do 15 stopni, przy czym większe kąty zapewniają większy prześwit dla głębszych cięć.

Rowki:

• Liczba ostrzy: Wpływa na obciążenie wiórami i gładkość cięcia. Większa liczba rowków jest generalnie lepsza w przypadku twardszych materiałów, ale może ograniczać wytrzymałość w przypadku małych frezów kulistych stożkowych.
• Kąt spirali: Wpływa na odprowadzanie wiórów i skrawanie. Bardziej strome kąty spirali mogą być stosowane do bardziej miękkich materiałów w celu skutecznego usuwania wiórów.

Geometria krawędzi tnącej:

Kąty natarcia: Często stosowane są neutralne lub lekko dodatnie kąty natarcia, zoptymalizowane pod kątem obrabianego materiału.

Kąty odciążenia: Zapewniają prześwit i zapobiegają tarciu.

• Konstrukcja trzpienia: Zapewnia odpowiednie dopasowanie i sztywność w uchwycie obrabiarki. Typowe typy obejmują trzpienie proste i trzpienie Weldona.
• Materiał: Węglik wolframu (różne gatunki) jest standardem ze względu na odporność na zużycie i sztywność. HSS może być używany w specjalnych zastosowaniach z bardziej miękkimi materiałami.

Czynniki konstrukcyjne zależne od zastosowania

• Materiał przedmiotu obrabianego: Twardsze materiały wymagają twardszych gatunków węglika, potencjalnie różnych powłok i mogą wymagać dostosowanej geometrii.
• Złożoność cech: Kształt i głębokość cech wpływają na średnicę końcówki kulistej i wybór kąta stożka.
• Wymagania dotyczące tolerancji: Wąskie tolerancje mogą wymagać określonych geometrii, materiałów i skupienia się na sztywności maszyny.
• Wielkość produkcji: Wpływa na wybór materiału i powłoki w celu optymalizacji żywotności narzędzia i opłacalności.