La fresatura trocoidale: principi, parametri e casi d'uso

La fresatura trocoidale è una strategia di lavorazione ad alte prestazioni che ha rivoluzionato il modo in cui vengono elaborati materiali difficili da macchinare e vengono create fessure profonde.quando lo strumento coinvolge una grande parte del pezzo in un percorso lineare, la fresatura trocoidale utilizza una serie di movimenti circolari o elicoidali combinati con una progressione in avanti.che porta a vantaggi significativi in termini di durata degli utensili, tassi di rimozione dei materiali e qualità della superficie.

Principi della fresatura trocoidale

Il principio fondamentale della fresatura trocoidale consiste nel gestire laArco di scontronel caso di taglio tradizionale o di taglio a tutta larghezza, lo strumento di taglio coinvolge il materiale a 180 gradi o più, con conseguente elevata forza di taglio,aumento della generazione di caloreLa fresatura trocoidale, tuttavia, manipola il percorso dell'utensile per mantenere costantemente basso l'impegno radiale (Ae),in genere tra il 5% e il 20% del diametro dello strumento.

Questo viene ottenuto spostando lo strumento in una serie di percorsi "trocoidi" che assomigliano a un cicloide.che è essenzialmente un trocoideNella fresatura, lo strumento esegue un piccolo movimento circolare mentre contemporaneamente avanza lungo il percorso di taglio desiderato.Questo continuo coinvolgimento e disimpegno dei bordi di taglio significa che ogni dente entra e esce dal taglio senza intoppi, riducendo i carichi d'urto e prevenendo l'accumulo eccessivo di calore.

I vantaggi di questo coinvolgimento controllato sono molteplici.profondità assiale di taglio (Ap)Questo significa che è possibile tagliare più in profondità nel materiale in un solo passaggio, migliorando significativamente i tassi di rimozione del materiale.durata dell'utensileIl calore generato è distribuito in modo più uniforme tra i bordi di taglio e il rischio di frantumi o usura prematura è ridotto al minimo.La consistenza dello spessore delle truciole e l'evasione delle truciole migliorate, inerenti alla fresatura trocoidale, contribuiscono a una migliorefinitura superficialee ridotto indurimento, particolarmente importante per materiali come acciaio inossidabile e superleghe.

Parametri chiave nella fresatura trocoidale

L'ottimizzazione della fresatura trocoidale richiede un'attenta considerazione di diversi parametri interconnessi:

• Impegno radiale (Ae):Come discusso, questo è il parametro più critico. di solito è mantenuto basso, spesso tra 0,05D e 0,20D (dove D è il diametro dello strumento).Un Ae più piccolo porta a forze di taglio più basse e una durata più lunga dell'utensile, ma può richiedere più passaggi trocoidali.

• Profondezza assiale di taglio (Ap):Questo può essere significativamente più elevato nella fresatura trocoidale rispetto ai metodi convenzionali.massimizzare l'impegno dei bordi di taglio e distribuire uniformemente l'usuraL'ap può variare da 1D a 5D o anche di più, a seconda dell'utensile e del materiale.

• Velocità di alimentazione (Fz/Vf):A causa del basso impegno radiale e delle condizioni di taglio stabili, la fresatura trocoidale consente tassi di alimentazione molto più elevati per dente (Fz) e, di conseguenza, tassi di alimentazione da tavola (Vf).È comune vedere tassi di alimentazione che sono 2-5 volte superiori a quelli utilizzati nella fresatura convenzionale per lo stesso materiale.

• Velocità del mandrino (RPM):Analogamente alle velocità di alimentazione, vengono spesso impiegate velocità di fusione più elevate per mantenere una velocità di superficie adeguata sul bordo di taglio e garantire una formazione efficiente di trucioli.

• Passaggio a tre (STR):Questo si riferisce alla distanza che il centro del percorso trocoidale avanza con ogni ciclo trocoidale completo.Influisce direttamente sulla quantità di materiale rimosso per passaggio e deve essere attentamente bilanciato con l'impegno radiale per garantire un'efficiente lavorazione senza sovraccarico dello strumento.

• Radio trocoidale (R):Questo è il raggio del percorso circolare che lo strumento fa all'interno di ogni trocoide.Un raggio trocoidale più grande corrisponde generalmente a una fessura più ampia o a una maggiore rimozione di materiale per passaggio, ma ancora entro i principi di basso Ae.

L'interazione tra questi parametri è fondamentale: ad esempio, l'aumento della profondità assiale di taglio richiede un'attenta gestione dell'impegno radiale e delle velocità di alimentazione per evitare il sovraccarico dell'utensile.Il moderno software CAM svolge un ruolo fondamentale nel calcolare e ottimizzare questi percorsi complessi degli attrezzi, garantendo un funzionamento efficiente e sicuro.

Casi d'uso migliori per la fresatura trocoidale

La fresatura trocoidale eccelle in applicazioni specifiche in cui la fresatura convenzionale lotta.

• Scatto profondo e saccheggi:Questa è probabilmente l'applicazione principale per la fresatura trocoidale.è notoriamente difficile con i metodi tradizionali a causa di problemi di evacuazione del chipLa fresatura trocoidale ha un basso impegno radiale che consente tagli a piena profondità, riducendo significativamente il tempo di lavorazione e migliorando la durata dell'utensile.L'azione di pulizia continua del percorso dell'utensile aiuta anche nell'evacuazione del chip.

• Materiali difficili da lavorare:Materiali come acciai inossidabili, leghe di titanio, Inconel e altre superleghe sono noti per la loro elevata resistenza, robustezza e tendenza a indurirsi.La capacità della fresatura trocoidale di mantenere una costanteLa riduzione del carico dei frammenti e la distribuzione uniforme del calore è estremamente vantaggiosa per questi materiali, riducendo il rischio di indurimento e prolungando la vita degli attrezzi a carburo costosi.

• Operazioni di estrazione:Per le applicazioni che richiedono alti tassi di rimozione dei materiali durante la lavorazione grezza, la fresatura trocoidale è eccezionalmente efficiente.preparazione del pezzo da lavorare per passaggi di finitura successivi.

• Parti a parete sottile:Quando si lavorano parti con pareti sottili, la fresatura tradizionale può indurre una deviazione significativa, portando a imprecisioni dimensionali o chiacchiere.Le forze di taglio più basse della fresatura trocoidale e l'impegno costante riducono questi problemi, consentendo una lavorazione più stabile di parti delicate.

• Riduzione delle vibrazioni:Tenendo basse e costanti le forze di taglio, la fresatura trocoidale riduce significativamente le vibrazioni durante l'elaborazione.e contribuisce a una migliore finitura superficiale.

• Miglioramento della durata dell'attrezzo:In tutte le applicazioni, il vantaggio più consistente della fresatura trocoidale è il drammatico miglioramento della durata dell'utensile.i mulini di fine durata considerevolmente più lunga, riducendo i costi degli attrezzi e i tempi di fermo macchina per i cambi di attrezzi.

In sostanza, la fresatura trocoidale rappresenta un cambiamento di paradigma nelle strategie di lavorazione, allontanandosi dalla rimozione di materiali a forza bruta verso un approccio più intelligente e controllato.Comprendere i suoi principi e ottimizzare i suoi parametri, i produttori possono ottenere miglioramenti significativi nella produttività, nella longevità degli utensili e nella qualità delle parti, soprattutto quando si tratta di materiali e geometrie difficili.