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Variable pitch and variable helix tools cost significantly more.

Here is a typical variable pitch design. Note that teeth number 1 and 3 are going to be in the cut longer than teeth 2 and 4. Therefore, they will wear out sooner and tool life will be less. No one mentions that.

Variable helix also alters the spacing of the teeth, only along the axial plane:

Consider what would happen if you staggered the spacing of the blades of a ceiling fan.

If two teeth are working harder than the other two teeth, then you can't use the same feed rate for variable pitch tools as proportionally spaced. Here is a tool manufacturer's speed and feed chart that shows that:

DO VARIABLE PITCH AND VARIABLE HELIX TOOLS WORK?

Having two closely following teeth behind two hardworking teeth increases process damping, widening the low-speed region where the vibration is "rubbed" away by the geometry of the tool design. This could be very valuable in very tough materials that require a low surface speed.

Varying the spacing will also alter the tooth impact frequency and shift the stability lobes. You may be in chatter with a proportionally spaced endmill and switch to a variably spaced tool AT THE SAME SPEED and depths of cut may be stable.

BUT, if you tap tested the proportionally spaced tool you might reveal much faster speeds, as shown in the above stability lobe diagrams.

This may be the most significant reason variable spacing is so widely marketed. They can charge MORE. These endmills are made on the same machines with the same raw material and with the same coatings. Coupled with their shorter tool life, this makes it an ideal product.

This is a quote from a renowned PhD tool designer: “I’ve noticed that the surface finish of VSF cutters looks like it has chatter characteristics even at very low radial engagements (<10%). However, I can get these cutters to scream if I increase the RDOC. My thinking is that VSF cutters might be better suited for hard metal machining where surface speed/RPM is limited by wear rates, or you have a situation where users don’t know how to tune their cutters, and they get some extra performance.”

Finally, we refer back to our first tell-tale sign: If variable tooth spacing solves chatter why isn't used in aluminum, the most chatter prone of all materials?

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可変ピッチおよび可変らせん工具は、大幅に高価です。

典型的な可変ピッチ設計を次に示します。歯番号 1 と 3 は、歯 2 と 4 よりも長くカットされることに注意してください。したがって、摩耗が早くなり、工具寿命が短くなります。誰もそれについて言及していません。

可変らせんは、軸面に沿ってのみ歯の間隔を変更します。

シーリングファンのブレードの間隔をずらすとどうなるかを考えてみましょう。

2 つの歯が他の 2 つの歯よりも激しく作業している場合、比例間隔で同じ送り速度を可変ピッチ工具に使用することはできません。以下は、工具メーカーの速度と送りチャートです。

可変ピッチツールと可変らせんツールは機能しますか?

2つのハードワーク歯の後ろに2つの密接な歯があると、プロセスの減衰が増加し、振動が工具設計の形状によって「こすり落とされる」低速領域が広がります。これは、低い表面速度を必要とする非常に強靭な材料で非常に価値があります。

間隔を変えると、歯の衝撃頻度も変化し、安定葉が移動します。比例間隔のエンドミルでチャタリングしていると、同じ速度で可変化間隔の工具に切り替えると、切込みが安定する可能性があります。

しかし、比例間隔のツールをタップテストすると、上記の安定性ローブ図に示すように、はるかに速い速度が明らかになる可能性があります。

これが、可変間隔が非常に広く販売されている最も重要な理由かもしれません。彼らはより多くの料金を請求することができます。これらのエンドミルは、同じ原材料と同じコーティングで同じ機械で製造されます。工具寿命が短いことと相まって、理想的な製品となっています。

これは、著名な博士号取得者のツールデザイナーからの引用です:「VSFカッターの表面仕上げは、非常に低いラジアル噛み合い(<10%)でもび特性を持っているように見えることに気づきました。ただし、RDOC を増やすと、これらのカッターに悲鳴を上げることができます。私の考えでは、VSFカッターは、表面速度/RPMが摩耗率によって制限される超硬金属加工に適しているかもしれないし、ユーザーがカッターの調整方法を知らない状況があり、パフォーマンスがさらに高まる可能性があると考えています。」

最後に、最初の明らかな兆候に戻ります: 可変歯間隔がびびりを解決するのであれば、なぜすべての材料の中で最もびびりやすいアルミニウムに使用されないのでしょうか?

Was ist mit variabler Steigung und variabler Steigung?

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Hier ist ein typisches Design mit variabler Steigung. Beachten Sie, dass die Zähne Nummer 1 und 3 länger im Schnitt sein werden als die Zähne 2 und 4. Daher verschleißen sie schneller und die Standzeit der Werkzeuge ist geringer. Niemand erwähnt das.

Die variable Spirale verändert auch den Abstand der Zähne, nur entlang der Axialebene:

Stellen Sie sich vor, was passieren würde, wenn Sie den Abstand der Flügel eines Deckenventilators staffeln würden.

Wenn zwei Zähne härter arbeiten als die anderen beiden Zähne, können Sie für Werkzeuge mit variabler Teilung nicht die gleiche Vorschubgeschwindigkeit verwenden, die proportional verteilt ist. Hier ist ein Geschwindigkeits- und Vorschubdiagramm des Werkzeugherstellers, das Folgendes zeigt:

FUNKTIONIEREN WERKZEUGE MIT VARIABLER STEIGUNG UND VARIABLER SPIRALE?

Zwei dicht aufeinander folgende Zähne hinter zwei hart arbeitenden Zähnen erhöhen die Prozessdämpfung und erweitern den Bereich bei niedrigen Drehzahlen, in dem die Schwingung durch die Geometrie des Werkzeugdesigns "weggerieben" wird. Dies kann bei sehr zähen Materialien, die eine geringe Oberflächengeschwindigkeit erfordern, sehr wertvoll sein.

Durch Variieren des Abstands ändert sich auch die Zahnschlagfrequenz und die Stabilitätslappen verschieben sich. Es kann sein, dass Sie mit einem Schaftfräser mit proportionalem Abstand rattern und zu einem Werkzeug mit variablem Abstand wechseln. BEI GLEICHER GESCHWINDIGKEIT und Schnitttiefen können stabil sein.

ABER, wenn Sie das Werkzeug mit proportionalem Abstand testen, können Sie viel höhere Geschwindigkeiten feststellen, wie in den obigen Stabilitätskeulendiagrammen gezeigt.

Dies ist möglicherweise der wichtigste Grund, warum variable Abstände so weit verbreitet sind. Sie können MEHR verlangen. Diese Schaftfräser werden auf den gleichen Maschinen mit dem gleichen Rohmaterial und den gleichen Beschichtungen hergestellt. In Verbindung mit der kürzeren Standzeit ist es daher ein ideales Produkt.

Dies ist ein Zitat eines renommierten promovierten Werkzeugkonstrukteurs: "Mir ist aufgefallen, dass die Oberflächengüte von VSF-Fräsern selbst bei sehr geringen radialen Eingriffen (<10%) so aussieht, als hätte sie Rattereigenschaften. Ich kann diese Cutter jedoch zum Schreien bringen, wenn ich den RDOC erhöhe. Ich denke, dass VSF-Fräser besser für die Hartmetallbearbeitung geeignet sind, bei der die Oberflächengeschwindigkeit/Drehzahl durch Verschleißraten begrenzt ist oder in der der Benutzer nicht wissen, wie sie ihre Fräser abstimmen sollen, und sie eine zusätzliche Leistung erhalten."

Abschließend kehren wir zu unserem ersten verräterischen Zeichen zurück: Wenn variable Zahnabstände das Rattern lösen, warum wird dann nicht auch Aluminium, dem am meisten zu Rattern neigenden aller Materialien, verwendet?