Die Beobachtung der transienten Prozesse auf Mikro-Sekunden-Ebene während der Interaktion zwischen einem Schneidwerk zeug und einem Werkstück ist für die Werkzeugent wicklung von entscheidender Bedeutung, da sie dazu beiträgt, die Korrelation zwischen bestimmten Ereignissen wie Vibrationen herzustellen. Chip verstopfung oder Werkzeug fehler-und Werkstück oberflächen fehler, die für die Optimierung der Schnitt parameter und die Kontrolle der Bearbeitungs qualität unerlässlich sind.
KonventionelleHoch geschwindigkeit kamerasSind durch die zeitliche Auflösung begrenzt und können nur die allgemeine Bewegung des Werkzeugs und des Werkstücks erfassen, ohne die Feins chneid strahl merkmale aufzulösen oder zu verfolgen.
Ein Werkzeug labor verwendete die von Agile Device bereit gestellte Ultra High Speed Camera Revealer NEO 25, um den Schneid prozess von Holzplatten zu beobachten.
Kern ausrüstung: Revealer Hoch geschwindigkeit kamera NEO 25.
Anschaffungs rate: 25.000 fps. Auflösung: 1280 × 1024 bei 25.000 fps, wobei eine zeitliche Auflösung von 40 μs pro Bild erreicht wird.
Optik: Gepaart mit einer 18-fachen Vergrößerung linse, um Details in einem Zielbereich von 1 cm × 1 cm zu beobachten.
Beleuchtung: Proprietäre LED-Lichtquelle, um klare, unschärfe freie Hoch geschwindigkeit bilder zu gewährleisten.
Experimentelle Objekte: Das Werkstück war ein Hartholz substrat, und das Schneidwerk zeug war ein neuer Vier flöten fräser, der aus vier unterschied lich geformten Zähnen bestand.
DieEnthüllerDie NEO 25 Ultra High Speed Camera hat den periodischen Hochgeschwindigkeits-Schneid prozess des Vier-Flöten-Fräsers mit einer ultra hohen Bildrate von 25.000 fps erfasst. Die Sequenz der Mikros kunden ebene für wichtige Zeitpunkte wird nachstehend analysiert:
80 μs: Die Schneide berührt zuerst das Holz und verursacht eine Faser kompression und anfängliches Abstreifen, jedoch keine stabile Chip bildung.
320 μs: Holzfasern brechen in der primären Scher zone und bilden kleine Späne, die an der Rechen fläche haften und den Beginn der Schneid aktion markieren.
~ 600 μs: Die Schnitttiefe erreicht ihren Höhepunkt und das Chip volumen wird maximiert. Wenn sich der Zahn weiter dreht, verlässt der Zahn allmählich die Kontaktzone.
~ 1320 μs: Angetrieben von der Zentrifugal kraft aus der Werkzeug rotation bewegen sich die Chips synchron mit der Rechen fläche nach unten.
2160 μs: Sobald sich der Zahn in einem bestimmten Winkel vom Werkstück löst, ist das Gleichgewicht zwischen Zentrifugal kraft, Luft widerstand und Werkzeug gesichts reibung gebrochen. und die pulver förmigen Chips werden in einem sprüh artigen Effekt ausgestoßen.
2200 μs: Der zweite Zahn tritt in den bereits vom ersten Zahn gebildeten Rillen boden ein.
2440 μs: Die Vorderkante des zweiten Zahns erzeugt neue Chips im vor beschädigten Bereich. Da das Schneid objekt die unregelmäßige Rests chicht ist, die der erste Zahn hinterlassen hat, haben die Späne eine ähnliche Form, sind aber feiner als die erste Charge, was darauf hinweist, dass die Hauptaufgabe des zweiten Zahns das Trimmen ist.
3880 μs: Der dritte Zahn dreht sich zur Kontakt fläche des vorherigen Zahns. Das Holz in dieser Region wurde durch die ersten beiden Zähne deutlich entfernt. Darüber hinaus ist der dritte Zahn fürSchleifen, Also dieHoch geschwindigkeit kameraFängt sehr wenige Chips ein.
5960 μs: Der vierte Zahn kommt an und produziert auch keine merklichen Chips. Dies zeigt an, dass die Rolle des vierten Zahns darin bestehtFinishDie von den vorher gehenden Zähnen hinterlassene Oberfläche erzielt einen Polier-und Fein veredelung effekt, der dazu beiträgt, Defekte wie Grate zu reduzieren.
7600 μs: Der erste Zahn schließt eine vollständige Drehung ab und kehrt zum anfänglichen Kontaktpunkt zurück, wodurch das Ende eines vollständigen Vier-Zahn-Schneid zyklus markiert wird.
7800 μs: Der erste Zahn berührt zum zweiten Mal das "neue Material" des Holzes und erzeugt neue Späne. Die Chip bildung und die Ausschluss dynamik wiederholen das fluid artige fächerförmige Auswurf muster des ersten Schneidens und zeigen Stabilität und Wiederholbar keit unter Hoch geschwindigkeit schneid bedingungen.
In diesem Experiment wurde die Revealer-Hoch geschwindigkeit kamera NEO 25 erfolgreich eingesetzt, um die dynamische Wechsel wirkung zwischen den Schneidwerk zeug zähnen und dem Werkstück während der Holz bearbeitung im Mikros alat zu beobachten.
Ultra-Hochgeschwindigkeits-Fotografie: Die Technologie kann die vorübergehen den Prozesse von Zahn kontakt, Kompression, Scherung und Trennung klar erfassen.
Material entfernungs muster: Der Vierflöten-Fräser weist ein Material entfernungs muster auf, bei dem die ersten beiden Zähne auftretenPrimär schneidenUnd die beiden letzteren Zähne führen durchTrimmen/VeredelnAm selben Ort.
Chip-Ejektion dynamik: Chips, die von derHoch geschwindigkeit kameraUnterziehen Sie sich einem Prozess der „ Anfangs formation → Schneiden → synchrone Bewegung mit dem Zahn → fächerförmigen Auswurf “. Dieses Chip verhalten ist mit dem Zahns truktur design verbunden und für die Entwicklung neuer Werkzeuge wertvoll.
English
Deutsch
