I. Ce este frezarea cu avans mare?
Frezarea cu avans mare (prescurtată HFM) este o strategie avansată de frezare în prelucrarea CNC modernă. Caracteristica sa principală este „adâncimea mică de așchiere și viteza mare de avans”. Comparativ cu metodele tradiționale de frezare, această tehnologie utilizează o adâncime de așchiere axială extrem de mică (de obicei, între 0,1 și 2,0 mm) și o viteză de avans pe dinte extrem de mare (de până la 5-10 ori mai mare decât frezarea tradițională), combinată cu o viteză mare a axului, pentru a obține o viteză de avans uimitoare.
Natura revoluționară a acestui concept de prelucrare constă în transformarea completă a direcției forței de așchiere, transformând forța radială dăunătoare generată în frezarea tradițională în forță axială benefică, făcând astfel posibilă prelucrarea rapidă și eficientă. Capul de frezare cu avans rapid este tocmai o unealtă specializată concepută pentru a implementa această strategie și a devenit un instrument de prelucrare indispensabil în industria modernă de fabricație a matrițelor, în industria aerospațială și în industria auto, printre altele.
II. Principiul de funcționare alFreză cu avans mare
Secretul frezei cu avans mare constă în designul său unic cu unghi principal mic. Spre deosebire de frezele tradiționale cu un unghi principal de 45° sau 90°, capul frezei cu avans rapid adoptă de obicei un unghi principal mic, de 10° până la 30°. Această modificare a geometriei modifică fundamental direcția forței de așchiere.
Procesul de transformare mecanică: Când lama intră în contact cu piesa de prelucrat, designul cu unghi mic de degajare principală face ca forța de așchiere să fie orientată în principal în direcția axială (de-a lungul axei corpului sculei) mai degrabă decât în direcția radială (perpendiculară pe axă), ca în frezarea tradițională. Această transformare are ca rezultat trei efecte cheie:
1. Efect de suprimare a vibrațiilor: Forța axială uriașă trage discul de tăiere „spre” arborele principal, provocând o stare tensionată a sistemului unealta de tăiere - arborele principal. Acest lucru suprimă eficient vibrațiile și fluturarea, permițând tăierea lină chiar și în condiții de console mari.
2. Efect de protecție a mașinii: Forța axială este suportată de rulmentul axial al arborelui principal al mașinii. Capacitatea sa portantă este mult mai mare decât cea a rulmenților radiali, reducând astfel deteriorarea arborelui principal și prelungind durata de viață a echipamentului.
3. Efect de îmbunătățire a avansului: Elimină limitările legate de vibrații, permițând sculei să gestioneze rate de avans extrem de mari pe dinte. Viteza de avans poate ajunge de 3 până la 5 ori mai mare decât cea a frezării convenționale, viteza maximă ajungând la peste 20.000 mm/min.
Acest design mecanic ingenios permite capului de frezare cu avans rapid să mențină o rată ridicată de îndepărtare a metalului, reducând în același timp semnificativ vibrațiile de așchiere, punând bazele unei prelucrări de înaltă calitate a suprafețelor.
III. Principalele avantaje și caracteristici aleFreză cu avans mare
1. Prelucrare de înaltă eficiență: Cel mai notabil avantaj al frezei cu avans mare este rata sa remarcabilă de îndepărtare a metalului (MRR). Deși adâncimea de așchiere axială este relativ mică, viteza de avans extrem de mare compensează complet această deficiență. De exemplu, atunci când o freză cu portal obișnuită utilizează un cap de frezare cu avans rapid pentru a prelucra oțelul pentru scule, viteza de avans poate ajunge la 4.500 - 6.000 mm/min, iar rata de îndepărtare a metalului este de 2 - 3 ori mai mare decât cea a frezelor tradiționale.
2. Calitate excelentă a suprafeței: Datorită procesului de așchiere extrem de lin, frezarea cu avans rapid poate obține un finisaj excelent al suprafeței, atingând de obicei Ra0,8 μm sau chiar mai mult. În multe cazuri, suprafețele prelucrate folosind capete de frezare cu avans rapid pot fi utilizate direct, eliminând procesul de semifinisare și scurtând semnificativ procesul de producție.
3. Efect remarcabil de economisire a energiei: Cercetările arată că consumul de energie al frezării cu avans rapid este cu 30% până la 40% mai mic decât cel al frezării tradiționale. Forța de așchiere este utilizată eficient pentru îndepărtarea materialului, în loc să fie consumată în vibrațiile sculei și ale mașinii, obținând o prelucrare cu adevărat ecologică.
4. Poate prelungi semnificativ durata de viață a sistemului de scule: Procesul de așchiere lin reduce impactul și uzura sculei, iar durata de viață a sculei poate fi crescută cu peste 50%. Caracteristica de forță radială redusă reduce, de asemenea, sarcina asupra arborelui principal al mașinii-unelte, fiind deosebit de potrivită pentru mașinile vechi cu rigiditate insuficientă sau pentru scenarii de prelucrare cu deschidere mare.
5. Avantajele prelucrării pieselor cu pereți subțiri: Forța radială extrem de mică permite frezei cu avans mare să fie o alegere ideală pentru prelucrarea pieselor cu pereți subțiri și ușor deformabile (cum ar fi componentele structurale aerospațiale, piesele de matriță ale caroseriei auto). Deformarea piesei de prelucrat este redusă cu 60%-70% în comparație cu frezarea tradițională.
Referință pentru parametrii tipici de prelucrare ai frezei cu avans mare:
Când se utilizează o freză cu avans mare cu un diametru de 50 mm și echipată cu 5 lame pentru prelucrarea oțelului de scule P20 (HRC30):
Turația axului: 1.200 rpm
Viteză de avans: 4.200 mm/min
Adâncime de tăiere axială: 1,2 mm
Adâncime de tăiere radială: 25 mm (avans lateral)
Rată de îndepărtare a metalului: Până la 126 cm³/min
IV. Rezumat
Freza cu avans mare nu este doar o unealtă; reprezintă un concept avansat de prelucrare. Prin design mecanic ingenios, aceasta transformă dezavantajele forței de așchiere în avantaje, obținând o combinație perfectă între viteză mare, eficiență ridicată și precizie ridicată de prelucrare. Pentru întreprinderile de prelucrare mecanică care se confruntă cu presiunea de a crește eficiența și de a îndeplini cerințele de prelucrare de înaltă calitate, aplicarea rațională a tehnologiei capului de frezare cu avans rapid este, fără îndoială, o alegere strategică pentru creșterea competitivității.
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei CNC, a materialelor pentru scule și a software-ului CAM, tehnologia de frezare cu avans rapid va continua să evolueze, oferind un suport tehnic solid pentru transformarea și modernizarea inteligentă a industriei prelucrătoare. Încorporați imediat capul de frezare cu avans rapid în procesul dumneavoastră de producție și experimentați efectul transformator al procesării eficiente!
Data publicării: 03 septembrie 2025
