Come controllare la temperatura di taglio di una fresa quadra?

Il controllo della temperatura di taglio di una fresa quadra è fondamentale per garantire la qualità della lavorazione, prolungare la durata dell'utensile e migliorare la produttività complessiva. In qualità di fornitore di frese quadrate, comprendo l'importanza di questo problema e ho accumulato una ricca esperienza in questo settore. In questo blog condividerò alcuni metodi efficaci per controllare la temperatura di taglio delle frese quadrate.

Comprendere l'impatto della temperatura di taglio

Prima di approfondire i metodi di controllo, è essenziale capire perché le alte temperature di taglio rappresentano un problema. Quando è in funzione una fresa quadra, l'attrito tra la fresa e il pezzo genera calore. Una temperatura di taglio eccessiva può portare a diverse conseguenze negative. In primo luogo, può causare la dilatazione termica della fresa, che influisce sulla precisione dimensionale del pezzo lavorato. In secondo luogo, le alte temperature possono accelerare l'usura dell'utensile, riducendone la durata e aumentandone la frequenza di sostituzione. Inoltre, il calore estremo può persino causare danni termici al pezzo in lavorazione, come cambiamenti nelle proprietà del materiale e bruciature superficiali.

Fattori che influenzano la temperatura di taglio

Per controllare efficacemente la temperatura di taglio, dobbiamo comprendere i fattori che la influenzano. I fattori principali includono i parametri di taglio, la geometria dell'utensile, il materiale del pezzo da lavorare e le condizioni di raffreddamento.

1. Parametri di taglio

   

   • Velocità di taglio: Una velocità di taglio più elevata comporta generalmente un aumento della temperatura di taglio. Poiché la fresa si muove più velocemente sul pezzo, più energia viene convertita in calore a causa del maggiore attrito.
   • Tasso di avanzamento: Una velocità di avanzamento eccessiva può anche causare un aumento della temperatura di taglio. Quando la velocità di avanzamento è troppo elevata, la fresa deve rimuovere più materiale per unità di tempo, il che richiede più energia e genera più calore.
   • Profondità di taglio: Una maggiore profondità di taglio significa che viene rimosso più materiale in una sola volta, con conseguenti forze di taglio più elevate e una maggiore generazione di calore.

2. Geometria dello strumento

   • Angolo di inclinazione: Un angolo di spoglia maggiore può ridurre la forza di taglio e quindi abbassare la temperatura di taglio. Tuttavia, un angolo di spoglia troppo ampio può indebolire il tagliente e portare a guasti prematuri dell'utensile.
   • Angolo di gioco: Un angolo di spoglia adeguato può ridurre l'attrito tra la fresa e la superficie lavorata, aiutando a controllare la temperatura di taglio.

3. Materiale del pezzo
   Materiali diversi del pezzo hanno proprietà termiche diverse. I materiali con elevata conduttività termica possono dissipare il calore più facilmente, determinando temperature di taglio più basse. Ad esempio, l’alluminio ha una conduttività termica migliore dell’acciaio, quindi la temperatura di taglio è generalmente inferiore durante la fresatura dell’alluminio.

4. Condizioni di raffreddamento
   Un raffreddamento efficace può ridurre significativamente la temperatura di taglio. I metodi di raffreddamento includono l'uso di fluidi da taglio, raffreddamento ad aria e raffreddamento criogenico.

Metodi per controllare la temperatura di taglio

1. Ottimizzazione dei parametri di taglio

   • Regolazione della velocità di taglio: Selezionando una velocità di taglio adeguata in base al materiale del pezzo da lavorare e alle caratteristiche dell'utensile, possiamo bilanciare l'efficienza di taglio e la temperatura. Ad esempio, durante la fresatura di materiali duri, potrebbe essere necessaria una velocità di taglio inferiore per evitare un'eccessiva generazione di calore.
   • Controllo della velocità di avanzamento: La velocità di avanzamento deve essere impostata per garantire un taglio regolare senza sovraccaricare la taglierina. Un aumento graduale della velocità di avanzamento durante il processo di taglio può aiutare a mantenere una temperatura di taglio stabile.
   • Gestione della profondità di taglio: Dividere la profondità totale di taglio in più passate può ridurre la forza di taglio e la generazione di calore in ciascuna passata.

2. Miglioramento della geometria dell'utensile

   • Selezione dell'angolo di inclinazione destro: L'angolo di spoglia deve essere ottimizzato in base al materiale del pezzo da lavorare e ai requisiti di taglio. Per i materiali teneri, è possibile utilizzare un angolo di spoglia maggiore per ridurre le forze di taglio e le temperature.
   • Garantire un angolo di sicurezza adeguato: Un angolo di spoglia adeguato può impedire alla fresa di sfregare contro la superficie lavorata, riducendo così l'attrito e il calore.

3. Scelta del materiale giusto per il pezzo da lavorare
   Se possibile, selezionare materiali da lavorare con una buona conduttività termica. Ciò può aiutare a dissipare il calore in modo più efficace durante il processo di taglio. Inoltre, un adeguato trattamento termico del materiale del pezzo può anche migliorarne la lavorabilità e ridurre la temperatura di taglio.

4. Metodi di raffreddamento efficaci

   • Fluidi da taglio: I fluidi da taglio svolgono un ruolo fondamentale nel ridurre la temperatura di taglio. Possono lubrificare l'area di taglio, ridurre l'attrito e portare via il calore. Esistono diversi tipi di fluidi da taglio, come fluidi a base di acqua, a base di olio e sintetici. I fluidi da taglio a base di acqua sono più rispettosi dell'ambiente e hanno buone proprietà di raffreddamento, mentre i fluidi da taglio a base di olio forniscono una migliore lubrificazione.
   • Raffreddamento ad aria: Il raffreddamento ad aria è un metodo semplice ed economico. L'aria compressa può essere diretta verso l'area di taglio per eliminare i trucioli e dissipare il calore. Tuttavia, il suo effetto di raffreddamento è relativamente limitato rispetto ai fluidi da taglio.
   • Raffreddamento criogenico: Il raffreddamento criogenico utilizza azoto liquido o altri fluidi criogenici per raffreddare l'area di taglio. Questo metodo può ridurre significativamente la temperatura di taglio e migliorare la durata dell'utensile, ma è più costoso e richiede attrezzature specializzate.

Casi di studio

Vediamo alcuni esempi pratici di controllo della temperatura di taglio delle frese quadre.

Caso 1: un cliente stava utilizzando il nostroFresa a punta piatta a 4 taglienti 45HRCper fresare un pezzo di acciaio. Inizialmente, utilizzavano velocità di taglio e avanzamento elevate, che portavano a una rapida usura dell'utensile e a una scarsa qualità della superficie a causa delle elevate temperature di taglio. Dopo che il nostro team di supporto tecnico ha consigliato di ridurre la velocità di taglio e di avanzamento e di utilizzare un fluido da taglio a base d'acqua, la temperatura di taglio è stata controllata in modo efficace. La durata dell'utensile è stata estesa di oltre il 50% e la finitura superficiale del pezzo è stata notevolmente migliorata.

Caso 2: Un altro cliente stava lavorando a un progetto che prevedeva la fresatura di un disegno complesso su un pavimento in legno utilizzando il nostroSet di pavimenti e giunti a V. Si verificava un surriscaldamento della taglierina, che causava carbonizzazione sulla superficie di legno. Regolando la profondità di taglio e utilizzando il raffreddamento ad aria, la temperatura di taglio è stata ridotta e la qualità del modello fresato è stata notevolmente migliorata.

Caso 3: Quando un cliente ha utilizzato il nostroSet di punte per porta in vetro con perline recuperabiliper fresare le porte in vetro, hanno dovuto affrontare sfide quali temperature di taglio elevate e rottura degli utensili. Abbiamo suggerito di utilizzare un sistema di raffreddamento criogenico, che non solo ha ridotto la temperatura di taglio ma ha anche migliorato la precisione di taglio e la durata dell'utensile.

Conclusione

Il controllo della temperatura di taglio di una fresa quadra è un compito completo che richiede la considerazione di molteplici fattori come i parametri di taglio, la geometria dell'utensile, il materiale del pezzo da lavorare e le condizioni di raffreddamento. Ottimizzando questi fattori, possiamo ridurre efficacemente la temperatura di taglio, migliorare la qualità della lavorazione e prolungare la durata dell'utensile.

In qualità di fornitore di frese quadrate, ci impegniamo a fornire prodotti di alta qualità e supporto tecnico professionale. Se avete domande sul controllo della temperatura di taglio delle frese quadrate o avete bisogno di acquistare i nostri prodotti, non esitate a contattarci per ulteriori discussioni e trattative per l'approvvigionamento.

Riferimenti

• Boothroyd, G. e Knight, WA (2006). Fondamenti di lavorazione meccanica e macchine utensili. Stampa CRC.
• Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio dei metalli. Butterworth-Heinemann.
• Shaw, MC (2005). Principi del taglio dei metalli. Stampa dell'Università di Oxford.