Советы по высокоскоростному твердому фрезерованию при производстве пресс-форм

При производстве пресс-форм иногда требуется сократить объем черновой обработки полостей до закалки или совсем отказаться от этой операции и перейти сразу к следующему этапу черновой обработки и отделки. В таком случае следует подумать об использовании высокоскоростного твердого фрезерования. Почему? Потому что при правильном применении этот процесс, предполагающий малую глубину резания и высокую скорость подачи, способен увеличить производительность и снизить затраты на переналадку.

При фрезеровании твердых материалов, в зависимости от конкретного применения, можно просверлить в блоке отверстия и каналы для воды, выполнить закалку, и затем использовать высокоскоростной инструмент для черновой и чистовой обработки без переналадки станка. Но для достижения успеха следует учитывать ряд факторов, включая и те, что упомянуты ниже.

1. Обеспечение пригодности к обработке

Типичная закаленная сталь для пресс-форм относится к диапазону твердости 48-65 по шкале Роквелла, однако величины этой шкалы составляют лишь половину уравнения пригодности к обработке. Например, инструментальная сталь D2 имеет твердость около 60-62 единиц, но для обработки лучше использовать материал с твердостью 62-65 единиц из-за 11-13% содержания в нем хрома. Поэтому при обработке многокомпонентных сплавов лучше применять параметры обработки твердых материалов, рекомендованные изготовителем режущего инструмента.

2. Поддержание постоянной толщины стружки

Важно поддерживать постоянную толщину стружки на режущей кромке инструмента, так как в противном случае возможен преждевременный износ, выкрашивание или поломка. Определенные операции, такие как вырезание трехмерных контуров в пресс-форме, делают поддержание постоянной толщины стружки особо сложной задачей. Однако процесс можно упростить с помощью таких приемов, как снижение скорости вращения или подачи. Для этого можно воспользоваться либо органами управления станка для ручной коррекции, либо соответствующими программами автоматизированного управления станком.

3. Минимизация биения инструмента

Биение режущего инструмента свыше 0,01 мм может сократить срок его службы в среднем в два раза. Поэтому необходимо принимать все возможные меры для минимизации биения, особенно при работе с небольшими фрезами. Один из способов снижения биения при фрезеровании заключается в использовании высокоточных держателей, таких как обжимные, гидравлические и фрезерные патроны.

4. Уменьшение припуска

Во время черновой обработки необходимо оставлять минимально возможный припуск. При работе с режущим инструментом диаметром более 1/8 дюйма лучшим решением будет оставлять на чистовую отделку около 1 процента от диаметра фрезы. Однако для фрез меньшего диаметра определение достаточной величины припуска может определяться «на ощупь», методом проб и ошибок.

5. Борьба с теплом

Избыточное тепло оказывает значительное влияние на стойкость инструмента, особенно при обработке материалов твердостью свыше 48 единиц по шкале Роквелла. При работе с такими материалами для предотвращения термического удара следует использовать воздушный обдув или масляный туман вместо смазочно-охлаждающей жидкости.

6. Выбор правильного инструмента

При обработке пресс-форм с жесткими допусками следует выбирать для этой работы правильный инструмент. Поскольку при фрезеровании закаленного материала выделяется значительное количество тепла, лучше использовать фрезы с высокой термостойкостью и устойчивым к истиранию покрытием, таким как AlTiN. Фрезы из КБН прекрасно подходят для высокоточной чистовой обработки, в то время как концевые фрезы со сменными пластинами показывают высокую эффективность при черновой обработке и в ряде операций чистовой отделки.

Хотя высокоскоростное твердое фрезерование представляет собой прекрасную альтернативу длительному процессу черновой обработки, необходимым условием успешного применения этого метода является анализ всей технологической системы. Понимание вышеприведенных факторов – важное условие для начала работы, но для получения наилучших результатов следует проконсультироваться с поставщиком режущего инструмента.

Источник материала: перевод статьи
High-Speed Hard Milling Tips for Successful Mold Production,
Cutting Edge Conversation

Автор:
Джей Болл (Jay Ball),
менеджер по продукции
(твердосплавные концевые фрезы, Seco Tools LLC)

Об авторе статьи

Джей работает в Seco более 10 лет. Будучи ключевым сотрудником отдела управления производством, он отвечает за весь ассортимент твердосплавных концевых фрез в Северной Америке. Он работает над инновациями в тесном сотрудничестве с отделом международных исследований, обеспечивая их соответствие необходимым требованиям рынка. Кроме того, он предоставляет техническую поддержку в области высокоскоростного фрезерования твердых материалов, включая контроль файлов CAD, выбор инструментов и предоставление рекомендаций по программированию.