Трохоидальное фрезерование

Для внедрения в практику новых способов обработки деталей, может потребоваться большее количество времени, чем планировалось. Это в полной мере можно сказать о трохоидальном фрезеровании.

Собственно говоря, сам технологический процесс был спроектирован много лет назад, но не было станочной базы для его практической реализации. Только сочетание современного станочного оборудования, функционирующего под управлением эффективных систем ЧПУ и САПР, позволило в полной мере оценить потенциал этой технологии.

Достоинство этого фрезерования открывает широкие возможности перед производством. Для начала отметим то, что в процессе резания и так не большая сила резания равномерно распределяется по длине режущей кромки инструмента. Это приводит к тому, что фрезерование можно проводить на более высоких скоростях, и как следствие сократить продолжительность операции, при этом срок эксплуатации инструмента вырастет, как, впрочем, и качество обработки детали. Эта технология обработки показывает хорошие результаты при обработке высокопрочных и закаленных материалов.

Почему это стало возможным?

В подобной обработке детали фреза вращается с неизменной скоростью. Но она не производит линейного, с неизменной скоростью подачи, движения, присущее для обыкновенных фрез при получении канавок или формировании кромок, а скорее довольно стремительно перемещается по закрученным линиям, получивших название трохоиды (рис. 1). Комбинация подачи и цикличных перемещений фрезы приводит к изменению рабочих параметров.

Рис. 1

Подача на зуб fz, ширина резания и угол охвата постоянно изменяются.

Привычные всем системы ЧПУ не в состоянии обеспечить такую комбинацию движений. Поэтому при работе с современными САПР главное подобрать комбинацию вышеназванных характеристик, при которых размер стружки и давление на режущие кромки пластин оставалось бы неизменными.

Это повлечет за собой снижение избыточного давления на шпиндельный узел и позволит избежать прерывистого распределения сил, приложенных к режущим пластинам.

Кроме этого, различие трохоидального фрезерования от привычного заключено в том, что при традиционной фрезеровке, в момент вхождения в тело заготовки инструмент подвергается резкому механическому (ударному) воздействию, в трохоидальном фрезеровании это отрицательное явление полностью отсутствует.

Это оказывает позитивное влияние влияет на продолжительность времени эксплуатации фрезы и качество полученной детали. Фрезерование этого типа обеспечивает качественное изготовление деталей с тонкими стенками.

Практическое использование этого вида фрезеровки существенно снижает температурную и механическую нагрузку на рабочую кромку фрезы. Это сопряжено с тем, что чем шире угол охвата, тем больший объем тепла, получаемого в ходе обработки, переносится на фрезу. Во время трохоидального фрезерования угол охвата в ходе обработки составляет от 10 до 80, что существенно меньше угла 180, применяемого для привычной обработки канавок. Причина этого явления скрыта в меньшем диаметре фрезы. При получении канавки с помощью трохоидальной технологии обработки размер фрезы должен быть на 30% меньше размера канавки. В этом случае инструмент получает возможность совершать циклическое перемещение. То есть меньший угол охвата и, соответственно, меньшая сила резания обеспечивают использование фрезы с более длинной режущей кромкой.

Это говорит о том, что при особой надобности деталь может быть получена за один проход, без внесения корректив параметры осевой подачи. Но это теоретически. А как на самом деле?

Трохоидальное фрезерование уменьшает время обработки

Компания Сварог имеет производственную возможность осуществления трохоидального фрезерования и активно применяет его на практике. Эта технология неоднократно доказала свою эффективность при решении большого числа задач. Например, в ходе обработки карманов при трохоидальном фрезеровании экономится до 70% времени. В результате выпуска готовых деталей при данном способе обработки сокращаются сроки производства детали и, как следствие, снижается их стоимость.