La lavorazione ad alta velocità ha rivoluzionato il settore manifatturiero consentendo ritmi di produzione più rapidi, migliori finiture superficiali e maggiore precisione. Le mini frese, con i loro diametri ridotti e le elevate capacità di taglio, sono diventate strumenti indispensabili in questo ambiente ad alta velocità. In qualità di fornitore leader di mini frese, capisco l'importanza di ottimizzarne l'utilizzo per ottenere i migliori risultati. In questo post del blog condividerò alcune strategie chiave per ottenere il massimo dalle mini frese nelle operazioni di lavorazione ad alta velocità.
Comprendere le mini frese
Le mini frese sono generalmente definite come frese con diametri compresi tra 0,1 mm e 6 mm. Sono progettati per applicazioni che richiedono elevata precisione e dettagli fini, come la microlavorazione, la realizzazione di stampi e la produzione di dispositivi medici e componenti aerospaziali. Queste frese sono disponibili in varie geometrie, tra cui testa sferica, estremità piatta e raggio angolare, ciascuna adatta a diverse attività di lavorazione.
Nella nostra azienda offriamo una vasta gamma di mini frese, come laFresa a punta microdiametrica a 2 taglienti con punta sfericae ilFresa piatta microdiametrica a 2 taglientiEFresa piatta microdiametrica a 2 taglienti, progettati per fornire prestazioni eccellenti nella lavorazione ad alta velocità.
Selezionare la mini fresa giusta
Il primo passo per ottimizzare l'uso delle mini frese è scegliere lo strumento giusto per il lavoro. Quando si effettua questa scelta è necessario considerare diversi fattori:
Compatibilità dei materiali
Materiali diversi richiedono geometrie e rivestimenti degli utensili da taglio diversi. Ad esempio, quando si lavora l'alluminio, un utensile con un angolo d'elica elevato e un tagliente affilato è ideale per un'efficiente evacuazione dei trucioli. D'altro canto, quando si lavora con l'acciaio temprato, è necessario un utensile con un rivestimento resistente, come TiAlN, per resistere alle elevate forze di taglio e temperature.
Geometria
La geometria della fresa gioca un ruolo cruciale nelle sue prestazioni. Le frese a testa sferica sono adatte per la contornatura e la lavorazione 3D, mentre le frese a testa piatta sono migliori per la realizzazione di scanalature e la spianatura. Le frese a raggio angolare vengono utilizzate per ridurre le concentrazioni di sollecitazioni e migliorare la durata dell'utensile nelle applicazioni con angoli retti.
Numero di flauti
Il numero di scanalature su una fresa influisce sulla velocità di avanzamento, sul carico di truciolo e sulla finitura superficiale. In generale, le frese con più scanalature possono eseguire tagli più leggeri e velocità di avanzamento più elevate, ottenendo una migliore finitura superficiale. Tuttavia, potrebbero anche richiedere più potenza e generare più calore. Per le operazioni di sgrossatura, spesso si preferisce un numero inferiore di eliche (ad esempio, 2 o 3), mentre le operazioni di finitura possono trarre vantaggio da 4 o più eliche.
Ottimizzazione dei parametri di taglio
Una volta selezionata la mini fresa giusta, il passo successivo è ottimizzare i parametri di taglio, tra cui velocità di taglio, velocità di avanzamento e profondità di taglio. Questi parametri hanno un impatto significativo sulle prestazioni e sulla durata dell'utensile della fresa.
Velocità di taglio
La velocità di taglio è la velocità con cui il tagliente della fresa si muove rispetto al pezzo. Di solito viene misurato in piedi di superficie al minuto (SFM) o metri al minuto (m/min). La velocità di taglio ottimale dipende da diversi fattori, come il materiale da lavorare, il materiale dell'utensile e il rivestimento dell'utensile.
Come regola generale, l’aumento della velocità di taglio può migliorare la produttività, ma genera anche più calore, che può ridurre la durata dell’utensile. Pertanto, è importante trovare il giusto equilibrio. Ad esempio, quando si lavora l'acciaio rapido con una fresa in metallo duro, può essere appropriata una velocità di taglio di circa 100-200 SFM.
Tasso di avanzamento
La velocità di avanzamento è la distanza percorsa dalla fresa per rivoluzione del dente. Solitamente viene misurato in pollici per dente (IPT) o millimetri per dente (mm/dente). La velocità di avanzamento deve essere selezionata in base al carico di truciolo, ovvero la quantità di materiale rimosso da ciascun tagliente durante un giro della fresa.
Una velocità di avanzamento adeguata garantisce un'efficiente evacuazione del truciolo e impedisce il surriscaldamento della fresa. Se la velocità di avanzamento è troppo bassa, il tagliente potrebbe sfregare contro il pezzo da lavorare, causando un'usura eccessiva. Al contrario, se la velocità di avanzamento è troppo elevata, la fresa potrebbe rompersi o produrre una finitura superficiale scadente.
Profondità di taglio
La profondità di taglio si riferisce allo spessore del materiale rimosso in una passata. Dovrebbe essere ottimizzato in base alla resistenza della fresa e alla potenza della macchina. In generale, le frese più piccole possono tollerare profondità di taglio inferiori. Per le frese mini, spesso si consiglia una profondità di taglio pari a 0,2-0,8 volte il diametro dell'utensile.
Supporto corretto dell'utensile e impostazione del pezzo da lavorare
Garantire il corretto fissaggio dell'utensile e l'impostazione del pezzo è fondamentale per il successo delle operazioni di lavorazione ad alta velocità con le mini frese.
Portautensili
Un sistema di supporto dell'utensile rigido e preciso è essenziale per ridurre al minimo la flessione e le vibrazioni dell'utensile. Mandrini a pinza, mandrini idraulici e supporti a calettamento sono comunemente usati per sostenere le mini frese. Questi supporti forniscono un'elevata forza di serraggio e concentricità, che aiuta a migliorare le prestazioni di taglio e la durata dell'utensile.
Impostazione del pezzo
Il pezzo deve essere bloccato saldamente per evitare movimenti durante la lavorazione. Eventuali vibrazioni o disallineamenti possono portare a finiture superficiali scadenti, rottura dell'utensile o dimensioni imprecise. L'uso di una morsa, di un dispositivo o di un piano magnetico può aiutare a garantire una configurazione stabile del pezzo.
Refrigerante e lubrificazione
L'utilizzo del refrigerante e della lubrificazione corretti è un altro aspetto importante per ottimizzare l'uso delle mini frese nella lavorazione ad alta velocità.
Liquido refrigerante
Il refrigerante aiuta a ridurre la temperatura sul tagliente, a eliminare i trucioli e a prevenire danni al pezzo e all'utensile. Esistono due tipi principali di refrigeranti: a base di acqua e a base di olio. I refrigeranti a base d'acqua sono più comunemente utilizzati grazie alla loro elevata capacità di raffreddamento e al basso costo. Tuttavia, potrebbero richiedere una manutenzione adeguata per prevenire la crescita batterica.
Lubrificazione
I lubrificanti possono ridurre l'attrito tra il tagliente e il pezzo da lavorare, migliorando l'evacuazione del truciolo e la finitura superficiale. Nella lavorazione ad alta velocità, i lubrificanti possono essere applicati in vari modi, tra cui refrigerante a flusso, refrigerante a nebbia e lubrificazione a quantità minima (MQL). MQL è un'opzione popolare poiché utilizza una piccola quantità di lubrificante, riducendo gli sprechi e i costi pur fornendo una lubrificazione efficace.
Monitoraggio e manutenzione degli strumenti
Il monitoraggio e la manutenzione regolari degli utensili sono essenziali per garantire le prestazioni continue delle mini frese nella lavorazione ad alta velocità.
Monitoraggio degli strumenti
Il monitoraggio delle condizioni della fresa durante la lavorazione può aiutare a rilevare precocemente usura e danni. Ciò può essere fatto tramite ispezione visiva, utilizzando sensori per misurare le forze di taglio o le vibrazioni o monitorando la finitura superficiale del pezzo. Se vengono rilevati segni di usura eccessiva o danni, la fresa deve essere sostituita immediatamente per evitare ulteriori problemi.
Manutenzione degli strumenti
La corretta manutenzione degli utensili comprende la pulizia, l'affilatura e il rivestimento delle frese. Dopo ogni utilizzo, le frese devono essere pulite per rimuovere trucioli e residui di refrigerante. L'affilatura può ripristinare il tagliente e prolungare la durata dell'utensile, ma deve essere eseguita da un professionista per garantire la geometria corretta. Il rivestimento delle frese può migliorarne le prestazioni e la durata, soprattutto durante la lavorazione di materiali difficili.
Conclusione
L'ottimizzazione dell'uso delle mini frese nella lavorazione ad alta velocità richiede una combinazione di corretta selezione dell'utensile, parametri di taglio ottimizzati, bloccaggio accurato dell'utensile e impostazione del pezzo, refrigerante e lubrificazione efficaci, nonché monitoraggio e manutenzione regolari dell'utensile. Seguendo queste strategie, i produttori possono ottenere una maggiore produttività, migliori finiture superficiali e una maggiore durata dell’utensile.
Se sei interessato a saperne di più sulle nostre mini frese o hai requisiti di lavorazione specifici, ci farebbe piacere sentire la tua opinione. Contattaci per discutere delle tue esigenze ed esplorare come i nostri prodotti possono aiutarti a ottimizzare le tue operazioni di lavorazione ad alta velocità.
Riferimenti
- Boothroyd, G. e Knight, WA (2006). Fondamenti di lavorazione meccanica e macchine utensili. Stampa CRC.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Ingegneria e tecnologia della produzione. Pearson.
- Trent, EM e Wright, PK (2000). Taglio dei metalli. Butterworth-Heinemann.
