فرز پویا - یک فناوری مدرن آسیاب مقرون به صرفه

در این مقاله به بحث خواهیم پرداخت که آسیاب دینامیکی شامل چه مواردی است و چگونه با سایر فرآیندهای تولید متفاوت است. این یک فناوری جذاب است که صنعت ساخت را متحول کرد.

بیایید درست شیرجه بزنیم:

فرز دینامیکی چیست؟

فرز پویا یک فرآیند مدرن تولید به کمک کامپیوتر (CAM) است. محصول نهایی مورد نظر را از طریق حذف مداوم و نظارت شده مواد از یک قطعه کار خام بزرگتر از طریق برش یا زبری تولید می کند.

مزایای آسیاب دینامیکی

فناوری آسیاب پویا برای کاربران خود مزایایی دارد. برخی از بازپرداخت ها برای اتخاذ این فرآیند ماشینکاری عبارتند از:

· عمر ابزار طولانی تر

طول عمر ابزار یک جنبه مهم در ماشینکاری پویا است زیرا ابزارها گران هستند. افزایش عمر ابزار برش تا پنج برابر زمانی که بار تراشه در طول فرآیند حفظ شود امکان پذیر است. پدیده ای به نام نازک شدن تراشه شعاعی (RCT).

علاوه بر این، کاهش گام‌ها و افزایش پله‌ها در بار ثابت، این ابزار را قادر می‌سازد تا گرما را سریع‌تر از بین ببرد و از خرابی ابزار جلوگیری کند.

· چرخه فرآیند کمتر

بسته به نوع دستگاه خود، می توانید بین مقدار مواد برداشته شده و عمر ابزار تعادل برقرار کنید. این کار را می توانید با کاهش تدریجی عمق استپ اور و در عین حال افزایش سرعت انجام دهید. در نتیجه، شما قادر خواهید بود سرعت حذف مواد را افزایش دهید و در عین حال سایش ابزار را کاهش دهید و در نتیجه چرخه فرآیند را کاهش دهید.

· فرآیند آسیاب سریعتر

ماشینکاری پویا از نرم افزار CAM در عملیات خود استفاده می کند. از این نرم افزار می توان برای هدایت ابزار برای ایجاد برش های فوق العاده کارآمد، با کیفیت و صاف در عرض چند دقیقه استفاده کرد.

· ابزارهای برش کوچکتر

از آنجایی که این دستگاه کنترل می شود، ابزارها هنگام استفاده از ابزارهای برش کوچکتر برای جلوگیری از آسیب مواد در سرعت های بالا نظارت می شوند. این منجر به تکمیل مواد با کیفیت بالا می شود.

· کاهش پایان ثانویه

ابزارهای برش کوچکتر تحت نظارت می توانند به بخش های بیشتری از یک ماده در طول فرآیند آسیاب دسترسی داشته باشند. این می تواند یک ماده نهایی را در یک عملیات واحد تولید کند و بنابراین در برخی موارد نیاز به فرآیند تکمیل بیشتر را از بین می برد.

· کار بر روی چراغ خاموش

الگوریتم نرم‌افزاری که ماشین‌کاری پویا را اجرا می‌کند، به دقت توسعه یافته و قبل از اینکه بتوان آن را به کار گرفت، چندین بار آزمایش شده است. در نتیجه، با دقت بسیار بالا به دنبال مسیر ابزار تعیین شده عمل می کند.

این باعث می شود که برش های بدون سرنشین و حتی در شرایط خاموشی ایمن باشد و در نتیجه هزینه های نیروی کار را کاهش می دهد.

· اجزای دیوار نازک

زمینه های کاربردی مانند هوافضا، دستگاه های پزشکی و سازندگان خودرو به قطعات سبک وزن برای استفاده نیاز دارند. این امر با ایجاد دیواره نازک اجزاء بدون از دست دادن استحکام مکانیکی حاصل می شود.

برای به حداقل رساندن اعوجاج دیوار در حین فرزکاری، می توان از فناوری فرز پویا برای تولید دقیقاً با کنترل حرکت ابزار استفاده کرد.

· کاهش ساییدگی و پارگی ماشین

برخلاف فرزهای معمولی که در آن ارتعاش، نیروی جانبی و سایش ابزار رایج است. دستگاه فرز پویا ثابت است بنابراین این ارتعاشات و نیروها را کاهش می دهد و در نتیجه عمر دستگاه را افزایش می دهد.

· برای بهترین نتایج برش شرطی شده است

فناوری فرز پویا طوری برنامه ریزی شده است که برش های دقیقی را به دنبال تعادل بین سرعت حذف مواد و کاهش سایش ابزار ایجاد کند. این فقط برش های دقیق و با کیفیت بالا ایجاد می کند.

ماشین های فرز دینامیکی توصیه شده

برخی از ماشین های فرز دینامیکی توصیه شده عبارتند از:

• یک ابزار پویا پنج یا چهار فلوت.
• دستگاه فرز پویا ابزار شش فلوت.
• آسیاب های انتهایی کاربید چند فلوت جامد.

مقایسه آسیاب دینامیکی با آسیاب معمولی

تکنیک‌های آسیاب دینامیکی و آسیاب معمولی هر دو فرآیندهای تولیدی با کنترل عددی کامپیوتری هستند، اما نحوه عملکرد آنها کاملاً متفاوت است.

عملیات ثابت: در حالی که فرز دینامیکی ابزار برش را به مواد در طول فرآیند حفظ می کند، آسیاب معمولی به طور متناوب درگیر می شود. این منجر به حذف کارآمد و سریعتر مواد در آسیاب پویا می شود اما سرعت حذف مواد متفاوت و تولید کندتر در آسیاب معمولی است.

سرعت برش: در آسیاب معمولی، سرعت ابزار برش با تغذیه کمتر برای اطمینان از طول عمر ابزار، کندتر است. در آسیاب پویا، سرعت ابزار برش با تغذیه بالاتر برای عمر خوب ابزار از طریق نازک شدن تراشه رادیکال بالاتر است.

چرخه تولید: به دلیل سرعت برش کمتر و تغذیه در آسیاب معمولی، زمان چرخه تولید طولانی تر است در حالی که در فرز دینامیکی سریعتر است.

مسیرهای ابزار انعطاف پذیر: فرز پویا دارای یک مسیر ابزار قابل انطباق است که بر اساس هندسه قطعه قابل تغییر است که منجر به سرعت حذف مواد و پرداخت کارآمد می شود. مسیر ابزار فرز معمولی به صورت مستقیم یا مارپیچ ثابت است و قابل تنظیم نیست. این باعث می شود که برای استفاده در هندسه ساده و نه اجزای پیچیده مناسب باشد.

دوام ابزار: سرعت برش بالاتر در فرز پویا می تواند منجر به سایش سریع ابزار شود. با این حال، این با نازک شدن تراشه شعاعی و همچنین درگیری ثابت ابزار-مواد کاهش می یابد. از سوی دیگر، درگیری متناوب ابزار به ماده منجر به نیروهای برشی متغیر می شود که سایش ابزار را در فرزهای معمولی تسریع می کند.

کاربرد: فرز پویا معمولا در تکمیل قطعات پیچیده مانند هوافضا، خودرو و غیره استفاده می شود. فرز معمولی با ماشینکاری تولید، تعمیر و نگهداری رایج است.

مقایسه آسیاب دینامیکی و شیب دار با تغذیه بالا

آسیاب دینامیکی سه بعدی را می توان به روش های زیر با رمپ فید بالا مقایسه کرد:

رویکرد برش: فرز پویا برش مداوم مواد را از طریق درگیر شدن مداوم ابزار و با سرعت بالا ارائه می دهد. شیب تند بالا، ابزار برش را در عمق مواد کم با افزایش تغذیه درگیر می کند که سرعت حذف مواد را بالاتر می برد.

هزینه: در حالی که فرز دینامیکی شامل تغییر کامل ابزار فرسوده می شود، رمپینگ بالا تنها نمایه سازی قسمت فرسوده را ارائه می دهد. این منجر به صرفه جویی کلی در هزینه ابزار می شود. علاوه بر این، هزینه ابزار رمپینگ با تغذیه بالا کمتر از ابزار فرز دینامین است.

عمق برش: فرز دینامیکی از نظر عمق ابزار برش محدود است بنابراین برای ماشینکاری پروفیل عمیق مناسب نیست. استراتژی برش شیب دار بالا به آن اجازه می دهد تا جیب های عمیق را ماشین کاری کند، بنابراین برای پروفیل های عمیق ترجیح داده می شود.

مسیر ابزار: فرز پویا امکان ساخت قطعات پیچیده را به دلیل مسیر ابزار قابل تنظیم برای کارایی و پرداخت صاف فراهم می کند. شیب بالا تغذیه از یک مسیر ابزار سفت و سخت با هدف حذف مواد زیاد پیروی می کند.

عمر ابزار: هر دو فرز پویا و رمپینگ بالا، طول عمر ابزار را از افزایش نرخ حذف مواد ارائه می دهند.

برنامه های کاربردی: آسیاب دینامیک راه حل آسیاب را برای زمان های آسیاب کوتاه تر در هوافضا، دستگاه های پزشکی و غیره ارائه می دهد. به دلیل رویکرد برش، رمپ بالا برای مواد سنگین در صنایع هوافضا و خودروسازی ایده آل است.

عواملی که در ابزار آسیاب پویا باید در نظر گرفته شوند

ابزارهای فرز پویا بر ظاهر محصول نهایی، طول عمر ابزار و عملیات ماشینکاری تأثیر می گذارند. انتخاب ابزار با کیفیت مناسب به دستیابی به نتایج دلخواه کمک می کند.

· طراحی ابزار

هندسه ابزار عملکرد ابزار مانند ارتعاش، حذف مواد تکمیل سطح و غیره را تعیین می کند. برخی از هندسه ها شامل طراحی فلوت، گام متغیر و مارپیچ متغیر است.

· کیفیت ابزار

ابزار برش با کیفیت بالا تجربه ماشینکاری کارآمد، دوام ابزار و مسیر ابزار دقیق را ارائه می دهد.

پوشش ابزار: در نحوه ظاهر شدن سطح، اصطکاک بین مواد، مقاومت در برابر سایش، دوام و غیره نقش دارد. برخی از پوشش های موجود عبارتند از: تیتانیوم آلومینیوم نیترید (TiAIN)، کربنیت تیتانیوم (TiCN)، نیترید تیتانیوم (TiN) و غیره. انتخاب پوشش بستگی به کاربرد شما دارد.

· مواد ابزار

ابزارهای فولاد ضد زنگ آسیاب پویا باید از مواد محکم و محکمی ساخته شوند که در برابر سایش و پارگی مقاومت کنند. مواد متداول برای ابزارهای برش پویا عبارتند از کاربید و فولاد با استحکام بالا. ابزارهای کاربید به دلیل استحکام استثنایی و توانایی مقاومت در برابر سایش و پارگی در سرعت عملیاتی بالا ترجیح داده می شوند.

· استاندارد کیفیت

به منظور دستیابی به استانداردهای عملکرد بالا تحت CAM، مواد ابزار مورد استفاده باید استانداردهای تضمین کیفیت را رعایت کنند. تامین منابع از تامین کنندگان معتبر و معتبر به شما اطمینان می دهد که ابزارهای تضمین شده با کیفیت را انتخاب کنید.

کاربردهای آسیاب دینامیکی

فرآیند تولید آسیاب پویا را می توان در صنایع زیر به کار برد:

• تولید تجهیزات پزشکی مانند ابزارهای دندانپزشکی.
• هوافضا به عنوان مثال قطعات هواپیما مانند براکت گردان.
• قطعات خودرو مانند ریل سوخت، قطعات تعلیق و غیره.
• قالب و بمیر خلقت
• تولید ماشینکاری عمومی

نتیجه

فرز پویا یک عملیات ماشینکاری CAM با کارآمدی سریع با طول عمر ابزار طولانی به دلیل استراتژی برش است. بر روی حذف سریع‌تر مواد تمرکز دارد که از بین بردن سریع‌تر گرما را تضمین می‌کند و در نتیجه از سایش سریع‌تر ابزار جلوگیری می‌کند. معمولاً در صنایعی که به قطعاتی با سطح خوب و زمان فرز پیراهن نیاز دارند، استفاده می شود.

منابع بیشتر:

سنگنوردی در مقابل فرز معمولی – منبع: TSINFA

انواع دستگاه CNC – منبع: TSINFA

آسیاب در عملیات ماشینکاری – منبع: ویکی پدیا

راهنمای خرید دستگاه فرز – منبع: TSINFA