YG-1: Когда твердость перестает быть ограничением для производительности
Твердосплавные концевые фрезы X-1 EH
Финишная обработка твердых материалов — это всегда поиск компромисса.
Любой инженер знает: чем тверже сталь (50 HRC и выше), тем осторожнее нужно работать. Попытка ускорить процесс — поднять обороты или подачу — почти всегда приводит к вибрации. Этот главный враг стабильности портит чистоту поверхности (оставляя "рябь" или "дробление") и вызывает сколы на режущей кромке. В итоге инструмент изнашивается быстро и непредсказуемо.
Такой компромисс напрямую бьет по карману: медленная работа — это долгое время на станке, а нестабильная стойкость фрезы — это риск брака и простои. Новые разработки в проектировании инструмента предлагают другой подход: не пытаться "поймать" узкий диапазон стабильных режимов, а значительно расширить эти рамки за счет инженерных решений, заложенных в саму конструкцию фрезы.
Как возникает вибрация и почему это важно?
Корень проблемы — резонанс. Представьте, что вы раскачива ете качели. Если толкать их в такт, они раскачаются очень сильно. То же самое происходит в станке: когда зубья обычной фрезы с одинаковым шагом врезаются в деталь, они создают ритмичные, повторяющиеся импульсы. На определенных оборотах эти импульсы "раскачивают" всю систему "станок-оснастка-деталь", и начинается сильная вибрация.
Твердосплавные концевые фрезы YG-1 серии X1-EH спроектированы так, чтобы сломать этот "ритм" и не дать "качелям" раскачаться. Их геометрия стабилизирует процесс, предотвращая сами условия для возникновения резонанса.
Для этого используются две ключевые технологии:
• Неравномерный шаг зубьев: Расстояние между режущими кромка ми у 4-, 6- и 8-зубых фрез специально сделано разным. Каждый зуб вступает в работу через свой, уникальный промежуток времени. Это создает неритмичные силовые импульсы. У системы просто нет единой частоты, чтобы войти в резонанс. • Переменный угол наклона спирали: В 4-зубых фрезах эта техно логия дополнительно улучшает процесс. Разный угол наклона канавок постоянно меняет направление сил резания, что эффективно гасит любые возникающие колебания и обеспечивает исключительную плавность обработки.
• Неравномерный шаг зубьев: Расстояние между режущими кромка ми у 4-, 6- и 8-зубых фрез специально сделано разным. Каждый зуб вступает в работу через свой, уникальный промежуток времени. Это создает неритмичные силовые импульсы. У системы просто нет единой частоты, чтобы войти в резонанс. • Переменный угол наклона спирали: В 4-зубых фрезах эта техно логия дополнительно улучшает процесс. Разный угол наклона канавок постоянно меняет направление сил резания, что эффективно гасит любые возникающие колебания и обеспечивает исключительную плавность обработки.
В основе этой геометрии лежит особо прочный мелкозернистый твердый сплав (в фрезах диаметром до 6 мм). Он делает тонкие режущие кромки более стойкими к сколам. Сверху нанесено износостойкое C-покрытие, которое защищает фрезу от перегрева и не дает стружке налипать.
Что это дает на практике? Цифры из цеха.
Насколько это работает, показывают испытания на популярных инструмен тальных сталях. Важно не просто увидеть цифры, а понять, что они значат для производства.
• Стойкость (обработка стали Х12, 60 HRC): Фреза X1-EH Ø12 мм проработала 520 минут против 180 минут у конкурента. Прирост — 188%. На практике это значит, что вместо трех смен инстру мента за смену оператор делает только одну. Это экономит время, деньги на фрезы и снижает риск ошибки при замене.
• Производительность (обработка стали 30Х13, 56 HRC): На обработке контуров одна фреза X1-EH Ø6 мм изготовила 24 детали против 16 у аналога. Прирост — 50%. Это прямое увеличение выпуска продукции на 50% на одной операции без покупки нового станка.
• Износостойкость (обработка стали Х12МФ, 63 HRC): После длинного цикла обработки износ кромки X1-EH составил всего 18 мкм против 81 мкм у конкурента. Износ ниже в 4.5 раза. Такая предска зуемость — ключ к работе в автомати ческом режиме. Технолог может быть уверен, что последняя деталь в партии будет такой же точной, как и первая, без постоянного контроля.
• Производительность (обработка стали 30Х13, 56 HRC): На обработке контуров одна фреза X1-EH Ø6 мм изготовила 24 детали против 16 у аналога. Прирост — 50%. Это прямое увеличение выпуска продукции на 50% на одной операции без покупки нового станка.
• Износостойкость (обработка стали Х12МФ, 63 HRC): После длинного цикла обработки износ кромки X1-EH составил всего 18 мкм против 81 мкм у конкурента. Износ ниже в 4.5 раза. Такая предска зуемость — ключ к работе в автомати ческом режиме. Технолог может быть уверен, что последняя деталь в партии будет такой же точной, как и первая, без постоянного контроля.
Эти тесты показывают, что технология отлично работает. Но что будет в по-настоящему экстремальных условиях?
Стресс-тест: микрофрезерование Стеллита
Самым показательным стало испытание на часовом производстве при изготовлении крошечной детали «вал перевода».
Задача испытания - обработать кобальтовый сплав Stellite 20 твердостью 65 HRC.
Stellite — один из самых сложных материалов. Он создан, чтобы сопротивляться износу, и его структура работает как наждак, моментально стирая режущую кромку. Вдобавок он склонен "закаляться" прямо под фрезой, становясь еще тверже. Сложность добавлял и размер: диаметр фрезы — всего 0.3 мм. При таком размере даже крошечное биение в несколько микрон сразу ломает фрезу.
Stellite — один из самых сложных материалов. Он создан, чтобы сопротивляться износу, и его структура работает как наждак, моментально стирая режущую кромку. Вдобавок он склонен "закаляться" прямо под фрезой, становясь еще тверже. Сложность добавлял и размер: диаметр фрезы — всего 0.3 мм. При таком размере даже крошечное биение в несколько микрон сразу ломает фрезу.
В испытании фрезу X1-EH (HP188914) сравнили с другой специальной фрезой.
Для X1-EH были выбраны существенно более производительные режимы резания.
Для X1-EH были выбраны существенно более производительные режимы резания.
Что показали испытания?
Увеличение подачи в 10 раз (!) — это переход от осторожного "выглаживания" к реальному съему металла. Такой смелый шаг стал возможен только благодаря стабильности, заложенной в конструкцию фрезы. Технологии, предотвращающие вибрацию, и высочайшая точность изготовления (хвостовик с допуском h4) позволили инструменту выдержать нагрузки, немыслимые для стандартной геометрии в таких условиях.
Увеличение подачи в 10 раз (!) — это переход от осторожного "выглаживания" к реальному съему металла. Такой смелый шаг стал возможен только благодаря стабильности, заложенной в конструкцию фрезы. Технологии, предотвращающие вибрацию, и высочайшая точность изготовления (хвостовик с допуском h4) позволили инструменту выдержать нагрузки, немыслимые для стандартной геометрии в таких условиях.
Итог был закономерен:
Фреза конкурента смогла сделать лишь половину детали. Фреза X1-EH изготовила деталь целиком, показав вдвое большую стойкость при гораздо более высокой производи тельности
Фреза конкурента смогла сделать лишь половину детали. Фреза X1-EH изготовила деталь целиком, показав вдвое большую стойкость при гораздо более высокой производи тельности
Пример с обработкой Стеллита и фрезами X1 от YG-1 — это хороший показатель запаса прочности. Те же инженерные принципы, которые помогли крошечной фрезе справиться с суперсплавом, обеспечивают стабильность и для обычных фрез при обработке инструментальных сталей. Для технолога это возможность перейти от постоянных компромиссов к уверенной работе: смелее назначать более быстрые режимы резания, сокращать время обработки и получать стабильно высокое качество, превращая сложную задачу в предсказуемый и управляемый процесс.
Разнообразие, технологичность, надежность — это именно то, что делает компанию YG-1 (Ю. Корея) вашим стратегическим партнером в мире металлообработки.