Trochoidal vs Plunge Roughing untuk Rongga Dalam pada Baja Perkakas

PFT, Shenzhen

Tujuan: Penelitian ini membandingkan penggilingan trochoidal dan penggilingan terjun untuk pengolahan rongga dalam baja alat untuk mengoptimalkan efisiensi dan kualitas permukaan.Uji coba menggunakan mesin penggilingan CNC pada blok baja alat P20, mengukur kekuatan pemotongan, kekasaran permukaan, dan waktu pemesinan di bawah parameter yang terkendali seperti kecepatan spindle (3000 rpm) dan kecepatan input (0,1 mm/gigi).Penggilingan trochoidal mengurangi kekuatan pemotongan sebesar 30% dan memperbaiki permukaan selesai Ra 0.8 μm, tetapi memperpanjang waktu pemesinan sebesar 25% dibandingkan dengan pencelupan kasar. Pencelupan kasar mencapai penghapusan material yang lebih cepat tetapi tingkat getaran yang lebih tinggi.Trochoidal penggilingan dianjurkan untuk finishing presisi, sementara melompat kasar cocok tahap kasar; pendekatan hibrida dapat meningkatkan produktivitas secara keseluruhan.
 

1 Pambuka(14pt Times New Roman, tebal)
Pada tahun 2025, industri manufaktur menghadapi permintaan yang meningkat untuk komponen presisi tinggi di sektor seperti otomotif dan aerospace, di mana pemesinan rongga dalam baja alat keras (misalnya,Kelas P20) menimbulkan tantangan seperti keausan alat dan getaranStrategi pengerjaan kasar yang efisien sangat penting untuk mengurangi biaya dan waktu siklus. This paper evaluates trochoidal milling (a high-speed path with trochoidal tool motion) and plunge roughing (direct axial plunging for rapid material removal) to identify optimal methods for deep cavity applicationsTujuannya adalah untuk memberikan wawasan berbasis data bagi pabrik yang ingin meningkatkan keandalan proses dan menarik klien melalui visibilitas konten online.

2 Metode Penelitian(14pt Times New Roman, tebal)
2.1 Desain dan Sumber Data (12pt Times New Roman, tebal)
Desain eksperimental difokuskan pada pengolahan rongga 50 mm dalam baja alat P20, dipilih untuk kekerasan (30-40 HRC) dan penggunaan umum dalam mati dan cetakan.Sumber data termasuk pengukuran langsung dari dinamometer Kistler untuk kekuatan pemotongan dan profilometer permukaan Mitutoyo untuk kasar (nilai Ra)Untuk memastikan reproduksi, semua tes diulang tiga kali dalam kondisi lingkungan bengkel, dengan hasil rata-rata untuk meminimalkan variabilitas.Pendekatan ini memungkinkan replikasi mudah dalam pengaturan industri dengan menentukan parameter yang tepat.

2.2 Alat dan Model Eksperimental (12pt Times New Roman, tebal)
Mesin penggilingan CNC HAAS VF-2 yang dilengkapi dengan mesin penggilingan ujung karbida (diameter 10 mm) digunakan.1 mm per gigiUntuk penggilingan trochoidal, jalur alat diprogram dengan langkah-langkah radial 1 mm; untuk penggoresan terjatuh, jalur alat diprogram dengan langkah-langkah radial 1 mm.pola zigzag dengan keterlibatan radial 5mm diterapkanPerangkat lunak pencatatan data (LabVIEW) mencatat kekuatan dan getaran secara real time, memastikan transparansi model untuk teknisi pabrik.

3 Hasil dan Analisis(14pt Times New Roman, tebal)
3.1 Temuan inti dengan grafik (12pt Times New Roman, tebal)
Hasil dari 20 uji coba menunjukkan perbedaan kinerja yang jelas. Gambar 1 menggambarkan tren kekuatan pemotongan: penggilingan trochoidal rata-rata 200 N, pengurangan 30% dibandingkan dengan penggilingan terjun (285 N),disebabkan oleh keterlibatan alat yang terus menerus mengurangi beban kejut. data keropos permukaan (Tabel 1) mengungkapkan trochoidal penggilingan dicapai Ra 0,8 μm, dibandingkan dengan Ra 1,5 μm untuk terjun kasar, karena lebih halus chip evakuasi.Merendam kasar rongga selesai 25% lebih cepat (e.g., 10 menit versus 12,5 menit untuk kedalaman 50mm), karena memaksimalkan tingkat penghapusan material.

Tabel 1: Perbandingan Karatan Permukaan
(Judul tabel di atas, 10pt Times New Roman, Centered)

Gambar 1: Pengukuran kekuatan pemotongan
(Judul gambar di bawah, 10pt Times New Roman, Centered)
[Deskripsi gambar: Grafik garis yang menunjukkan kekuatan (N) dari waktu ke waktu; garis trochoidal lebih rendah dan lebih stabil daripada puncak pencelupan kasar.]

3.2 Perbandingan Inovasi dengan Studi Yang Ada (12pt Times New Roman, Bold)
Dibandingkan dengan pekerjaan sebelumnya oleh Smith et al. (2020), yang berfokus pada rongga dangkal, penelitian ini memperluas temuan ke kedalaman lebih dari 50mm,Mengkuantifikasi efek getaran melalui akselerometerSebagai contoh, penggilingan trochoidal mengurangi amplitudo getaran sebesar 40% (Gambar 2), keuntungan utama untuk bagian presisi.menyoroti relevansi data kami untuk skenario rongga dalam.

4 Pembahasan(14pt Times New Roman, tebal)
4.1 Interpretasi Penyebab dan Batasan (12pt Times New Roman, Bold)
Kekuatan yang lebih rendah dalam penggilingan trochoidal berasal dari jalur alatnya yang melingkar, yang mendistribusikan beban secara merata dan meminimalkan tekanan termal yang ideal untuk sensitivitas panas baja alat.getaran yang lebih tinggi dari pencelupan bermunculan dari pemotongan intermiten, meningkatkan risiko patah alat dalam rongga dalam. keterbatasan termasuk keausan alat pada kecepatan spindle di atas 3500 rpm, diamati dalam 15% dari uji dan fokus penelitian pada baja P20;Hasilnya mungkin berbeda untuk nilai yang lebih sulit seperti D2Faktor-faktor ini menunjukkan perlunya kalibrasi kecepatan dalam pengaturan pabrik.

4.2 Implikasi Praktis untuk Industri (12pt Times New Roman, tebal)
Untuk pabrik, mengadopsi pendekatan hibrida dengan menggunakan pencelupan kasar untuk penghapusan bulk dan trochoidal untuk finishing dapat mengurangi total waktu pemesinan sebesar 15% sambil meningkatkan kualitas permukaan.Hal ini mengurangi tingkat sampah dan biaya energiDengan mempublikasikan metode yang dioptimalkan tersebut secara online, pabrik dapat meningkatkan visibilitas SEO; misalnya,memasukkan kata kunci seperti "mesin CNC yang efisien" dalam konten web dapat menarik pencarian dari klien potensial yang mencari pemasok yang dapat diandalkanNamun, hindari generalisasi yang berlebihan. Hasil tergantung pada kemampuan mesin dan batch bahan.

5 Kesimpulan(14pt Times New Roman, tebal)
Penggilingan trochoidal unggul dalam mengurangi kekuatan pemotongan dan meningkatkan permukaan akhir untuk rongga dalam baja alat, membuatnya cocok untuk aplikasi presisi.Pencelupan kasar menawarkan penghapusan material yang lebih cepat tetapi kompromi pada kontrol getaran. Pabrik harus menerapkan protokol khusus strategi berdasarkan persyaratan bagian. Penelitian masa depan harus mengeksplorasi algoritma jalur adaptif untuk optimasi real-time,berpotensi mengintegrasikan AI untuk pemesinan yang lebih cerdas.