نکات قابل توجه در استفاده از ابزار های High Feed

نکات قابل توجه در استفاده از ابزار های High Feed

با توجه به روند رو به افزایش استفاده از ابزارهای High feed ، در متن حاضر سعی شده موارد مهم و کاربردی در ارتباط با آنها، برای ماشینکاری حفره های قالب ها مطرح گردد. در این نوع قطعه کارها، به نظر می رسد اگر ابتدا بلوک متریال اولیه، سختکاری گردد و سپس ماشینکاری بر روی آن انجام پذیرد، امکان عدم یکنواختی در سختی موجود در عمق های مختلف وجود داشته باشد و نظر به اهمیت موجود در سختی سطح حفره های قالب، این نکته می تواند اولین مورد قابل توجه در این روش ماشینکاری باشد.

در مراحل Pencil ( Pre Roughing) ، Roughing و Semi Finishing ، نظر به میزان حجم برداشت براده، استهلاک شدید ابزار و افزایش زمان ماشینکاری به همراه خواهد بود. بنابراین با توجه به این شرایط، پیشنهاد می گردد که ابتدا ماشینکاری تا مرحله Semi Finishing انجام پذیرد و پس از سختکاری ادامه مراحل انجام پذیرد.

در این ارتباط، با دارا بودن اطلاعات بیشتر از نوع سختکاری و رفتار جنس مورد نظر، می توان پیچیدگی یا دفرمگی احتمالی قطعه را منظور کرد و اضافه بار برای مراحل نهایی در نظر گرفت. در بسیاری ازحالات، بعد از مرحله Semi Finishing ، جهت دارا بودن cusp کمتر و ایجاد یکنواختی بار برای مرحله Finishing ، یک مرحله ماشینکاری تحت عنوان PreFininshing انجام می پذیرد که در آن از Step Over و Step Down کمتری استفاده می گردد.

از مهمترین مسائل در بهره گیری از ابزارهای High Feed Milling ، نیاز به گوشه گیری مناسب می باشد. با توجه به r (قوس) بزرگ موجود در لبه های برنده، براده برداری ابزار در گوشه ها دشوار و با تحمل حجم بار زیاد می باشد بنابراین دپارتمان ماشینکاری جهت جلوگیری از ایجاد ضربه بر روی ابزار و دارا بودن حرکتی یکنواخت در حین براده برداری سعی می شود تا در مرحله های قبل از Finishing تا جایی که امکان دارد، ازحجم بار گوشه ها کاست. برای این منظور از برنامه های Pencil (Along) بهره گرفته می شود.

نکته مهم در این برنامه ها استفاده از ابزاری با شعاع کمتر نسبت به ابزاری است که با آن قرار است برنامه Finishing انجام گیرد. در چنین حالتی سعی گردد Thickness باقی مانده در گوشه ها کمتر از قسمت های معمول برای برنامه Finishing باشد. به عنوان مثال اگر Thickness برنامه Finishing ، mm 1 در نظر گرفته شده باشد، برای برنامه های /2 Pencil (Along) تا mm 1/15 بالاتر از سطح اصلی قطعه برنامه ای در نظر گرفته می شود و تلاش می گردد که تا کوچکترین شعاع ابزار مورد نیاز برنامه Pencil اجرا شود.

هرچند که انتخاب استراتژی ماشینکاری وابسته به مدل قطعه کار می باشد، ولی به طور کلی در هنگام استفاده از ابزارهای High Feed Milling ، سعی می شود برنامه به گونه ای نباشد که ابزار همزمان با دیواره وکف قطعه درگیر شود، به عبارت دیگر از سمت دیواره حرکتی به سمت کف قطعه ویا برعکس نداشته باشد. در واقع با انتخاب استراتژی مناسب و ایجاد Boundary ، طوری قطعه به صورت تکه تکه ماشینکاری می گردد که تنها وضعیت های Side Milling ویا Face Milling را در حین براده برداری دارا باشیم.

با توجه به سطح درگیری بالا در ابزارهای High Feed Milling به هنگام ورود) نفوذ( بر قطعه کار، بهترین وضعیت ورودی ابزار استفاده از حالات Arc ( Circle ) و Ramp می باشد. در وضعیت استفاده از Ramp زاویه مورد نظر باید بسیار بسته (کم) باشد تا نفوذی که انجام می پذیرد همراه با ایجاد ارتعاش و مضرس کردن سطح قطعه کار نباشد. در این رابطه می توان (در نرم افزار Power mill)، از گزینه Skim نیز در حین ایجاد برنامه بهره جست و با تعریف یک ارتفاع نسبت به Safe قطعه کار، زمان ماشینکاری را کاهش داد.

در هر حال می توان گفت ابزارهای High Feed Milling ،با دارا بودن شرایطی خاص، برای ماشینکاری D ، مناسب بوده و همواره (به خصوص در برنامه های Roughing و Semi Finishing) باید تلاش کرد تا حرکت در محور Z را از حرکات دیگر محورها جدا کرد. (به عنوان مثال استفاده ار استراتژی های Z Level & Slice ) در مقایسه با ابزار های Ballnose ، که برای فرم تراشی (فرزکاری سطوح Free Form) در Overhang های کم و شرایط براده برداری Stable مناسبند، ابزارهای High Feed در پاکت تراشی های عمیق با Over Hang بالای ابزار و ماشینکاری غیر پایدار بسیار توصیه می شوند.

به خاطر زاویه مناسب ورودی در این ابزارها (به لطف شکل لبه برنده) و زاویه مناسب در راستای نیروهای ماشینکاری، قسمت اعظم این نیرو در راستای اسپیندل وبخش ناچیزی از آنها در جهت عمود بر راستای اسپیندل می باشد. بنابراین این ابزارها کمترین ارتعاش ایجاد شده در حین براده برداری را به همراه خواهند داشت.

نکات قابل توجه در استفاده از ابزار های High Feed

با توجه به شکل مناسب اینسرت ها یا لبه های برنده در این گونه ابزارها، دامنه وسیعی از جنس ها را می توان با آنها ماشینکاری نمود طوری که گاها تا 61 % از زمان ماشینکاری کاسته شود. این ابزارها با بهره گیری از ضخامت بسیار کم براده، دارای عمر نسبتا طولانی بوده و با افزایش نرخ برداشت براده، به افزایش بهره وری در ماشینکاری کمک شایانی می نمایند. ابزارهای High feed ، در مقایسه با ابزارهای، Ball Nose دارای مقاومت کمتری در برابر برش می باشند و این امر آنها را قادر می سازد تا با نرخ پیشروی بالاتر و OverHang بیشتری بتوانند براده برداری نمایند.

در صورت دارا بودن امکان انتخاب نوع Interpolation در نرم افزار CAM مورد استفاده شما، بهتر است برای اینگونه ابزارها از Circular Interpolation بهره گرفته شود تا از تعداد خطوط برنامه برای ماشینکاری هر قوس کاسته شود ودر نهایت بر روی زمان ماشینکاری نیز تاثیر گذار باشد.

گردآورنده: مهندس بهروز نوروزی | مهندس امیر علی نقی زاده