1
Operator tahu tempat kejadian: chip mengemas kantong 50 mm dalam, pengelasan chip yang dipotong kembali, alat berkedip, alarm spindle.Sudut yang sempit dan stik-out panjang menjebak mereka. aturan yang ada dari jempol open flutes, air pendingin banjir gagal ketika kantong melebihi 3 × diameter alat. studi ini mengukur efek gabungan dari geometri alat,Tekanan pendingin dan kinematik jalur alat pada evakuasi chip dalam kondisi produksi 2025.
2 Metode Penelitian
2.1 Desain Eksperimen
Faktorial penuh 23 dengan titik pusat (n = 11).
Faktor-faktor:
• A: Heliks sudut 38° (rendah), 45° (tinggi).
• B: Tekanan pendingin 40 bar (rendah), 80 bar (tinggi).
• C: Strategi jalur trochoid adaptif vs raster konvensional.
2.2 Workpiece & Mesin
Blok 7075-T6, 120 × 80 × 60 mm, kantong lebar 10 mm × 50 mm. Haas VF-4SS, 12 k spindle HSK-63, pendingin Blaser Vasco 7000.
2.3 Akuisisi Data
• Waktu tinggal chip: kamera berkecepatan tinggi pada 5 000 fps, dilacak melalui chip berwarna.
• Pakai alat: mikroskop optik, VB ≤0,2 mm akhir masa pakai.
• Karatan permukaan: Mahr Perthometer M400, cut-off 0,8 mm.
2.4 Paket Reproducibility
G-code, daftar alat dan gambar nozzle pendingin diarsipkan di github.com/pft/chip-evac-2025.
3 Hasil dan Analisis
Gambar 1 menunjukkan grafik Pareto dari efek standar; sudut helix dan tekanan pendingin mendominasi (p < 0,01).
Tabel 1 Hasil percobaan (rata-rata, n = 3)
Parameter yang ditetapkan. Tempat tinggal chip. Umur alat (menit) Ra (μm)
38°, 40 bar, raster 4.8 22 1.3
45°, 80 bar, trochoid 2.8 45 0.55
Peningkatan. 42 persen. 105 persen. 58 persen.
Gambar 2 menggambarkan vektor kecepatan chip; helix 45° menghasilkan komponen kecepatan aksial ke atas 1,8 m/s vs 0,9 m/s untuk 38°, menjelaskan evakuasi yang lebih cepat.
4 Pembahasan
4.1 Mekanisme
Heliks yang lebih tinggi meningkatkan hasil penggaruk, menipiskan chip dan mengurangi adhesi.Simulasi CFD (lihat Lampiran A) menunjukkan energi kinetik turbulen pada dasar kantong meningkat dari 12 J/kg menjadi 38 J/kg, cukup untuk mengangkat chip 200 μm. jalur Trochoidal menjaga keterlibatan konstan, menghindari chip pengemasan terlihat di sudut raster.
4.2 Pembatasan
Tes terbatas pada aluminium 7075; paduan titanium mungkin memerlukan bantuan kriogenik.
4.3 Implikasi Praktis
Toko-toko dapat meng-retrofit mesin yang ada dengan mesin ujung karbida spiral tinggi dan nozel pendingin yang dapat diprogram dengan harga < $ 2.000 per spindle, pengembalian dalam waktu 3 bulan berdasarkan penghematan umur alat.
5 Kesimpulan
Pemotong spiral tinggi, pendingin 80 bar melalui alat dan jalur trochoidal membentuk paket yang efektif dan dapat dipindahkan yang mengurangi waktu tinggal chip dan melipatgandakan umur alat dalam penggilingan aluminium kantong dalam.Pekerjaan di masa depan harus memperluas matriks ke titanium dan mengeksplorasi ekstraksi vakum dalam proses untuk rasio aspek di atas 8:1.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
