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如何选择主轴

当试图开发有效的流程时,许多机械师和程序员会首先选择工具。这是真的,工具可以经常使一个很大的差异,加工时间,和速度和容量,但你知道你的机器的主轴是否可以产生同样有影响力的效果?任何CNC机器的支柱,主轴由电动机组成,用于保持工具的锥度,以及将所有部件保持在一起的轴。通常由电力供电,主轴在轴上旋转,该轴从机器的CNC控制器接收其输入。

为什么选择正确的主轴重要?

选择正确的主轴以加工工件,对成功的生产运行非常重要。随着工具选项继续增长,重要的是要知道主轴可以使用什么。大直径工具如大型立铣刀或面铣刀,通常需要较慢的主轴速度,并采取更深的切割,以去除大量的材料。这些应用要求极高的机器刚性,并要求主轴具有高扭矩。

比较方面,较小的直径工具需要更高速度的主轴。更快的速度和饲料提供更好的表面饰面,并用于各种应用。一个好的经验法则是半英寸或更小的终端磨机将在较低的扭矩下运行良好。

CNC主轴的类型

在找出你应该在主轴上寻找什么后,是时候了解您的不同选择。主轴通常因锥度的类型,风格或其尺寸而异。锥形是刀架的锥形部分,其坐在主轴的开口内。每个主轴都设计成与某种锥度和尺寸配合。

猫和bt持有人

这是美国最广泛利用的持有人。简称为“V-法兰保持器”,这两款风格都需要固定旋钮或拉螺柱固定在机器主轴内。BT(公制风格)在海外很受欢迎。

HSK持有人

这种类型的支架是一种被称为“空心柄锥度”的德国标准标准。支架的锥形部分比其对应物短得多。它还以不同的方式与主轴接合,并且不需要拉螺栓或保持旋钮。HSK持有人用于创造可重复性和更长的刀具寿命 - 特别是高效铣削(下摆)应用。

所有这些持有人都有福利和限制,包括价格,准确性和可用性。正确的选择将主要取决于您的应用程序要求。

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扭矩与马力

扭矩被定义为垂直于距离旋转轴的力。在使用大于½英寸的端铣刀时具有高扭矩能力是重要的,或者在加工诸如Inconel的困难材料时。扭矩将有助于将电力放在工具的切割作用后面。

马力指的是所做的工作量。马力对于较小的直径终端铣刀和易于机械材料如铝,很重要。

你可以想到扭矩作为拖拉机:它不能走得很快,但它背后有很多力量。将马力想象为raceCar:它可以很快,但不能拉或推。

扭矩 - 马力图表

每台机器和主轴都应该带扭矩马力图表。这些图表将帮助您了解如何为扭矩或马力最大化主轴,具体取决于您需要的:

Haas主轴马力和扭矩图表

图像来源:HAAS机器手册

适当的主轴尺寸

主轴和柄锥的尺寸对应于所使用的工具的重量和长度,以及您规划到机器的材料。CAT40是美国最常用的主轴。这些主轴很好利用具有½英寸直径的端铣刀或更小的工具或在任何材料中更小的工具。如果您考虑在inconel或钛等材料中使用1英寸的端铣床,则CAT50将是更合适的选择。锥角越高,主轴的扭矩越多。

在为应用程序选择正确的工具时,选择介绍的工具可以利用,这是加工成功的最重要的。了解所需的扭矩量将有助于机械师节省大量头痛。

8种方法你杀死了你的终端磨机

1.运行太快或太慢会影响工具寿命

确定权利速度和容量对于您的工具和操作可以是一个复杂的过程,但在开始运行机器之前,需要了解理想的速度(RPM),以确保正确的工具寿命。运行工具太快可能导致次优芯片尺寸甚至灾难性的工具故障。相反,低RPM可能导致偏转,良好的结束,或者简单地降低金属去除率。如果您不确定您的工作的理想RPM是什么,请联系工具制造商。

2.喂得太少或太多

速度和馈送的另一个关键方面,作业的最佳进给速率通过工具类型和工件材料显着变化。如果您的工具运行过于饲料速度的缓慢,则会遇到重新计算芯片和加速的风险工具磨损。如果您的工具运行过于速度的进料速率,则可以导致工具骨折。微型工具尤其如此。

3.使用传统的粗加工

高效铣削

虽然传统的粗加工是必要的或最佳的,但它通常差不等高效铣削(下摆)。下摆是一种粗略的技术,其使用较低的径向切割(RDOC)和更高的轴向切割(ADOC)。这种涂抹在切削刃上均匀磨损,消散热量,并减少工具失效的可能性。除了显着提高刀具寿命外,下摆还可以产生更好的完成和更高的金属去除率,使其成为您的商店的全面效率。

4.使用不正确的工具保持及其对工具寿命的影响

工具持有

正确的运行参数在次优时具有较少的影响工具持有情况。较差的机器到工具连接可导致工具跳动,拉出和报废零件。一般来说,刀架带有工具的柄部的接触点越多,连接就越安全。液压和收缩配合工具架提供对机械紧固方法的提高性能,若干柄修改,像螺旋的斗气柄和haimer safe-lock™一样。

5.不使用可变螺旋/俯仰几何

可变螺旋

各种高性能终端铣刀,可变螺旋或可变间距,几何形状的特点是标准终端轧机几何形状的微妙改变。该几何特征确保了与工件的切削刃接触之间的时间间隔,而不是同时具有每个刀具旋转。这种变化通过减少谐波最小化抖动,这增加了刀具寿命并产生了优异的结果。

6.选择错误的涂层可以磨损刀具寿命

终端磨机

尽管具有较高的昂贵,但一个工具涂层针对您的工件材料进行了优化可以使所有的差异。许多涂层增加润滑性,减缓天然刀具磨损,而其他涂层增加硬度和耐磨性。然而,并非所有涂层都适合于所有材料,并且差异在黑色金属和有色金属中最明显。例如,氮化钛(ALTIN)涂层增加了亚铁材料的硬度和耐温性,但对铝具有高亲和力,导致工件粘附到切削刀具上。另一方面,钛二硼化钛(TIB2)涂层对铝具有极低的亲和力,并防止切削刃积聚和芯片填充,并延长工具寿命。

7.使用长长的切割

适当的工具寿命的最佳切割长度

虽然一些作业​​绝对必要,但特别是在整理操作中是绝对必要的,但它降低了切削工具的刚性和强度。作为一般规则,工具的LOC应该只是只要需要确保该工具尽可能多地保留其原始基板。工具的LOC越长,越敏感的偏转变为,反过来又降低了其有效的工具寿命并增加了骨折的机会。

8.选择错误的长笛计数

刀具寿命的笛子计数

看起来很简单,工具的笛子计数对其性能和运行参数产生直接和显着的影响。具有低长笛计数(2至3)的工具具有较大的长笛谷和较小的核心。与LOM一样,留在切削工具上的较少的基板,较弱,刚性较小。具有高长笛计数(5或更高)的工具自然具有较大的核心。然而,高笛数并不总是更好。较低的长笛计数通常用于铝和有色金属材料中,部分原因是这些材料的柔软性允许更大的金属去除率增加,而且由于其芯片的性质。有色金属材料通常产生更长,纵横屑和较低的槽数有助于减少芯片重新计算。对于更耐黑色材料,通常需要更高的长笛计数工具,这两者都是增加的强度,因为芯片重新定位较少,因为这些材料通常产生更小的芯片。

关键工具持有考虑因素

每个刀架样式都有自己的独特属性,必须在开始加工操作之前考虑。一个安全的机床连接器将导致更有利可图的商店,因为连接不良可能会导致工具跳动,拉出,报废零件,损坏的工具和耗尽的店铺资源。因此,了解工具架,柄特征和最佳实践是为了确保可靠的工具持有的每个机械师都是关键的。

工具持有的类型

任何刀架的基本概念是在切割工具的柄周围产生压缩力,强,安全和刚性。这些都有各种款式,每种款式都有自己的主轴接口,锥度,用于间隙和压缩力的方法。

机械主轴紧固

产生主轴压缩的最基本的方式是通过保持器本身的简单机械紧固,或者保持器内的夹头。这种机械紧固方法的缺点是其压力点的有限数量。通过这种风格,夹头围绕柄部塌陷的段,并且没有均匀,同心力围绕其全周围的工具握住工具。

工具持有

液压工具架

其他方法产生更同心的压力,将工具的柄夹在更大的表面积上。液压工具架创建此方案。它们通过支架的孔内的加压液体拧紧,在柄部上产生更强大的夹紧力。

收缩配合工具架

收缩配合刀架是另一种高质量的刀架机构。这种方法的工作原理是利用该装置的热特性将其开口扩大到略大于工具柄的范围。工具被放置在刀柄内,之后刀柄被冷却,收缩到接近原始尺寸,并在刀柄周围产生巨大的压力。由于刀柄内孔的膨胀非常小,因此需要在刀柄上有一个紧密的公差,以确保每次都能适应。带有h6公差的刀柄直径确保工具始终能够正常和可靠地工作。

柄修改的类型

随着谈到工具保持选项时正确选择,可以修改刀柄以推动更安全的机床连接。这些修改可以包括在柄部,平面,甚至改变的柄表面上添加凹槽以帮助夹持强度。

焊球公寓

可用于在工具架内产生额外的强度。工具架锁定工具,可以使用螺纹推动刀柄上的平坦区域。由于坐在嵌入的柄柄上,Weldon公寓提供了良好的拉拔预防。经常被视为一种过时的工具持有方法,这种方法对于较大,更强的工具最有效,其中跳动不太关注。

艰难的小腿

螺旋解决方案提供艰难的解决方案柄修改通过增加胫骨的摩擦,为其客户提供工作 - 使其更容易抓住工具架。该修改粗糙柄表面,同时保持H6收缩拟合容差。

HAIMER SAFE-LOCK™

在HAIMER安全锁系统中,在刀柄的凹槽中的特殊驱动键,工具的柄部中的凹槽,以防止拉出。终端磨机有效地拧入工具架中,这导致连接只能随着工具运行而变得更加安全的连接。HAIMER SAFE-LOCK™保持H6柄容差,确保与收缩配合器保持更严格的连接。

HAIMER SAFE-LOCK

关键的外卖

在选择适当的刀具并在适当的运行参数下运行它是加工操作的关键因素,所以也是使用的方法。如果选择不正确的工具保持方法,则可以体验工具拉出,工具跳动和报废工作。有效的工具持有将防止过早的工具故障,并允许机械师在将工具推向其全部潜力时感到自信。