Typowe materiały dla frezów stożkowych

Węglik wolframu:

• Gatunki: Najczęstszy wybór. Różne gatunki węglików spiekanych oferują równowagę między twardością, odpornością na zużycie i wytrzymałością zoptymalizowaną pod kątem różnych materiałów obrabianych. Frezy walcowo-czołowe stożkowe mogą mieć nieco twardsze gatunki niż standardowe frezy walcowo-czołowe, aby sprostać naprężeniom wynikającym z ich kształtu.
• 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 do stali szybkotnącej 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: Węglik spiekany może lepiej wykorzystać swoje doskonałe właściwości w sztywnych konfiguracjach, które minimalizują 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, idealną do obróbki z dużymi prędkościami w twardszych materiałach i do frezów stożkowych, w których gromadzenie się ciepła może być problemem.
• AlTiN (azotek glinowo-tytanowy): 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 frezach stożkowych z węglików spiekanych, zapewniając ekstremalną twardość i bardzo niskie tarcie w specjalistycznych zastosowaniach, szczególnie w przypadku materiałów nieżelaznych.
• 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 frezów stożkowych, 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 frezów stożkowych może stanowić wyzwanie. Nierównomierne rozprowadzenie powłoki może negatywnie wpłynąć na wydajność.

Frezy stożkowe doskonale sprawdzają się w zastosowaniach, w których ich unikalny kształt zapewnia korzyści:

Produkcja form i matryc:

• Tworzenie szczelin z pochylonymi ścianami bocznymi w formach lub matrycach.
• Obróbka złożonych kształtów 3D i konturów, gdzie wymagany jest profil stożkowy.
• Wykańczanie form z wąskimi tolerancjami i gładkimi wykończeniami powierzchni na elementach kątowych.

Przemysł lotniczy i motoryzacyjny:

Obróbka skośnych szczelin lub poszerzanie istniejących szczelin w złożonych komponentach.

Tworzenie rzeźbionych powierzchni z gładkimi przejściami, gdzie zwężenie ułatwia obróbkę.

• Obróbka ogólna:
• Wykańczanie skośnych ścian bocznych w różnych materiałach
• Poszerzanie szczelin lub kieszeni
• Fazowanie pod określonymi kątami

Dlaczego frezy walcowo-czołowe stożkowe są niezbędne

• Obróbka pod kątem: Profil stożkowy umożliwia tworzenie elementów kątowych, których nie można uzyskać za pomocą standardowych frezów płaskich.
• Prześwit: Stożkowy profil zapewnia prześwit dla głębszych cięć z kątowymi ścianami bocznymi.
• Obróbka wykańczająca: Frezy stożkowe mogą być używane zarówno do obróbki zgrubnej, jak i wykańczającej, w zależności od rozmiaru narzędzia i pożądanego wykończenia powierzchni.

Kluczowe sektory wykorzystujące frezy walcowo-czołowe stożkowe

Frezy walcowo-czołowe stożkowe są niezastąpionymi narzędziami w branżach, w których niezbędna jest precyzja, możliwość obróbki elementów kątowych i złożonych ścian bocznych:

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

• Tworzenie skomplikowanych form do tworzyw sztucznych, kompozytów, odlewów ciśnieniowych itp., w których często występują elementy kątowe.
• Obróbka precyzyjnych szczelin i kieszeni z kątowymi ścianami bocznymi w formach lub matrycach.
• Uzyskiwanie gładkich wykończeń powierzchni na złożonych, ukośnych powierzchniach form.

Produkcja lotnicza:

• Tworzenie kątowych szczelin, kieszeni i rzeźbionych powierzchni o wąskich tolerancjach.
• Obróbka twardych stopów lotniczych i wymagających geometrii części, w których stożek jest niezbędny.

Produkcja dla przemysłu motoryzacyjnego:

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

Poszerzanie istniejących szczelin lub kieszeni pod określonymi kątami.

Obróbka ogólna:

• Chociaż rzadziej niż w powyższych branżach, frezy walcowo-czołowe stożkowe znajdują zastosowanie w ogólnych warsztatach obróbki skrawaniem do wykańczania kątowych ścian bocznych, poszerzania szczelin i unikalnych zadań fazowania.

Dlaczego preferowane są frezy walcowo-czołowe stożkowe?

• Cechy kątowe: Stożkowa konstrukcja jest wyjątkowo odpowiednia do obróbki szczelin, ścian bocznych i powierzchni o kątach, których standardowe frezy palcowe nie są w stanie utworzyć.
• Prześwit: Zwężenie zapewnia prześwit dla głębszych cięć i bardziej złożonej obróbki pod kątem.
• Wszechstronność: Stożkowe frezy trzpieniowe mogą wykonywać zarówno obróbkę zgrubną, jak i wykańczającą, w zależności od rozmiaru narzędzia i parametrów obróbki.

Typowe rodzaje maszyn

Frezy walcowo-czołowe stożkowe są stosowane głównie w maszynach CNC ze względu na ich precyzję i zdolność do wykonywania złożonych ścieżek narzędzia, które wykorzystują kątowy profil narzędzia:

• Centra obróbcze CNC: Najpopularniejszy typ maszyny do frezów walcowo-czołowych stożkowych.
• Frezarki 3-osiowe: Odpowiednie do podstawowej obróbki skośnych ścian bocznych i tworzenia szczelin.
• Frezarki 4- i 5-osiowe: Zapewniają dodatkowe osie obrotu, pozwalając na jeszcze bardziej złożone kształty, elementy kątowe i podcięcia.

Czynniki wpływające na wybór maszyny

• Złożoność przedmiotu obrabianego: Złożoność cech kątowych i liczba wymaganych osi dyktuje typ maszyny (3-osiowa vs. wieloosiowa).
• Materiał przedmiotu obrabianego: Twardsze materiały mogą wymagać bardziej wytrzymałych i sztywnych maszyn, aby poradzić sobie z siłami skrawania.
• Tolerancje: Wąskie tolerancje często sprzyjają centrom obróbczym CNC ze względu na ich precyzję, dokładność i kontrolę.
• Wielkość produkcji: Specjalistyczna, wysokonakładowa produkcja może uzasadniać dedykowane maszyny zoptymalizowane pod kątem operacji frezowania stożkowego, choć jest to mniej powszechne.

Optymalizacja projektów frezów stożkowych dzięki doświadczeniu Baucor

Poza narzędziem: Wsparcie Baucor

Jako światowy lider w dziedzinie precyzyjnej obróbki skrawaniem, Baucor rozumie, że osiągnięcie optymalnych wyników przy użyciu frezów walcowo-czołowych stożkowych wymaga czegoś więcej niż tylko wysokiej jakości narzędzia. Chociaż specjalistyczne frezy stożkowe mogą znajdować się poza naszą podstawową ofertą, oto jak możemy wesprzeć ten obszar:

• Konsultacje materiałowe: Doradzamy producentom i użytkownikom w zakresie idealnych materiałów (gatunków węglików spiekanych itp.), aby dopasować je do konkretnych materiałów obrabianych, wymagań dotyczących wydajności i wielkości produkcji.
• Optymalizacja geometrii: Nasi inżynierowie mogą doradzić w zakresie takich elementów jak:
• Wybór kąta stożka dla zamierzonego zastosowania i optymalnego luzu.
• Konstrukcja rowka wiórowego i kąt pochylenia linii śrubowej dla wydajnego skrawania i odprowadzania wiórów z różnych materiałów.
• Geometria krawędzi tnącej dla optymalnej wydajności w określonych materiałach.
• Wiedza specjalistyczna 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 z frezów stożkowych.
• Precyzja: Nacisk Baucor na jakość przekłada się na wspieranie producentów w projektowaniu frezów stożkowych, które spełniają rygorystyczne standardy naszych klientów.

Kluczowe elementy konstrukcyjne i rozważania

Średnica skrawania: Średnica na płaskim końcu tnącym określa najmniejszy rozmiar elementu, jaki może utworzyć narzędzie.

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

Rowki:

• Liczba rowków: 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 stożkowych.
• Kąt spirali: Wpływa na odprowadzanie wiórów i skrawanie. Bardziej strome kąty pochylenia linii śrubowej 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 dla optymalnego cięcia.
• Złożoność elementu: Kształt, głębokość i kąty cech wpływają na średnicę skrawania, kąt stożka i ogólną konstrukcję narzędzia.
• 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 w danym środowisku produkcyjnym.