۱. آسیاب با خوراک بالا چیست؟
فرزکاری با تغذیه بالا (به اختصار HFM) یک استراتژی فرزکاری پیشرفته در ماشینکاری CNC مدرن است. ویژگی اصلی آن "عمق برش کم و نرخ پیشروی بالا" است. در مقایسه با روش‌های فرزکاری سنتی، این فناوری از عمق برش محوری بسیار کم (معمولاً از 0.1 تا 2.0 میلی‌متر) و نرخ پیشروی بسیار بالا در هر دندانه (تا 5 تا 10 برابر فرزکاری سنتی) همراه با سرعت اسپیندل بالا، برای دستیابی به نرخ پیشروی شگفت‌انگیز استفاده می‌کند.
ماهیت انقلابی این مفهوم پردازش در تغییر کامل جهت نیروی برشی، تبدیل نیروی شعاعی مضر تولید شده در فرزکاری سنتی به نیروی محوری مفید نهفته است و در نتیجه پردازش پرسرعت و کارآمد را ممکن می‌سازد. هد فرزکاری با تغذیه سریع دقیقاً ابزاری تخصصی است که برای اجرای این استراتژی طراحی شده و به یک ابزار پردازش ضروری در صنایع قالب‌سازی مدرن، هوافضا و خودروسازی و سایر صنایع تبدیل شده است.
دوم. اصل کارفرز با تغذیه بالا
راز پشت فرزهای با تغذیه بالا در طراحی منحصر به فرد زاویه اصلی کوچک آن نهفته است. برخلاف فرزهای سنتی با زاویه اصلی ۴۵ درجه یا ۹۰ درجه، سر فرزهای با تغذیه سریع معمولاً زاویه اصلی کوچکی بین ۱۰ تا ۳۰ درجه را اتخاذ می‌کند. این تغییر در هندسه اساساً جهت نیروی برش را تغییر می‌دهد.
فرآیند تبدیل مکانیکی: هنگامی که تیغه با قطعه کار تماس پیدا می‌کند، طراحی زاویه براده اصلی کوچک باعث می‌شود که نیروی برش عمدتاً در جهت محوری (در امتداد محور بدنه ابزار) به جای جهت شعاعی (عمود بر محور) مانند فرزکاری سنتی باشد. این تبدیل منجر به سه اثر کلیدی می‌شود:
۱. اثر کاهش لرزش: نیروی محوری عظیم، دیسک برش را "به سمت" شفت اصلی می‌کشد و باعث می‌شود سیستم ابزار برش - شفت اصلی در حالت تنش قرار گیرد. این امر به طور موثری لرزش و لرزش را کاهش می‌دهد و برش صاف را حتی در شرایط برآمدگی زیاد امکان‌پذیر می‌سازد.
۲. اثر محافظت از ماشین: نیروی محوری توسط یاتاقان محوری شفت اصلی ماشین تحمل می‌شود. ظرفیت تحمل آن بسیار بیشتر از یاتاقان‌های شعاعی است، در نتیجه آسیب به شفت اصلی کاهش یافته و طول عمر تجهیزات افزایش می‌یابد.
۳. اثر افزایش پیشروی: محدودیت‌های ارتعاش را از بین می‌برد و ابزار را قادر می‌سازد تا نرخ پیشروی بسیار بالایی را در هر دندانه مدیریت کند. سرعت پیشروی می‌تواند به ۳ تا ۵ برابر فرزکاری معمولی برسد و حداکثر سرعت به بیش از ۲۰۰۰۰ میلی‌متر در دقیقه می‌رسد.
این طراحی مکانیکی مبتکرانه، هد فرزکاری با تغذیه سریع را قادر می‌سازد تا نرخ بالای براده‌برداری فلز را حفظ کند و در عین حال لرزش برش را به میزان قابل توجهی کاهش دهد و پایه و اساس پردازش سطح با کیفیت بالا را بنا نهد.
III. مزایا و ویژگی‌های اصلیفرز با تغذیه بالا
۱. پردازش با راندمان بالا: قابل توجه‌ترین مزیت فرز با تغذیه بالا، نرخ براده‌برداری فلز (MRR) فوق‌العاده آن است. اگرچه عمق برش محوری نسبتاً کم است، اما سرعت پیشروی بسیار بالای آن این کمبود را کاملاً جبران می‌کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک دستگاه فرز دروازه‌ای معمولی از یک سر فرز با تغذیه سریع برای پردازش فولاد ابزار استفاده می‌کند، سرعت پیشروی می‌تواند به ۴۵۰۰ تا ۶۰۰۰ میلی‌متر در دقیقه برسد و نرخ براده‌برداری فلز ۲ تا ۳ برابر بیشتر از فرزهای سنتی است.
۲. کیفیت سطح عالی: به دلیل فرآیند برش بسیار روان، فرزکاری با تغذیه سریع می‌تواند به پرداخت سطح عالی، معمولاً به Ra0.8μm یا حتی بالاتر، دست یابد. در بسیاری از موارد، سطوحی که با استفاده از سرهای فرزکاری با تغذیه سریع پردازش می‌شوند، می‌توانند مستقیماً مورد استفاده قرار گیرند و فرآیند نیمه‌پرداخت را حذف کرده و فرآیند تولید را به طور قابل توجهی کوتاه کنند.
۳. اثر صرفه‌جویی قابل توجه در مصرف انرژی: تحقیقات نشان می‌دهد که مصرف انرژی در فرزکاری با تغذیه سریع ۳۰ تا ۴۰ درصد کمتر از فرزکاری سنتی است. نیروی برش به جای اینکه صرف ارتعاش ابزار و ماشین شود، به طور مؤثر برای حذف مواد استفاده می‌شود و به این ترتیب به فرآوری سبز واقعی دست می‌یابیم.
۴. می‌تواند عمر مفید سیستم ابزار را به طور قابل توجهی افزایش دهد: فرآیند برش روان، ضربه و سایش ابزار را کاهش می‌دهد و عمر ابزار را می‌توان بیش از ۵۰٪ افزایش داد. مشخصه نیروی شعاعی کم نیز بار روی اسپیندل ماشین ابزار را کاهش می‌دهد و آن را به ویژه برای ماشین‌های قدیمی با استحکام ناکافی یا برای سناریوهای پردازش دهانه بزرگ مناسب می‌کند.
۵. مزایای پردازش قطعات جدار نازک: نیروی شعاعی بسیار کم، فرز با تغذیه بالا را به انتخابی ایده‌آل برای پردازش قطعات جدار نازک و قطعاتی که به راحتی تغییر شکل می‌دهند (مانند اجزای سازه‌ای هوافضا، قطعات قالب بدنه خودرو) تبدیل می‌کند. تغییر شکل قطعه کار در مقایسه با فرزکاری سنتی ۶۰ تا ۷۰ درصد کاهش می‌یابد.
مرجع پارامترهای پردازش معمول فرز با تغذیه بالا:
هنگام استفاده از فرز فرز با تغذیه بالا با قطر 50 میلی‌متر و مجهز به 5 تیغه برای ماشینکاری فولاد ابزار P20 (HRC30):
سرعت اسپیندل: ۱۲۰۰ دور در دقیقه
نرخ تغذیه: ۴۲۰۰ میلی‌متر در دقیقه
عمق برش محوری: ۱.۲ میلی‌متر
عمق برش شعاعی: ۲۵ میلی‌متر (از کنار)
نرخ حذف فلز: تا ۱۲۶ سانتی‌متر مکعب در دقیقه
چهارم. خلاصه
فرز با تغذیه بالا صرفاً یک ابزار نیست؛ بلکه نمایانگر یک مفهوم پردازش پیشرفته است. از طریق طراحی مکانیکی مبتکرانه، معایب نیروی برش را به مزایا تبدیل می‌کند و به ترکیبی کامل از سرعت بالا، راندمان بالا و پردازش با دقت بالا دست می‌یابد. برای شرکت‌های پردازش مکانیکی که با فشار برای افزایش راندمان و برآورده کردن نیازهای پردازش با کیفیت بالا روبرو هستند، کاربرد منطقی فناوری هد فرز با تغذیه سریع بدون شک یک انتخاب استراتژیک برای افزایش رقابت‌پذیری است.
با توسعه مداوم فناوری CNC، مواد ابزار و نرم‌افزار CAM، فناوری فرزکاری با تغذیه سریع به تکامل خود ادامه خواهد داد و پشتیبانی فنی قوی برای تحول هوشمند و ارتقاء صنعت تولید فراهم می‌کند. فوراً سر فرزکاری با تغذیه سریع را در فرآیند تولید خود بگنجانید و اثر دگرگون‌کننده پردازش کارآمد را تجربه کنید!
زمان ارسال: سپتامبر-03-2025
