Потоншення стружки
Як користуватись калькулятором витончення
Вкажіть діаметр фрези (D), ширину перекриття (ae), подачу на зуб (fz) та кількість зубів – калькулятор розрахує фактор зачеплення K та реальну товщину стружки (hex). Візуальна діаграма показує кут зачеплення фрези, а шкала K — у якій зоні ви. Якщо вказати цільовий hex, калькулятор розрахує яку fz потрібно задати для його досягнення. Опційно введіть RPM – побачите хвилинну подачу Vf.
Чому витончення стружки - прихована причина проблем
При фрезеруванні з малим перекриттям (ae << D/2) реальна товщина стружки значно нижча ніж подача на зуб fz. Це називається витончення стружки (chip thinning). Проблема: якщо не компенсувати fz, інструмент починає «терти» замість різання.
Натирання замість різання призводить до ланцюгової реакції: тертя → перегрів → прискорене зношування → нарост (BUE) → погіршення поверхні → поломка. І все це при «каталожних» режимах, які формально правильні. Причина в тому, що каталожний fz розрахований для повного зачеплення (ae = D/2), а при малому ae товщина стружки падає пропорційно фактору K.
Що впливає на витончення
Відношення ae/D.Головний параметр. При ae = D/2 (50%) K = 1.0, витончення немає. При ae = 10 % D → K ≈ 0.43, стружка у 2.3 рази тонша за fz. При ae = 5 % D → K ≈ 0.31, стружка у 3.2 рази тонша. При ae = 2 % D → K ≈ 0.20, стружка уп'ятеро тонша — це зона натирання.
Фактор зачеплення K.Розраховується як K = sin(arccos(1 − 2·ae/D)). Це геометричний множник: hex = fz × K. Чим менше K, тим більше витончення і тим більше потрібно піднімати fz для компенсації.
Подача на зуб (fz).Каталожна fz задана для «нормального» зачеплення. При малому ae цю fz потрібно збільшити: fz_компенсована = hex_цільова / K. Якщо цільова товщина стружки 0.08 мм, а K = 0.3, потрібна fz = 0.08 / 0.3 ≈ 0.27 мм/зуб - втричі більше каталожної.
Діаметр фрези (D).При однаковому ae фреза більшого діаметра дає менше ae/D, а значить сильніше витончення. Фреза Ø 20 мм з ae = 2 мм (10 %) тоншить сильніше, ніж фреза Ø 10 мм з тим самим ae = 2 мм (20 %).
Хвилинна подача (Vf). При компенсації fz росте Vf = fz × z × n. Верстат повинен забезпечити більшу швидкість подачі. Якщо Vf перевищує можливості верстата, збільшіть ae замість fz.
Часті питання
Коли потрібно компенсувати витончення стружки? При ae < 5 % без компенсації інструмент гарантовано «тре» та перегрівається. Калькулятор показує фактор K: якщо K < 0.35 компенсуйте.
Чому при HSM подача така висока? HSM працює з малим ae та великою Vc. Мале ae означає сильне витончення → fz потрібно збільшити у 3–5 разів. Це має агресивний вигляд, але реальна товщина стружки (hex) залишається в нормі. HSM без компенсації – це натирання на високій швидкості.
Як витончення впливає на стійкість інструменту? Правильно компенсоване витончення збільшує стійкість: при нормальній hex інструмент ріже, а не тре. Без компенсації стійкість падає різко - край перегрівається від тертя.
Калькулятор показує K = 0.2 - що робити? K = 0.2 означає стружку в 5 разів тонше fz. Два варіанти: збільшити fz у 5 разів (якщо верстат потягне Vf) або збільшити ae до K ≥ 0.35.
Чи працює формула для торцевого фрезерування? Формула hex = fz × K точна для бічного фрезерування кінцевою фрезою. Для торцевого (face milling) витончення залежить від відношення ae до ширини пластини формула інша. Даний калькулятор для бокового фрезерування.
Чи потрібна допомога з підбором режимів для HSM або компенсацією витончення? Зверніться до наших фахівців.