I. Czym jest mielenie z dużym posuwem?
Frezowanie z wysokim posuwem (w skrócie HFM) to zaawansowana strategia frezowania w nowoczesnej obróbce CNC. Jej główną cechą jest „mała głębokość skrawania i wysoki posuw”. W porównaniu z tradycyjnymi metodami frezowania, technologia ta wykorzystuje wyjątkowo małą osiową głębokość skrawania (zwykle od 0,1 do 2,0 mm) i wyjątkowo wysoki posuw na ząb (nawet 5-10 razy wyższy niż w tradycyjnym frezowaniu), w połączeniu z wysoką prędkością obrotową wrzeciona, co pozwala uzyskać zdumiewającą prędkość posuwu.
Rewolucyjny charakter tej koncepcji obróbki polega na całkowitej zmianie kierunku siły skrawania, która przekształca szkodliwą siłę promieniową generowaną podczas tradycyjnego frezowania w korzystną siłę osiową, umożliwiając tym samym szybką i wydajną obróbkę. Głowica frezarska z szybkim posuwem to specjalistyczne narzędzie zaprojektowane do realizacji tej strategii, które stało się niezbędnym narzędziem w nowoczesnej produkcji form, przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym, między innymi.
II. Zasada działaniaFrez o dużym posuwie
Sekret frezu o wysokim posuwie tkwi w jego unikalnej konstrukcji o małym kącie głównym. W przeciwieństwie do tradycyjnych frezów o kącie głównym 45° lub 90°, głowica frezu o szybkim posuwie zazwyczaj przyjmuje mały kąt główny od 10° do 30°. Ta zmiana geometrii zasadniczo zmienia kierunek siły skrawania.
Proces transformacji mechanicznej: Gdy ostrze styka się z przedmiotem obrabianym, konstrukcja o małym głównym kącie natarcia powoduje, że siła skrawania jest skierowana głównie w kierunku osiowym (wzdłuż osi korpusu narzędzia), a nie promieniowym (prostopadle do osi), jak w tradycyjnym frezowaniu. Ta transformacja powoduje trzy kluczowe efekty:
1. Efekt tłumienia drgań: Ogromna siła osiowa przyciąga tarczę tnącą „w kierunku” wału głównego, powodując napięcie układu narzędzie tnące-wał główny. To skutecznie tłumi drgania i drgania, umożliwiając płynne cięcie nawet przy dużym nawisie.
2. Efekt ochrony maszyny: Siła osiowa jest przenoszona przez łożysko oporowe wału głównego maszyny. Jego nośność jest znacznie wyższa niż łożysk promieniowych, co zmniejsza ryzyko uszkodzenia wału głównego i wydłuża żywotność urządzenia.
3. Efekt zwiększenia posuwu: Eliminuje ograniczenia związane z wibracjami, umożliwiając narzędziu obsługę ekstremalnie wysokich posuwów na ząb. Prędkość posuwu może być od 3 do 5 razy większa niż w przypadku frezowania konwencjonalnego, a prędkość maksymalna przekracza 20 000 mm/min.
Ta pomysłowa konstrukcja mechaniczna umożliwia głowicy frezarskiej z szybkim posuwem utrzymanie dużej szybkości usuwania metalu przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu wibracji skrawania, co stanowi podstawę wysokiej jakości obróbki powierzchni.
III. Główne zalety i cechyFrez o dużym posuwie
1. Wysoka wydajność obróbki: Najbardziej zauważalną zaletą frezu o wysokim posuwie jest jego wyjątkowa wydajność skrawania (MRR). Chociaż osiowa głębokość skrawania jest stosunkowo niewielka, niezwykle wysoka prędkość posuwu całkowicie rekompensuje tę wadę. Na przykład, gdy typowa frezarka bramowa wykorzystuje głowicę frezarską o szybkim posuwie do obróbki stali narzędziowej, prędkość posuwu może sięgać 4500–6000 mm/min, a wydajność skrawania jest 2–3 razy wyższa niż w przypadku tradycyjnych frezów.
2. Doskonała jakość powierzchni: Dzięki wyjątkowo płynnemu procesowi skrawania, frezowanie z szybkim posuwem pozwala uzyskać doskonałą jakość powierzchni, zazwyczaj osiągającą Ra 0,8 μm lub nawet wyższą. W wielu przypadkach powierzchnie obrobione głowicami frezarskimi z szybkim posuwem można bezpośrednio wykorzystać, eliminując proces obróbki półwykańczającej i znacznie skracając proces produkcyjny.
3. Niezwykły efekt oszczędności energii: Badania pokazują, że zużycie energii podczas frezowania z szybkim posuwem jest o 30% do 40% niższe niż w przypadku frezowania tradycyjnego. Siła skrawania jest efektywnie wykorzystywana do usuwania materiału, a nie do generowania wibracji narzędzia i maszyny, co pozwala na osiągnięcie prawdziwie ekologicznego przetwarzania.
4. Może znacząco wydłużyć żywotność systemu narzędziowego: Płynny proces skrawania zmniejsza uderzenia i zużycie narzędzia, a jego żywotność może wzrosnąć o ponad 50%. Niska siła promieniowa zmniejsza również obciążenie wrzeciona obrabiarki, co czyni go szczególnie przydatnym w przypadku starszych maszyn o niewystarczającej sztywności lub w przypadku obróbki o dużej rozpiętości.
5. Zalety obróbki elementów cienkościennych: Wyjątkowo mała siła promieniowa sprawia, że frez o wysokim posuwie jest idealnym wyborem do obróbki elementów cienkościennych i łatwo odkształcalnych (takich jak elementy konstrukcyjne dla przemysłu lotniczego, części formowane karoserii samochodowych). Odkształcenie przedmiotu obrabianego jest mniejsze o 60-70% w porównaniu z tradycyjnym frezowaniem.
Odniesienie do typowych parametrów obróbki frezu o dużym posuwie:
W przypadku stosowania frezu o dużym posuwie o średnicy 50 mm i wyposażonego w 5 ostrzy do obróbki stali narzędziowej P20 (HRC30):
Prędkość wrzeciona: 1200 obr./min
Prędkość posuwu: 4200 mm/min
Głębokość cięcia osiowego: 1,2 mm
Głębokość cięcia promieniowego: 25 mm (posuw boczny)
Szybkość usuwania metalu: do 126 cm³/min
IV. Podsumowanie
Frez o wysokim posuwie to nie tylko narzędzie; to zaawansowana koncepcja obróbki. Dzięki pomysłowej konstrukcji mechanicznej przekształca on wady siły skrawania w zalety, osiągając idealne połączenie wysokiej prędkości, wydajności i precyzji obróbki. Dla przedsiębiorstw z branży obróbki mechanicznej, które stoją przed presją zwiększenia wydajności i spełnienia wymagań dotyczących wysokiej jakości obróbki, racjonalne zastosowanie technologii głowicy frezarskiej o wysokim posuwie jest niewątpliwie strategicznym wyborem, który pozwoli im zwiększyć swoją konkurencyjność.
Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii CNC, materiałów narzędziowych i oprogramowania CAM, technologia frezowania z szybkim posuwem będzie się nadal rozwijać, zapewniając solidne wsparcie techniczne dla inteligentnej transformacji i modernizacji przemysłu wytwórczego. Natychmiast włącz głowicę frezarską z szybkim posuwem do swojego procesu produkcyjnego i przekonaj się o rewolucyjnym efekcie wydajnego przetwarzania!
Czas publikacji: 03.09.2025
