Tính toán tỷ lệ thức ăn hiệu quả, mỏng chip, và mrr cho các đường dẫn trochoidal (gọt vỏ). Tối ưu hóa độ sâu trục và trục cho năng suất tối đa.
Dựa trên lý thuyết mỏng chip cho các đường dẫn HSM tương tác xuyên tâm thấp. Cập nhật kết quả theo thời gian thực.
Một thợ máy chạy một máy nghiền đầu 12mm trong một túi thép với gia công thô thông thường mất 0.5mm Đường Xuyên tâm ở độ sâu trục 4mm. Dụng cụ kéo dài 90 phút, túi mất 45 phút để thô, và máy hiếm khi vượt quá tải trục chính 60%. Chuyển sang đường dẫn dụng cụ hình trochoidal với bước chân 10% (xuyên tâm 1.2mm) và độ sâu trục 12mm (Chiều dài sáo đầy đủ), cùng khoảng cách Bỏ túi trong 14 PHÚT. Dụng cụ kéo dài 120 phút. Sự khác biệt không gia tăng-đó là cấu trúc.
Máy phay hình trochoidal hoạt động vì nó giữ cho khớp xuyên tâm của dụng cụ đủ thấp để lưỡi cắt không bao giờ gắn hoàn toàn với vật liệu. Tải chip được phân phối trên nhiều răng trong một cấu hình Độ dày chip không đổi. Nhiệt được mang đi bởi con chip thay vì được dẫn vào dụng cụ. Trục chính máy vẫn tải dưới 80% ngay cả ở 3 × mrr của các đường dẫn công cụ thông thường. Những con số này không phải là Lý Thuyết-Chúng được đo hàng ngày tại các cửa hàng sản xuất chạy các Chiến Lược Gia Công tốc độ cao.
Các công thức tốc độ nạp thông thường cho rằng công cụ này được gắn trên một phần đáng kể đường kính của nó. Phay trochoidal sử dụng sự tham gia xuyên tâm 5-15%, tạo ra hiệu ứng làm mỏng Chip-chip được tạo ra ở độ Tương Tác Xuyên tâm thấp mỏng hơn Nguồn cấp dữ liệu được lập trình trên mỗi răng. Để duy trì tải chip được khuyến nghị, tốc độ Nguồn cấp dữ liệu phải được tăng lên nhờ yếu tố làm mỏng chip.
Yếu tố làm mỏng chip = 1 / sin (góc tương tác). Đối với một chân máy 10% có dụng cụ 12mm, góc tương tác là khoảng 37 °, tạo ra một yếu tố mỏng khoảng 1.65 ×. Điều này có nghĩa là nguồn cấp dữ liệu được lập trình trên mỗi răng có thể cao hơn 65% trong khi vẫn duy trì tải chip thực tế giống như phay thông thường. Kết hợp với độ sâu trục đầy đủ điển hình của các đường dẫn công cụ hình bầu dục, sự gia tăng mrr hiệu quả là đáng kể.
Aluminum 6061: 2-3 flute tools with stepover of 10-15% and full axial depth (1-1.5× diameter). Lượng chạy dao rates can reach 2-3× conventional values. Chip evacuation becomes the limiting factor at high MRR — use compressed air or coolant through the spindle. MRR improvements of 4-6× over conventional are typical.
Mild Steel 1018: 4-5 flute tools with stepover of 8-12% and axial depth of 1-1.5× diameter. Lượng chạy dao increase of 1.5-2× over conventional. The limiting factor is machine rigidity, not tool life. MRR improvement of 2-4× is achievable with a rigid machine.
Stainless Steel 304: 5-6 flute tools with stepover of 5-10%. Axial depth limited to 0.75-1× diameter due to work-hardening at the depth-of-cut line. Lượng chạy dao increase of 1.3-1.8×. MRR improvement of 1.5-3×. The Độ nhám bề mặt can help verify that the reduced radial engagement keeps cutting forces within safe limits.
Titanium Grade 5: 4-5 flute tools with stepover of 5-8%. Axial depth of 0.5-1× diameter. Lượng chạy dao increase is modest — 1.2-1.5× — because chip load is limited by thermal considerations. The main benefit of trochoidal milling in titanium is consistent tool life, not MRR. Through-spindle coolant at 50+ bar is essential.
Ba Thông số xác định một đường chuyền hình trochoidal là bước đi (tham gia xuyên tâm), chiều sâu trục và bước hình trochoidal (tiến về phía trước trên mỗi vòng lặp). Stepover là yếu tố quan trọng nhất-Nó xác định góc tương tác, từ đó xác định yếu tố mỏng chip và lực cắt.
Góc tương tác cho một AE stepover nhất định có đường kính công cụ D là: Nhồi = arccos(1 - 2 × AE/D). Ở độ dốc 10%, "37 °; ở 20%," ≈ "53 °; ở 40%," 79 °. Độ dốc dưới 10%, hiệu quả làm mỏng chip trở nên cực kỳ cao-Độ dốc 5% cho hệ số mỏng hơn 2.5 ×, cho phép tỷ lệ thức ăn rất cao nhưng với lợi nhuận giảm dần trên mrr vì công cụ này dành hầu hết thời gian trong không khí. Điểm ngọt ngào cho hầu hết các vật liệu là 8-15% stepover.
Đường dẫn công cụ hình trochoidal tạo ra sự gia tốc và giảm tốc liên tục trong các trục máy. Các máy có khả năng tăng tốc kém (Dưới 3 m/s²) không thể duy trì tốc độ thức ăn được lập trình trên các vòng xoắn hình bầu dục chặt chẽ-Thức ăn trung bình thực tế giảm xuống còn 40-60% giá trị được lập trình, phủ nhận lợi thế mrr. Đối với các máy này, việc gia công thô thông thường với độ tương tác xuyên tâm vừa phải (30-40%) mang lại kết quả tốt hơn.
Dụng cụ ngắn (chiều dài dưới 3 × đường kính) có lợi nhất từ phay trochoidal. Dụng cụ dài (đường kính trên 5 ×) giới thiệu độ lệch và tiếng nói giới hạn mrr có thể đạt được bất kể chiến lược đường dẫn công cụ. Trong những trường hợp này, việc Giảm độ sâu trục và sử dụng máy đập thông thường hiệu quả hơn là phải vật lộn với sự mất ổn định của trochoidal.
What is trochoidal milling? A high-speed machining strategy where the tool follows a looping (trochoidal) path with low radial engagement (5-15%) and high axial depth. This maintains constant chip load and allows much higher feed rates than conventional roughing.
How do you calculate feed rate for trochoidal milling? Lượng chạy dao rate = RPM × flutes × programmed fz × chip thinning factor. The chip thinning factor compensates for the reduced chip thickness at low radial engagement. This calculator does all the math automatically.
What stepover should I use for trochoidal milling? 8-15% of tool diameter for most materials. 5-10% for difficult materials like titanium and stainless. Below 5% the tool spends too much time in air; above 20% the chip thinning benefit decreases and cutting forces rise sharply.
Can I use trochoidal milling on any CNC machine? No. Machine acceleration must be at least 3 m/s² to maintain programmed feed on the looping toolpath. Machines with acceleration below 2 m/s² will see reduced benefit. Newer machines with linear motors or dual-ball screws achieve 5-10 m/s² and maximize trochoidal performance.
How does trochoidal milling affect tool life? Trochoidal toolpaths typically improve tool life by 20-50% compared to conventional roughing at the same MRR because the reduced radial engagement prevents thermal shock and distributes wear evenly across the cutting edge. The constant chip load also eliminates the impact loading that causes micro-chipping.
What is chip thinning in trochoidal milling? At low radial engagement, the chip produced is thinner than the programmed feed per tooth. The ratio of programmed to actual chip thickness is the chip thinning factor. Lượng chạy dao rate must be increased by this factor to maintain the recommended chip load. This calculator computes the thinning factor for your specific stepover.
Đối với các nhà máy cuối được thiết kế cho đường dẫn công cụ HSM hình trochoidal, hãy kiểm tra các nhà máy cuối cùng hiệu suất cao của chúng tôi