1. Qual è il fattore più importante e decisivo nella scelta dell'acciaio per utensili?
Risposta: Metodo di formatura: è possibile scegliere tra due tipi di materiali di base.
A) Acciai per utensili per lavorazione a caldo, che possono resistere alle temperature relativamente elevate di pressofusione, forgiatura ed estrusione.
B) Acciai per utensili per lavorazione a freddo, utilizzati per tranciatura e tranciatura, formatura a freddo, estrusione a freddo, forgiatura a freddo e pressatura a polvere.
Plastica: alcune plastiche producono sottoprodotti corrosivi, come la plastica in PVC. Anche fattori come la condensa causata da lunghi tempi di inattività, gas corrosivi, acidi, raffreddamento/riscaldamento, acqua o condizioni di stoccaggio possono causare corrosione. In questi casi si consiglia l’acciaio inossidabile.
Dimensioni dell'utensile: gli acciai pretemprati vengono spesso utilizzati per utensili di grandi dimensioni. Gli acciai a tutta tempra vengono spesso utilizzati per utensili di piccole dimensioni.
Number of tool use - Tools that are used for long periods of time (>1 000 000 volte) dovrebbero utilizzare acciai ad alta durezza con una durezza di 48-65 HRC. Gli stampi utilizzati per periodi di tempo medio-lunghi (da 100,000 a 1,000,000 cicli) dovrebbero utilizzare acciaio pretemprato con una durezza di 30-45 HRC. Stampi utilizzati per brevi periodi di tempo (<100,000 cycles) should use soft steel with a hardness of 160-250 HB.
Finitura superficiale: molti produttori di stampi per plastica sono interessati a una buona finitura superficiale. Quando si aggiunge zolfo per migliorare le prestazioni di taglio dei metalli, la qualità della superficie viene ridotta. Anche gli acciai ad alto contenuto di zolfo diventano più fragili.
2. Qual è il fattore principale che influenza la lavorabilità di un materiale?
Risposta: La composizione chimica dell'acciaio è importante. Maggiore è il contenuto di lega dell'acciaio, più difficile sarà la lavorazione. All’aumentare del contenuto di carbonio, le prestazioni di taglio del metallo diminuiscono.
Anche la struttura dell'acciaio è molto importante per le prestazioni di taglio del metallo. Diverse strutture includono: forgiato, fuso, estruso, laminato e lavorato. I pezzi fucinati e fusi hanno superfici molto difficili da lavorare.
La durezza è un fattore importante che influenza le prestazioni di taglio dei metalli. Mold Master WeChat: 1828765339 La regola generale è che più duro è l'acciaio, più difficile è la lavorazione. L'acciaio rapido (HSS) può essere utilizzato per lavorare materiali con una durezza fino a 330-400 HB; il rivestimento in acciaio ad alta velocità + nitruro di titanio (TiN) può lavorare materiali con una durezza fino a 45 HRC; e per i materiali con una durezza di 65-70 HRC, è necessario utilizzare carburo cementato, ceramica, cermet e nitruro di boro cubico (CBN).
Le inclusioni non metalliche generalmente hanno un effetto negativo sulla durata dell'utensile. Ad esempio, Al2O3 (ossido di alluminio), che è ceramica pura, è altamente abrasivo.
L'ultimo è lo stress residuo, che può causare problemi nelle prestazioni di taglio del metallo. Si consiglia spesso di eseguire un processo di rilascio dello stress dopo la lavorazione di sgrossatura.
3. Quali sono le componenti del costo di produzione della realizzazione degli stampi?
R: In linea di massima i costi sono distribuiti come segue:
Taglio del 65%
Materiale del pezzo 20%
Trattamento termico 5%
Montaggio/aggiustamento 10%
Ciò dimostra molto chiaramente anche l'importanza di buone prestazioni di taglio del metallo e di una buona soluzione di taglio complessiva per la produzione economica di stampi.
4. Quali sono le caratteristiche di taglio della ghisa?
R: In generale è:
Maggiore è la durezza e la resistenza della ghisa, minori saranno le prestazioni di taglio del metallo e la durata prevista della lama e dell'utensile. La ghisa utilizzata per la produzione di taglio dei metalli generalmente ha buone prestazioni di taglio dei metalli per la maggior parte dei tipi. Le prestazioni di taglio del metallo sono legate alla struttura e le ghise perlitiche più dure sono più difficili da lavorare. La ghisa a grafite lamellare e la ghisa malleabile hanno eccellenti proprietà di taglio, mentre la ghisa duttile è piuttosto scarsa.
I principali tipi di usura riscontrati durante la lavorazione della ghisa sono: usura abrasiva, adesiva e per diffusione. L'usura per abrasione è causata principalmente da carburi, inclusioni di sabbia e pelle dura del pezzo fuso. L'usura dell'adesivo con tagliente di riporto si verifica in condizioni di bassa temperatura di taglio e velocità di taglio. La porzione di ferrite della ghisa è più suscettibile alla saldatura sull'inserto, ma questo problema può essere superato aumentando la velocità di taglio e la temperatura.
L'usura per diffusione, d'altro canto, dipende dalla temperatura e si verifica a velocità di taglio elevate, soprattutto quando si utilizzano qualità di ghisa ad alta resistenza. Questi gradi hanno un'elevata resistenza alla deformazione, con conseguente temperature elevate. Questa usura è legata all'interazione tra la ghisa e l'utensile, che richiede che alcune ghise vengano lavorate ad alte velocità con utensili in ceramica o nitruro di boro cubico (CBN) per ottenere una buona durata dell'utensile e qualità della superficie.
Le proprietà tipiche dell'utensile richieste per la lavorazione della ghisa sono: elevata durezza termica e stabilità chimica, ma anche legate al processo, al pezzo e alle condizioni di taglio; sono richieste tenacità del tagliente, resistenza all'usura da fatica termica e robustezza del tagliente. Un taglio soddisfacente della ghisa dipende da come si sviluppa l'usura del tagliente: un rapido smussamento significa frattura prematura del tagliente a causa di cricche e intagli termici, danneggiamento del pezzo, scarsa qualità della superficie, ondulazione eccessiva, ecc. Usura normale del fianco, taglio equilibrato e affilato i bordi sono ciò a cui generalmente si aspira.
5. Quali sono i processi di lavorazione principali e comuni nella produzione di stampi?
Risposta: Tutti i processi di produzione degli stampi passano attraverso un processo di taglio, che dovrebbe essere suddiviso in almeno tre tipi di processi: sgrossatura, semifinitura e finitura e talvolta anche superfinitura (soprattutto applicazioni di taglio ad alta velocità). La fresatura residua è ovviamente una preparazione alla finitura dopo il processo di semifinitura. È molto importante sforzarsi di lasciare quote equamente distribuite per il processo successivo in ciascun processo. Se la direzione del percorso utensile e il carico di lavoro cambiano raramente e rapidamente, la durata dell'utensile potrebbe essere prolungata e più prevedibile. Se possibile, il processo di finitura dovrebbe essere eseguito su una macchina utensile dedicata. Ciò migliorerà la precisione geometrica e la qualità dello stampo con tempi di debug e assemblaggio più brevi. 6. Che tipo di strumenti dovrebbero essere utilizzati principalmente in questi diversi processi? Risposta: Processo di sgrossatura: fresa a lama tonda, fresa a testa sferica e fresa con ampio raggio dell'arco in punta. Processo di semifinitura: fresa a lama tonda (fresa a lama tonda con una gamma di diametri di 10-25 mm), fresa a testa sferica. Processo di finitura: fresa a lama tonda, fresa a punta sferica. Operazioni di fresatura residua: fresa ad inserti tondi, fresa a candela, fresa verticale.
È molto importante ottimizzare il processo di taglio selezionando una combinazione specifica di dimensioni dell'utensile, forma e qualità della scanalatura, nonché parametri di taglio e strategie di fresatura adeguate.
Per gli strumenti ad alta produttività che possono essere utilizzati, vedere l'esempio di produzione di stampi C-1102:1
7. C'è un fattore più importante nel processo di taglio?
Risposta: Uno degli obiettivi più importanti nel processo di taglio è creare sovrametalli di lavorazione distribuiti uniformemente per ciascun utensile in ciascuna operazione. Ciò significa che è necessario utilizzare utensili di diverso diametro (dal grande al piccolo), soprattutto nelle operazioni di sgrossatura e semifinitura. Il criterio principale in ogni momento dovrebbe essere quello di avvicinarsi il più possibile alla forma finale dello stampo in ogni operazione.
Fornire sovrametalli di lavorazione distribuiti uniformemente per ciascun utensile garantisce una produttività elevata e costante e un processo di taglio sicuro. Se ap/ae (profondità di taglio assiale/profondità di taglio radiale) rimane invariata, anche la velocità di taglio e l'avanzamento possono essere mantenuti costantemente ad un livello elevato. In questo modo l'azione meccanica e il carico di lavoro sul tagliente variano meno, quindi si generano meno calore e fatica, aumentando così la durata dell'utensile. Se le operazioni successive sono alcune operazioni di semifinitura, in particolare tutte le operazioni di finitura, è possibile eseguire una lavorazione senza o parzialmente senza operatore. Anche la tolleranza costante di lavorazione del materiale è un criterio fondamentale per le applicazioni di taglio ad alta velocità.
Un altro effetto positivo del sovrametallo di lavorazione costante è che ha pochi effetti negativi sulla macchina utensile: guide, viti a ricircolo di sfere e cuscinetti del mandrino.
8. Perché le frese a lama tonda vengono spesso utilizzate come prima scelta per gli utensili di sgrossatura degli stampi?
Risposta: Se per la sgrossatura della cavità si utilizza una fresa per spallamento quadro, nella semifinitura è necessario rimuovere una grande quantità di sovrametallo di taglio a gradini. Ciò causerà la modifica della forza di taglio e la flessione dell'utensile. Il risultato è che per la finitura viene lasciato un margine di lavorazione irregolare, il che influisce sulla precisione geometrica dello stampo. Se si utilizza una fresa per spallamenti quadrati con punta debole (con lame triangolari), si verificheranno effetti di taglio imprevedibili. Le lame triangolari o diamantate producono anche forze di taglio radiali maggiori e, poiché il numero di taglienti della lama è piccolo, sono strumenti di sgrossatura meno economici.
Gli inserti rotondi possono invece essere utilizzati per la fresatura di diversi materiali e in tutte le direzioni. Se utilizzati, possono fornire transizioni più fluide tra percorsi utensile adiacenti e possono anche lasciare sovrametalli di lavorazione più piccoli e più uniformi per la semifinitura. Una delle caratteristiche degli inserti rotondi è che lo spessore del truciolo prodotto è variabile. Ciò consente loro di essere utilizzati a velocità di avanzamento più elevate rispetto alla maggior parte degli altri inserti. L'angolo di spoglia principale dell'inserto rotondo varia da quasi zero (taglio molto superficiale) a 90 gradi e l'azione di taglio è molto uniforme. Alla massima profondità di taglio, l'angolo di spoglia principale è di 45 gradi e quando si taglia lungo una parete diritta con un cerchio esterno, l'angolo di spoglia principale è di 90 gradi. Ciò spiega anche perché gli utensili con inserti rotondi sono robusti: il carico di taglio viene gradualmente aumentato. La sgrossatura e la semi-sgrossatura dovrebbero essere sempre preferite alle frese con inserti rotondi, come CoroMill 200 (vedere il campione di produzione di stampi C-1102:1). Nel taglio ad asse 5-gli inserti rotondi sono molto adatti, soprattutto perché non hanno restrizioni.
Con una buona programmazione, le frese a inserti rotondi possono sostituire in gran parte le frese a testa sferica. Gli inserti rotondi con runout ridotto combinati con angoli di spoglia positivi, rettificati finemente e geometrie di taglio leggere possono essere utilizzati anche per la semifinitura e alcune operazioni di finitura.
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9. Qual è la velocità di taglio effettiva (ve) e perché è così importante per un'elevata produttività?
Risposta: Nel taglio è sempre molto importante il calcolo di base della velocità di taglio effettiva sul diametro reale o effettivo. Poiché l'avanzamento della tavola dipende dalla velocità di rotazione ad una determinata velocità di taglio, se la velocità effettiva non viene calcolata, l'avanzamento della tavola verrà calcolato in modo errato.
Se per calcolare la velocità di taglio viene utilizzato il valore del diametro nominale (Dc) dell'utensile, la velocità di taglio effettiva o effettiva è molto inferiore alla velocità calcolata quando la profondità di taglio è ridotta. Utensili come utensili CoroMill 200 con inserto tondo (soprattutto nella gamma di diametri piccoli), frese a testa sferica, frese a punta con raggio di punta ampio e frese CoroMill 390 (per questi utensili, consultare il catalogo di costruzione stampi di Sandvik Coromant C-1102: 1). Di conseguenza, anche la velocità di avanzamento calcolata è molto più bassa, il che riduce seriamente la produttività. Ancora più importante, le condizioni di taglio dell'utensile sono inferiori alle sue capacità e al campo di applicazione consigliato.
Quando viene eseguito il taglio 3D, il diametro del taglio varia, in relazione alla geometria dello stampo. Una soluzione a questo problema è definire le aree delle pareti ripide dello stampo e le aree delle parti poco profonde con geometria poco profonda. Se per ciascuna area vengono compilati un programma CAM dedicato e parametri di taglio, è possibile ottenere un buon compromesso e un buon risultato.
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10. Quali sono i parametri applicativi importanti per una fresatura di successo di acciaio per stampi temprato?
Risposta: Quando si rifinisce l'acciaio per stampi temprato con la fresatura ad alta velocità, un fattore importante da tenere presente è il taglio poco profondo. La profondità di taglio non deve superare 0,2/0,2 mm (ap/ae: profondità di taglio assiale/profondità di taglio radiale). Questo per evitare un'eccessiva flessione del portautensile/utensile da taglio e per mantenere piccole tolleranze e un'elevata precisione dello stampo lavorato.
È anche molto importante scegliere un sistema di bloccaggio e uno strumento molto rigidi. Quando si utilizzano utensili in metallo duro integrale, è importante utilizzare utensili con il diametro del nucleo più grande (massima rigidità alla flessione). Una regola pratica è che se il diametro dell'utensile viene aumentato del 20%, ad esempio da 10 mm a 12 mm, la flessione dell'utensile sarà ridotta del 50%. Si può anche dire che se la sporgenza/sporgenza dell'utensile viene accorciata del 20%, la flessione dell'utensile si ridurrà del 50%. I portautensili conici e di grande diametro aumentano ulteriormente la rigidità. Quando si utilizzano frese con testa sferica con inserti indicizzabili (vedere il campione di produzione di stampi C-1102:1), la rigidità alla flessione può essere aumentata di 3-4 volte se il portautensile è in metallo duro integrale.
Quando si rifinisce l'acciaio per stampi temprato con la fresatura ad alta velocità, è anche molto importante scegliere una forma e una qualità speciali della scanalatura. È anche molto importante scegliere un rivestimento con elevata durezza termica come TiAlN.
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11. Quando si dovrebbe usare la fresatura concorde e quando si dovrebbe usare la fresatura inversa?
Risposta: La raccomandazione principale è: utilizzare il più possibile la fresatura concorde.
Nella fresatura concorde, lo spessore del truciolo raggiunge il suo valore massimo quando il tagliente sta appena tagliando. Nella fresatura inversa è il valore minimo. In generale, la durata dell'utensile è più breve nella fresatura inversa rispetto alla fresatura concorde, poiché il calore generato nella fresatura inversa è significativamente più elevato rispetto alla fresatura concorde. Nella fresatura concorde, quando lo spessore del truciolo aumenta da zero al massimo, viene generato più calore poiché l'attrito sul tagliente è maggiore rispetto alla fresatura concorde. Anche nella fresatura discorde le forze radiali sono significativamente più elevate, il che ha un effetto negativo sui cuscinetti del mandrino.
Nella fresatura concorde, il tagliente è soggetto principalmente a sollecitazioni di compressione, che hanno un effetto molto più favorevole sull'inserto in metallo duro o sull'utensile in metallo duro integrale rispetto alle forze di trazione generate nella fresatura concorde. Ci sono delle eccezioni, ovviamente. Quando la fresatura laterale (finitura) viene eseguita con una fresa integrale in metallo duro (vedere l'utensile nell'esempio dello stampo C-1102:1), soprattutto nei materiali temprati, la fresatura discorde è la prima scelta. È più facile ottenere una rettilineità delle pareti con tolleranze più strette e angoli di 90-gradi migliori. Anche il taglio è molto piccolo in caso di disallineamento tra le diverse passate assiali. Ciò è dovuto principalmente alla direzione delle forze di taglio. Se nel taglio viene utilizzato un tagliente molto affilato, le forze di taglio tendono a "tirare" l'utensile verso il materiale. Un altro esempio in cui è possibile utilizzare la fresatura discorde è la fresatura con una vecchia fresatrice manuale, dove la vite di comando presenta un ampio spazio. La fresatura discorde produce forze di taglio che eliminano il gioco, rendendo l'azione di fresatura più fluida.
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12. Fresatura di profili o taglio di contorni?
Risposta: Nella fresatura di cavità, il modo migliore per garantire il successo del percorso utensile di fresatura concorde è utilizzare un percorso di fresatura di contorno. Le frese (come le frese a testa sferica, vedere l'esempio di produzione di stampi C-1102:1) spesso raggiungono un'elevata produttività lungo il cerchio esterno della fresatura di contornatura perché sono presenti più denti che tagliano sul diametro maggiore dell'utensile. Se la velocità del mandrino della macchina utensile è limitata, la fresatura di contornatura aiuterà a mantenere la velocità di taglio e la velocità di avanzamento. Con questo percorso utensile, anche il carico di lavoro e i cambi di direzione sono ridotti. Ciò è particolarmente importante nelle applicazioni di fresatura ad alta velocità e nella lavorazione di materiali temprati. Questo perché se la velocità di taglio e l'avanzamento sono elevati, il tagliente e il processo di taglio sono più suscettibili ai cambiamenti nel carico di lavoro e nella direzione, che causano cambiamenti nella forza di taglio e nella flessione dell'utensile. La fresatura di profili lungo pareti ripide dovrebbe essere evitata il più possibile. Durante la fresatura a profilo ribassato, lo spessore del truciolo è elevato a basse velocità di taglio. Esiste anche il rischio di scheggiatura del bordo al centro della fresa con estremità sferica. Se il controllo è scarso o la macchina non dispone della funzione look-ahead, non decelererà abbastanza velocemente e il rischio di scheggiatura dei bordi è maggiore al centro. La fresatura di profili lungo pareti ripide è migliore per il processo di taglio perché lo spessore del truciolo è massimo ad una velocità del truciolo favorevole.
Per ottenere la massima durata dell'utensile, il tagliente deve essere mantenuto in taglio continuo il più a lungo possibile durante il processo di fresatura. La durata dell'utensile si riduce notevolmente se l'utensile entra ed esce troppo frequentemente. Ciò aumenta lo stress termico e la fatica termica sul tagliente. I moderni utensili in metallo duro sono più favorevoli a temperature uniformi ed elevate nella zona di taglio che a grandi fluttuazioni. I percorsi di fresatura dei profili sono spesso un misto di fresatura inversa e fresatura in avanti (zigzag), il che significa che l'utensile viene spesso innestato e retratto durante il taglio. Questo percorso utensile ha anche un impatto negativo sulla qualità dello stampo. Ogni impegno significa che l'utensile è piegato e sulla superficie è presente un segno di sollevamento. Quando l'utensile viene ritirato, le forze di taglio e la flessione dell'utensile diminuiscono
Ridotto, ci sarà un leggero "sovrataglio" di materiale nella sezione di uscita.
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13. Perché alcune frese devono avere passi diversi?
Risposta: Le frese sono utensili multitagliente e il numero di denti (z) può essere modificato. Esistono alcuni fattori che possono aiutare a determinare il passo o il numero di denti per i diversi tipi di lavorazione. Il materiale, le dimensioni del pezzo, la stabilità complessiva, le dimensioni della sporgenza, i requisiti di qualità della superficie e la potenza disponibile sono fattori legati alla lavorazione. I fattori legati all'utensile includono un avanzamento sufficiente per dente, almeno due denti che tagliano contemporaneamente e la capacità di truciolo dell'utensile, che rappresentano solo una piccola parte di questi fattori.
Il passo (u) di una fresa è la distanza da un punto sul tagliente della lama allo stesso punto sul tagliente successivo. Le frese si dividono in frese a passo sparso, denso e super denso. La maggior parte delle frese Coromant dispone di queste 3 opzioni, vedere l'esempio di produzione di stampi C-1102:1. Passo denso significa che sono presenti più denti e uno spazio adeguato per il truciolo, che può essere tagliato con un tasso di rimozione del metallo elevato. Generalmente utilizzato per la fresatura a carico medio di ghisa e acciaio. Il passo denso è la scelta prioritaria per le frese per uso generale ed è consigliato per la produzione mista.
Un passo grosso significa meno denti e più spazio per il truciolo attorno alla circonferenza della fresa. Il passo grosso viene spesso utilizzato per la sgrossatura e la finitura dell'acciaio, dove le vibrazioni hanno un impatto significativo sui risultati della lavorazione. Il passo grosso è una vera soluzione ai problemi ed è la prima scelta per fresature con sporgenze lunghe, macchine a bassa potenza o altre applicazioni in cui le forze di taglio devono essere ridotte.
Le frese a passo molto stretto hanno uno spazio truciolo molto ridotto e possono utilizzare avanzamenti tavola più elevati. Queste frese sono adatte per il taglio intermittente di superfici in ghisa, la sgrossatura della ghisa e il taglio dell'acciaio con piccoli eccessi, come la fresatura laterale. Sono adatti anche per applicazioni in cui è necessario mantenere basse le velocità di taglio. Le frese possono anche avere passi uniformi o disuguali. Quest'ultimo si riferisce alla spaziatura non uniforme dei denti sull'utensile, che è anche una soluzione efficace ai problemi di vibrazione.
Quando le vibrazioni costituiscono un problema, si consiglia di utilizzare il più possibile frese a passo grosso e passo diverso. Con meno lame, la possibilità di un aumento delle vibrazioni è minore. Anche i piccoli diametri degli utensili possono migliorare questa situazione. Dovrebbe essere utilizzata una combinazione di forme di scanalatura e qualità adatte: una combinazione di taglienti affilati e qualità tenaci.
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14. Come deve essere posizionata la fresa per ottenere prestazioni ottimali?
Risposta: La lunghezza di taglio è influenzata dalla posizione della fresa. La durata dell'utensile è spesso correlata alla lunghezza di taglio che il tagliente deve sopportare. Una fresa posizionata al centro del pezzo ha una lunghezza di taglio ridotta. Se la fresa viene spostata fuori centro in una delle due direzioni, l'arco di taglio sarà più lungo. Ricordare che deve esserci un compromesso nel modo in cui agiscono le forze di taglio. Con la taglierina posizionata al centro del pezzo, la direzione delle forze di taglio radiali cambia quando il tagliente della lama entra o esce dal taglio. Inoltre, il gioco del mandrino della macchina accentua le vibrazioni, facendo vibrare la lama.
Spostando la fresa fuori centro si ottiene una direzione della forza di taglio costante e favorevole. Quanto più lunga è la sporgenza, tanto più importante è superare tutte le possibili vibrazioni.
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15. Quali misure dovrebbero essere prese per eliminare le vibrazioni durante il taglio?
Risposta: Quando le vibrazioni costituiscono un problema, la misura di base è ridurre le forze di taglio. Ciò può essere ottenuto utilizzando lo strumento, il metodo e i parametri di taglio corretti.
Seguire le raccomandazioni comprovate di seguito:
- Scegliere una fresa a passo grosso o irregolare.
- Utilizzare una geometria dell'inserto con angolo di spoglia positivo e bassa forza di taglio.
- Utilizzare la fresa più piccola possibile. Ciò è particolarmente importante quando si fresa con adattatori antivibranti.
- Utilizzare inserti con raggi del tagliente piccoli (ER). Dai rivestimenti spessi a quelli sottili. Se necessario, utilizzare inserti non rivestiti. Utilizzare qualità d'inserto tenaci con matrice a grana fine.
- Utilizzare un avanzamento per dente elevato. Ridurre la velocità e mantenere l'avanzamento della tavola (pari all'avanzamento maggiore per dente). Oppure mantenere la velocità e aumentare l'avanzamento della tavola (avanzamento per dente maggiore). Non ridurre l'avanzamento per dente!
- Ridurre la profondità di taglio radiale e assiale.
- Scegliete un portautensili stabile, come Coromant Capto. Utilizzare la dimensione dell'adattatore più grande possibile per la migliore stabilità. Utilizzare estensioni coniche per la massima rigidità.
- Per sporgenze elevate utilizzare adattatori smorzatori in abbinamento a frese rade a passo disuguale. Montare la taglierina in modo che sia collegata direttamente all'adattatore di smorzamento.
- Spostare la taglierina dal centro del pezzo in lavorazione. - Se si utilizza un utensile con un numero pari di denti, rimuovere un inserto ogni due denti.
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16. Quali sono i passaggi più importanti da compiere per bilanciare lo strumento?
Risposta: I passaggi tipici coinvolti nel bilanciamento dell'utensile durante l'intero processo di taglio sono i seguenti:
- Misurare lo squilibrio dell'assieme utensile/portautensile.
- Ridurre lo squilibrio cambiando l'utensile, tagliandolo per rimuovere parte della massa o spostando il peso sul supporto.
- Questi passaggi devono essere ripetuti spesso, compreso il ricontrollo dell'utensile e la regolazione precisa fino al raggiungimento dell'equilibrio.
Il bilanciamento degli strumenti comporta anche diverse instabilità nel processo che non sono state discusse. Uno di questi è l'adattamento tra il supporto e il mandrino. La ragione di ciò è spesso una fessura misurabile durante il serraggio oppure scheggiature o sporco sul cono. Ciò fa sì che il cono venga posizionato ogni volta in modo diverso. Anche se l'utensile, il supporto e il mandrino sono in buone condizioni sotto tutti gli aspetti, se c'è contaminazione, ciò causerà uno squilibrio. Per bilanciare l'utensile, è necessario aggiungere dei costi al processo di taglio. Se il bilanciamento degli strumenti è importante per ridurre i costi, è necessario analizzare ogni situazione specifica.
Tuttavia, c'è ancora molto lavoro da fare nella scelta dello strumento giusto per uno strumento ben bilanciato. Quando si seleziona un utensile è necessario considerare i seguenti punti: - Acquistare utensili e portautensili di alta qualità. Scegli portautensili prebilanciati.
- È preferibile utilizzare attrezzi corti e quanto più leggeri possibile.
- Controllare regolarmente gli utensili e i portautensili per individuare segni di filettatura affaticata e deformazione.
Lo squilibrio degli strumenti accettabile per il processo è determinato dalle condizioni del processo stesso. Queste condizioni includono le forze di taglio durante il processo di taglio, l'equilibrio della macchina utensile e il grado in cui questi due fattori si influenzano a vicenda. La sperimentazione è il modo migliore per trovare il miglior equilibrio. Eseguire più volte con valori di squilibrio diversi, ad esempio iniziare con un valore di squilibrio di 20 g mm o inferiore. Dopo ogni corsa, ripetere il test con uno strumento più bilanciato. Il miglior equilibrio dovrebbe essere un punto oltre il quale un ulteriore miglioramento dell'equilibrio dell'utensile non migliorerà la qualità della superficie del pezzo; o un punto in cui il processo può facilmente garantire le tolleranze specificate del pezzo.
La chiave è concentrarsi sempre sul processo, piuttosto che prendere di mira il valore di equilibrio dinamico del grado G o altro valore di equilibrio determinato arbitrariamente. L’obiettivo dovrebbe essere quello di ottenere il processo più efficiente possibile. Ciò implica valutare il costo del bilanciamento degli strumenti rispetto ai benefici che ne derivano, quindi è necessario trovare un equilibrio ragionevole tra costi e benefici.
Per informazioni tecniche più dettagliate sul bilanciamento degli utensili, contattate il vostro rappresentante Coromant locale.
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17. Quali portautensili dovrei utilizzare per ottenere i migliori risultati possibili nelle applicazioni di taglio convenzionali e ad alta velocità?
Risposta: Durante la lavorazione ad alta velocità, le forze centrifughe sono molto elevate, il che fa sì che il foro del mandrino diventi lentamente più grande. Ciò ha un impatto negativo su alcuni portautensili con flangia a V, che entrano in contatto solo con il foro del mandrino sulla superficie radiale. Il foro del mandrino più grande fa sì che l'utensile venga tirato nel mandrino sotto la tensione costante dell'asta di trazione. Ciò potrebbe anche causare il bloccaggio dell'utensile o una riduzione della precisione dimensionale nella direzione dell'asse Z.
Gli utensili che entrano in contatto contemporaneamente con il foro del mandrino e la faccia frontale, cioè gli utensili che cooperano radialmente e assialmente allo stesso tempo, sono più adatti al taglio ad alte velocità. Quando il foro del mandrino si espande, il contatto frontale impedisce all'utensile di spostarsi verso l'alto nel foro del mandrino. Anche gli utensili con gambo cavo sono suscettibili alle forze centrifughe, ma sono stati progettati per aumentare con il foro del mandrino ad alte velocità. Il contatto tra l'utensile e il mandrino in entrambe le direzioni radiale e assiale fornisce una buona rigidità di bloccaggio, consentendo all'utensile di tagliare a velocità elevate. L'interfaccia Coromant Capto, che utilizza un esclusivo design a cono corto triangolare ellittico, offre prestazioni migliori nella trasmissione della coppia e nel taglio ad alta produttività.
Tabella comparativa del contatto superficiale del mandrino ad alte velocità del mandrino
Velocità mandrino ISO 40 HSK 50A Coromant Capto C5
0 100% 100% 100%
20 000 100% 95% 100%
25 000 37% 91% 99%
30 000 31% 83% 95%
35 000 26% 72% 91%
40 000 26% 67% 84%
Quando si prevede il taglio ad alta velocità, si dovrebbe utilizzare il più possibile un sistema di utensili costituito da una combinazione simmetrica di utensile e portautensile. Sono disponibili diversi sistemi di strumenti. Il portautensile viene prima riscaldato per espandere il foro e l'utensile viene bloccato dopo che si è raffreddato. Questo è un sistema di adattamento con interferenza. Per il taglio ad alta velocità, questo è il modo migliore e più affidabile per riparare l'utensile. Ciò è dovuto innanzitutto al suo runout molto ridotto; in secondo luogo, questa connessione può trasmettere una coppia elevata; in terzo luogo, è facile costruire strumenti e assiemi di strumenti personalizzati; infine, il complesso utensile così assemblato presenta una rigidità complessiva estremamente elevata.
Un altro dispositivo di bloccaggio utensile eccezionale e molto versatile è il mandrino motorizzato ad alta precisione di Coromant: CoroGrip. Questo sistema di portautensili copre tutte le applicazioni dalla sgrossatura alla superfinitura. Un solo mandrino può bloccare tutti i tipi di utensili, dalle frese per spianatura ai trapani con codoli diritti, mandrini con scanalatura Whitworth o mandrini a pressione laterale. Per i mandrini CoroGrip è possibile utilizzare mandrini a molla standard, come quelli disponibili per idraulica (HydroGrip), BIG, Nikken, NT. L'eccentricità a 4XD è solo 0.002 – 0,006 mm. La forza di serraggio e la trasmissione della coppia sono particolarmente elevate e il suo design equilibrato lo rende perfetto per il taglio ad alta velocità (< 40 000 rpm). For more information on tool holders, please refer to the mold manufacturing sample C-1102:1.
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18. Come posso tagliare gli angoli senza il rischio di vibrazioni?
Risposta: Il metodo tradizionale per tagliare gli angoli consiste nell'utilizzare il taglio lineare (G1) con transizioni discontinue in corrispondenza dell'angolo. Ciò significa che quando l'utensile raggiunge l'angolo deve rallentare a causa delle caratteristiche dinamiche dell'asse lineare. C'è una breve pausa prima che il motore cambi la direzione di avanzamento, il che genera molto calore e attrito. La lunga lunghezza di contatto porta a forze di taglio instabili e spesso taglia l'angolo. Il risultato tipico è la vibrazione: più grande e lungo è l'utensile, o maggiore è la sporgenza totale dell'utensile, maggiore è la vibrazione.
La migliore soluzione a questo problema:
Utilizzare uno strumento con un raggio dell'angolo inferiore al raggio dell'angolo. Utilizzare l'interpolazione circolare per generare l'angolo. Questo metodo di lavorazione non produce una pausa al confine del blocco, il che significa che il movimento dell'utensile fornisce una transizione fluida e continua e la possibilità di vibrazioni è notevolmente ridotta.
Un'altra soluzione consiste nell'utilizzare l'interpolazione circolare per generare un raggio dell'angolo leggermente maggiore di quello specificato nel disegno. Ciò è molto vantaggioso in quanto talvolta è possibile utilizzare utensili più grandi nella sgrossatura per mantenere un'elevata produttività.
Il sovrametallo rimanente negli angoli può essere fresato fisso o interpolato circolare con un utensile più piccolo.
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19. Qual è il modo migliore per iniziare a tagliare una cavità?
Risposta: Esistono 4 metodi principali:
È anche possibile la preforatura del foro iniziale e la preforatura degli angoli. Questo metodo non è consigliato: richiede uno strumento aggiuntivo e anche questo strumento occupa spazio nella camera degli strumenti. Dal punto di vista del taglio, l'utensile vibrerà sfavorevolmente a causa delle forze di taglio quando passa attraverso il foro preforato. Quando si utilizzano fori preforati, spesso si provocano danni all'utensile. L'utilizzo di fori preforati aumenta anche la rifinitura dei trucioli.
Se si utilizza una fresa a testa sferica o un utensile con inserti rotondi (vedere il campione di produzione di stampi C-1102:1), viene solitamente utilizzata la fresatura a percussione per garantire che sia possibile tagliare l'intera profondità assiale. Gli svantaggi dell'utilizzo di questo metodo sono i problemi di evacuazione del truciolo e l'uso di inserti rotondi produrrà trucioli molto lunghi.
Uno dei metodi migliori consiste nell'utilizzare la rampa lineare nelle direzioni X/Y e Z per ottenere la profondità di taglio assiale completa.
Infine, la fresatura ad interpolazione circolare può essere eseguita in forma a spirale. Questo è un ottimo metodo perché produce un'azione di taglio fluida e richiede solo un piccolo spazio iniziale.
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20. Qual è la definizione di taglio ad alta velocità?
Risposta: La discussione sul taglio ad alta velocità è ancora piuttosto confusa. Esistono molte opinioni e molti modi per definire il taglio ad alta velocità (HSM). Diamo un'occhiata ad alcune di queste definizioni:
Taglio ad alta velocità di taglio
Taglio ad alta velocità del mandrino
Taglio ad avanzamento elevato
Taglio ad alta velocità ed avanzamento elevato
Taglio ad alta produttività
Descriviamo la nostra definizione di taglio ad alta velocità come segue:
HSM non è semplicemente alta velocità di taglio. Va considerato come un processo che viene elaborato con metodi e attrezzature di produzione specifiche.
Il taglio ad alta velocità non richiede il taglio del mandrino ad alta velocità. Molte applicazioni di taglio ad alta velocità vengono eseguite con mandrini a velocità media e utensili di grandi dimensioni.
Se si esegue la finitura dell'acciaio temprato ad alte velocità di taglio e avanzamenti elevati, i parametri di taglio possono essere da 4 a 6 volte superiori al normale.
HSM significa taglio ad alta produttività dalla sgrossatura alla semifinitura, finitura e superfinitura di pezzi di piccole dimensioni.
Man mano che le forme delle parti diventano più complesse, il taglio ad alta velocità diventa sempre più importante.
Attualmente il taglio ad alta velocità viene utilizzato principalmente su macchine con cono 40.
Per ulteriori informazioni sul taglio ad alta velocità, consultare la Guida applicativa per la produzione di stampi C-1120:2. Consulta la Guida applicativa per la produzione di stampi C-1120:2.
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21. Qual è l'obiettivo del taglio ad alta velocità?
Risposta: Uno degli obiettivi principali del taglio ad alta velocità è ridurre i costi di produzione attraverso un'elevata produttività. Viene utilizzato principalmente nelle operazioni di finitura, spesso per la lavorazione di acciaio per stampi temprato. Un altro obiettivo è migliorare la competitività complessiva riducendo i tempi di produzione e di consegna.
I fattori principali per raggiungere questi obiettivi sono:
Lavorazione dello stampo in uno (o meno) bloccaggio.
Il taglio migliora la precisione geometrica dello stampo riducendo al contempo il lavoro manuale e i tempi di prova dello stampo.
Utilizza i sistemi CAM e la programmazione orientata all'officina per sviluppare piani di processo e migliorare l'utilizzo delle macchine utensili e dell'officina attraverso piani di processo.
Per ulteriori informazioni sul taglio ad alta velocità, consultare la Guida applicativa per la produzione di stampi C-1120:2. Consulta la Guida applicativa per la produzione di stampi C-1120:2.
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22. Quali sono i vantaggi pratici del taglio ad alta velocità?
Risposta: L'utensile e il pezzo possono essere mantenuti a basse temperature, il che in molti casi prolunga la durata dell'utensile. D'altro canto, nelle applicazioni di taglio ad alta velocità, il volume di taglio è ridotto e il tagliente viene impegnato per un tempo particolarmente breve. Cioè, l'alimentazione è più veloce del tempo di propagazione del calore.
Le basse forze di taglio determinano una deflessione dell'utensile piccola e costante. Questo, combinato con il sovrametallo di lavorazione costante richiesto per ogni utensile e operazione, è uno dei prerequisiti per una lavorazione efficiente e sicura.
Poiché la profondità di taglio tipica nel taglio ad alta velocità è ridotta, le forze radiali sull'utensile e sul mandrino sono basse. Ciò riduce l'usura dei cuscinetti del mandrino, delle guide e delle viti a ricircolo di sfere. Anche il taglio ad alta velocità e la fresatura assiale sono una buona combinazione, hanno un basso impatto sui cuscinetti del mandrino e con questo metodo è possibile utilizzare utensili con sporgenze più lunghe senza troppi rischi di vibrazioni.
Il taglio ad alta produttività di pezzi di piccole dimensioni, come sgrossatura, semifinitura e finitura, presenta una buona economia quando il tasso di rimozione totale del materiale è relativamente basso.
Il taglio ad alta velocità può essere utilizzato nella finitura generale.
