پس از سالها ماشینکاری، آیا می دانید آسیاب تروکوئیدال؟

فرز تروکوئیدی چیست؟

آسیاب های انتهایی بیشتر برای ماشینکاری صفحات، شیارها و سطوح پیچیده استفاده می شود. متفاوت از تراشکاری، در پردازش شیارها و سطوح پیچیده این قطعات، طراحی مسیر و انتخاب فرز نیز اهمیت زیادی دارد. مانند روش کلی آسیاب شکافی، زاویه تماس قوس پردازش همزمان می تواند حداکثر به 180 درجه برسد، شرایط اتلاف گرما ضعیف است و دما در طول پردازش به شدت افزایش می یابد. اما اگر مسیر برش را طوری تغییر دهید که فرز از یک طرف بچرخد و از طرف دیگر بچرخد، زاویه تماس و مقدار برش در هر دور کاهش می‌یابد، نیروی برش و دمای برش کاهش می‌یابد و عمر ابزار طولانی‌تر می‌شود. . بنابراین، برش را می توان برای مدت طولانی ادامه داد، مانند (شکل 1) آسیاب تروکوئیدی نامیده می شود.

مزیت آن این است که سختی برش را کاهش می دهد و کیفیت پردازش را تضمین می کند. انتخاب معقول پارامترهای برش می تواند کارایی را بهبود بخشد و هزینه ها را کاهش دهد، به ویژه در هنگام پردازش مواد دشوار ماشین کاری مانند آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و مواد با سختی بالا، می تواند نقش خود را به طور قابل توجهی ایفا کند و پتانسیل توسعه زیادی دارد که ممکن است دلیل توجه بیشتر و بیشتر صنعت به روش آسیاب تروکوئیدی و انتخاب آن است.

مزایای فنی

سیکلوئید تروکوئید و اپی سیکلوئید توسعه یافته نیز نامیده می شود، یعنی مسیر یک نقطه در خارج یا داخل دایره متحرک زمانی که دایره متحرک یک خط مستقیم خاص را برای غلتیدن بدون لغزش امتداد می دهد. می توان آن را سیکلوئید بلند (کوتاه) نیز نامید. پردازش تروکوئیدی استفاده از یک آسیاب انتهایی با قطر کمتر از عرض شیار برای پردازش یک شیار نیمه قوس به قسمت کوچکی از قوس در طرف آن است. این می تواند شیارها و حفره های سطحی مختلف را پردازش کند. به این ترتیب، در تئوری، یک آسیاب انتهایی می تواند شیارها و پروفیل های هر اندازه بزرگتر از خود را پردازش کند و همچنین می تواند یک سری محصولات را به راحتی پردازش کند.

با توسعه و بکارگیری فناوری کنترل عددی کامپیوتری، مسیر فرز قابل کنترل، بهینه سازی پارامترهای برش و پتانسیل چند وجهی آسیاب تروکوئیدی بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار گرفته و وارد بازی می شود. و مورد توجه و ارزش گذاری صنایع تبدیلی قطعات مانند هوافضا، تجهیزات حمل و نقل و ساخت ابزار و قالب قرار گرفته است. مخصوصاً در صنعت هوافضا، قطعات متداول آلیاژ تیتانیوم و آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مبتنی بر نیکل دارای ویژگی‌های ماشینکاری دشوار زیادی هستند، از جمله:

استحکام و سختی حرارتی بالا تحمل یا حتی تغییر شکل ابزار برش را دشوار می کند.

استحکام برشی بالا باعث می شود تیغه به راحتی آسیب ببیند.

رسانایی حرارتی پایین، صدور گرمای زیاد به منطقه برش را دشوار می کند، جایی که دما اغلب از 1000 درجه سانتیگراد فراتر می رود، که سایش ابزار را تشدید می کند.

در طول پردازش، مواد اغلب به تیغه جوش داده می شوند و در نتیجه لبه های ساخته شده ایجاد می شود. کیفیت سطح ماشینکاری شده ضعیف؛

پدیده سخت شدن کار مواد آلیاژی مقاوم در برابر حرارت مبتنی بر نیکل با ماتریس آستنیت جدی است.

کاربیدهای موجود در ریزساختار آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت مبتنی بر نیکل باعث سایش سایشی ابزار می شود.

آلیاژهای تیتانیوم دارای فعالیت شیمیایی بالایی هستند و واکنش های شیمیایی نیز می تواند باعث تشدید آسیب و غیره شود.

این دشواری‌ها را می‌توان به‌طور مداوم و هموار با کمک فناوری آسیاب تروکوئیدی پردازش کرد.

با توجه به بهینه سازی مستمر مواد ابزار، پوشش ها، اشکال هندسی و ساختارها، پیشرفت سریع سیستم های کنترل هوشمند، فناوری های برنامه نویسی، و ماشین ابزارهای چند منظوره پرسرعت و با راندمان بالا، پرسرعت (HSC) و با راندمان بالا. برش (HPC) نیز به سطحی رسیده است. ارتفاعات جدید ماشینکاری با سرعت بالا عمدتاً بهبود سرعت را در نظر می گیرد. ماشینکاری با راندمان بالا نه تنها باید بهبود سرعت برش را در نظر بگیرد، بلکه باید کاهش زمان کمکی، پیکربندی منطقی پارامترهای مختلف برش و مسیرهای برش، و انجام ماشینکاری ترکیبی برای کاهش فرآیندها، بهبود سرعت حذف فلز در واحد زمان و در عین حال عمر ابزار را افزایش داده و هزینه را کاهش می دهد، حفاظت از محیط زیست را در نظر بگیرید.

چشم انداز فناوری

با توجه به داده های کاربردی آسیاب تروکوئیدی در موتورهای هوا (همانطور که در جدول زیر نشان داده شده است)، هنگام پردازش آلیاژ تیتانیوم Ti6242، هزینه ابزار برش در واحد حجم را می توان نزدیک به 50٪ کاهش داد. ساعت کار را می توان تا 63 درصد کاهش داد، تقاضای کلی برای ابزار را می توان تا 72 درصد کاهش داد، و هزینه ابزار را می توان تا 61 درصد کاهش داد. ساعات کار برای پردازش X17CrNi16-2 را می توان حدود 70٪ کاهش داد. با توجه به این تجربیات و دستاوردهای خوب، روش فرز پیشرفته تروکوئیدی در زمینه های بیشتری به کار گرفته شده است و در برخی از زمینه های ماشینکاری با دقت میکرو نیز مورد توجه قرار گرفته و شروع به کار کرده است.