1
Операторы знают ситуацию: чипы упаковывают в 50 мм глубокий карман, сварка чипов, инструменты ломаются, сигнализация о шпинделе.тесные углы и длинные выступы ловят ихСуществующие правила открытых флейт с большим пальцем, охлаждающее средство для наводнения не работает, когда карманы превышают 3 × диаметр инструмента.давление охлаждающей жидкости и кинематика пути инструмента на эвакуации чипа в условиях производства 2025 года.
2 Методы исследования
2.1 Проектирование экспериментов
Полный 23 факториал с центральными точками (n = 11).
Факторы:
• A: Угол спирали 38° (низкий), 45° (высокий).
• B: давление охлаждающей жидкости ≈40 бар (низкий), 80 бар (высокий).
• С: Стратегия пути ‒ адаптивный трохоид против обычного растра.
2.2 Рабочая часть и машина
7075-T6 блоки, 120 × 80 × 60 мм, карманы шириной 10 мм × глубиной 50 мм. Haas VF-4SS, 12 кВ HSK-63 шпиндель, охладитель Blaser Vasco 7000.
2.3 Получение данных
• Время пребывания чипа: высокоскоростная камера на 5 000 кадров в секунду, отслеживаемая с помощью окрашенных чипов.
• Износ инструмента: оптический микроскоп, VB ≤0,2 мм.
• Грубость поверхности: Mahr Perthometer M400, отрезок 0,8 мм.
2.4 Пакет для воспроизводимости
G-код, список инструментов и чертежи насадки охлаждающей жидкости архивированы на сайте github.com/pft/chip-evac-2025.
3 Результаты и анализ
На рисунке 1 показана диаграмма Парето стандартизированных эффектов; углом спирали и давлением охлаждающей жидкости доминируют (p < 0,01).
Таблица 1 Результаты эксперимента (среднее значение, n = 3)
Настройка параметров. Местонахождение чипа. Время службы инструмента.
38°, 40 бар, растр 4.8 22 13
45 градусов, 80 баров, трохоид 2.8 45 0.55
Улучшение. 42%. +105%.
На рисунке 2 изображены векторы скорости чипа; спираль 45° генерирует компонент скорости оси вверх 1,8 м/с против 0,9 м/с для 38°, что объясняет более быструю эвакуацию.
4 Обсуждение
4.1 Механизм
Более высокая спираль увеличивает эффективность гребня, разжижает щелочи и уменьшает адгезию. 80 бар охлаждающее средство обеспечивает 3-кратный более высокий массовый поток;Симуляция CFD (см. Приложение A) показывает, что турбулентная кинетическая энергия на базе кармана увеличивается с 12 до 38 J/kg.Трохоидные пути поддерживают постоянное взаимодействие, избегая упаковки чипов, видимых в растровых углах.
4.2 Ограничения
Испытания были ограничены 7075 алюминия; титановые сплавы могут потребовать криогенной помощи.
4.3 Практические последствия
Магазины могут модернизировать существующие машины с переменной наклоной, карбидами с высокой спиралью и программируемыми охлаждающими сосудами за < 2000 долларов США за шпиндель, окупаемость в течение 3 месяцев на основе экономии срока службы инструмента.
5 Заключение
Резаки с высокой спиралью, охлаждающая жидкость через инструмент 80 бар и трохоидные пути формируют эффективный, переносимый пакет, который сокращает время пребывания микроскопа и удваивает срок службы инструмента в глубокой мешочке фрезы алюминия.Будущие работы должны расширить матрицу до титана и изучить процесс вакуумной экстракции для соотношений сторон выше 8:1.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
