Радиальная сила и осевая сила в режущих инструментах: Как угол спирали влияет на направление силы резания

 

Мета-описание

Узнайте о разнице между радиальной и осевой силой в режущих инструментах, о том, как угол спирали влияет на направление силы резания, и почему точное измерение инструмента имеет решающее значение для стабильности обработки.

Радиальная сила и осевая сила в режущих инструментах: Почему направление силы имеет значение

При прецизионной обработке силы резания непосредственно влияют на стабильность обработки, стойкость инструмента и точность размеров. Когда режущий инструмент снимает материал, общая сила резания прикладывается не в одном направлении, а может быть разделена на несколько составляющих силы.

Два самых важных компонента:

• Радиальная сила
  
• Осевая сила
  

Понимание того, как действуют эти силы и как геометрия режущего инструмента влияет на них, необходимо для оптимизации производительности обработки и предотвращения выхода инструмента из строя.

Компоненты силы резания при фрезеровании

При фрезеровании сила резания, действующая на инструмент, может быть разделена на три основные составляющие:

• Тангенциальная сила- ответственный за удаление материала
• Радиальная сила- сдвигает инструмент в сторону
• Осевая сила- толкает или тянет инструмент вдоль его оси

Среди этих сил, радиальные и осевые силы оказывают наибольшее влияние на устойчивость инструмента и точность обработки.

Радиальная сила в режущих инструментах

Определение

Радиальная сила - это сила резания, действующая перпендикулярно оси инструментаПри этом инструмент следует продвигать к центру вращения или от него.

Почему радиальная сила имеет значение

Радиальная сила оказывает несколько важных воздействий на производительность обработки.

Отклонение инструмента

Поскольку радиальная сила толкает инструмент вбок, она может вызвать изгиб или прогиб инструментаОсобенно при использовании:

• длинные инструменты
• инструменты малого диаметра
• условия высокоскоростной обработки

Даже небольшое отклонение может привести к ошибкам в размерах.

Точность обработки

Чрезмерное радиальное усилие может стать причиной:

• большие слоты
• неточные профили
• несоответствующие допуски

Отделка поверхности

Высокие радиальные усилия часто вызывают вибрацию и дребезг, что негативно сказывается на качестве поверхности.

Осевая сила в режущих инструментах

Определение

Осевая сила - это сила резания, действующая вдоль оси инструментаВдавливайте инструмент в заготовку или тяните его вверх.

Почему осевая сила имеет значение

Нагрузка на шпиндель

Осевые силы в основном воспринимаются шпиндель и подшипники станка. Чрезмерные осевые нагрузки могут сократить срок службы шпинделя.

Стабильность удержания инструмента

Большие осевые силы могут повлиять на стабильность зажима инструмента и иногда привести к выдвижение инструмента.

Износ инструмента

Повышенные осевые нагрузки увеличивают напряжение на режущих кромках, ускоряя износ инструмента.

Основные различия между радиальными и осевыми силами

Тип силы	Направление	Первичное воздействие
Радиальная сила	Перпендикулярно оси инструмента	Отклонение инструмента и погрешности размеров
Осевая сила	Вдоль оси инструмента	Нагрузка на шпиндель и стабильность удержания инструмента

В большинстве ситуаций, связанных с обработкой, чрезмерное радиальное усилие является более проблематичным, поскольку напрямую влияет на точность обработки.

Как угол спирали влияет на направление силы резания

 

Сайт угол спирали режущего инструмента играет важную роль в определении распределения сил резания между радиальным и осевым направлениями.

Низкий угол спирали (30°)

Инструменты с меньшим углом спирали обычно производят:

• большая радиальная сила
• меньшая осевая сила

Такие инструменты обладают повышенной жесткостью и часто используются для обработки более твердых материалов.

Высокий угол спирали (45°)

При больших углах спирали образуются:

• меньшая радиальная сила
• большая осевая сила

Преимущества включают:

• Более плавная резка
• Лучшая эвакуация стружки
• улучшенная обработка поверхности

Инструменты с высокой спиралью обычно используются для обработки таких материалов, как алюминий и нержавеющая сталь.

Почему измерение геометрии режущего инструмента имеет значение

Управление силами резания требует точная геометрия режущего инструмента.

Важные параметры, влияющие на распределение силы, включают в себя:

• угол спирали
• угол наклона
• радиус режущей кромки
• биение инструмента
• радиус угла

Точное измерение этих параметров помогает производителям поддерживать стабильную производительность обработки.

Современный оптические измерительные системы для инструментов позволяют быстро и точно измерять геометрию инструмента без контакта с режущей кромкой.

Применение в прецизионном производстве

Понимание направления силы резания особенно важно в таких отраслях, как:

• аэрокосмическая обработка
• производство автомобильных компонентов
• производство прецизионных пресс-форм
• производство медицинского оборудования

В этих отраслях даже небольшие отклонения в геометрии инструмента могут привести к серьезным проблемам с качеством.

Машина для измерения зрения

https://meaxpert.com/product-category/vision-measuring-machines/

Измерение геометрии режущего инструмента

https://meaxpert.com/product-category/tool-measuring-machine/