Termokings.ru

Домашний Мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высокоскоростная фрезерная обработка

Высокоскоростная фрезерная обработка

Высокоскоростная обработка, в частности высокоскоростное фрезерование, имеет те же самые переменные, что и традиционное фрезерование. Перед её началом определяются все необходимые параметры: скорость резания, величина подачи и глубина резания. Однако при высокоскоростной механической обработке медленные и тяжёлые фрезерные проходы заменяются быстрыми и более лёгкими фрезерными проходами. Хотя может показаться контрпродуктивным принимать более лёгкие фрезерные проходы, когда возможны более нагруженные фрезерные проходы, но многие металлообрабатывающие производства утверждают, что при этом изменении в стратегии фрезерной обработки таким инструментом, как фреза твердосплавная, они будут производить точные детали значительно быстрее. Само определение высокоскоростного фрезерования затруднено, поскольку это может быть одна из многих фрезерные операций или их совместная комбинация.

Обычно его можно определить как:
1. Обработка с высокой скоростью резания (Vc).
2. Обработка с высокой частотой вращения шпинделя (n).
3. Обработка с высоким значением подачи (fz).
4. Обработка с высоким объёмом удаления обрабатываемого материала (Q).

Однако, высокоскоростная фрезерная обработка не определяется, как обработка с высокой скоростью удаления материала при использовании большой осевой глубины реза (ap) или большой радиальной глубины реза (ae). Высокоскоростное фрезерование обычно представляет собой комбинацию быстрых движений. Для достижения наилучших результатов все эти перемещения должны быть тщательно спланированы. Если применяется высокоскоростное фрезерование, но срок службы инструмента фреза по металлу и качество поверхности обрабатываемой детали находятся не в допустимых пределах, то весь процесс высокоскоростного фрезерования неправильно реализован. Пять параметров требуют рассмотрения, прежде чем фреза концевая или фреза корпусная когда-либо встретятся с обрабатываемой заготовкой. К ним относятся:
1. Тип и характеристики обрабатываемого материала.
2. Тип фрезерного станка и стратегия фрезерной обработки.
3. Выбор типа фрезы по металлу.
4. Режимы резания, система зажимной шпиндельной оснастки и её балансировка.
5. Программирование в CAM-системах.

Выбор фрезы по металлу для высокоскоростной обработки аналогичен по своей природе выбору для любого другого типа фрезерования. Операция высокоскоростного фрезерования начинается и заканчивается контактом с обрабатываемой заготовкой. Чтобы фреза твердосплавная купить или выбрать из уже имеющихся, нужно рассмотреть все параметры конкретного применения — тип обрабатываемого материала, габариты обрабатываемой заготовки и другие особенности, которые помогут определить, какая именно фреза по металлу лучше всего подходит.

Руководство по ЧПУ фрезам

В данной статье даётся представление о фрезах, использующихся на фрезерных станках с ЧПУ в различных ситуациях.

Концевые фрезы


Концевые фрезы

Самыми распространёнными являются концевые фрезы. Концевые фрезы принадлежат к группе режущего инструмента, используемуего в промышленном фрезеровании и отличающегося от других фрез областью применения, геометрией рабочей поверхности, креплением в шпинделе фрезерного станка и способами производства.

Карбид вольфрама или быстрорежущая сталь?

Обычно материалы, из которого изготавливаются концевые фрезы — это карбид вольфрама (они называются твердосплавные) или быстрорежущая сталь, но попадаются и экзотические варианты, такие как сплавы порошковых металлов. Для цехов с промышленными масштабами производства, вопрос выбора того или иного материала обычно не стоит — повсеместно используется твердосплавные, т.е. карбид-вольфрамовые, так как бытует мнение, что они универсальны, и в целом — лучше во всех аспектах. Тем не менее, оказывается, что всё зависит от обрабатываемого материала, а также от максимальной скорости вращения шпинделя станка и некоторых других параметров. Если вы работаете с более мягкими материалами, такими как алюминий, а скорость шпинделя не способна достичь рекомендуемых скоростей для твердосплавной фрезы по алюминию, то возможно более рациональным было бы использование концевых фрез из быстрорежущей стали. Для концевых фрез с диаметром от 15 мм и больше, при использовании в небольших станках со скоростью шпинделя не превышающей 6000 об/м, для резки алюминия рекомендуется быстрорежущая сталь, а для фрез более маленьких диаметров — твердосплавные. Это не только позволит избежать крупных затрат на большие концевые фрезы, но и также сохранит жесткость мелких концевых фрез на необходимом уровне.

Читать еще:  Как починить измерительную рулетку: советы специалиста

Размеры

Концевые фрезы бывают различных размеров, как в метрической, так и в дюймовой системах. Существуют и микро-фрезы для обработки чрезвычайно малых деталей. Допуски на диаметр для большинства концевых фрез зачастую имеют некоторый разброс. Если ваши работы требуют повышенной точности, то скорее всего потребуется сделать пробный срез для определения точного диаметра концевой фрезы. Естественно, можно измерить её и непосредственно с помощью, например, микрометра, но пробный срез тест является наиболее надёжным способом.


Микро-фреза

Число зубьев фрезы.

Количество зубьев на концевой фрезе — важный показатель, и зависит от материала, который вы хотите обрабатывать и возможностей вашего станка. Наиболее распространенные варианты — 2, 3 или 4-зубые фрезы. К примеру, не стоит брать фрезу с более чем тремя зубьями для работ по алюминию. Алюминий даёт крупную стружку, которая склонна намертво забивать канавки фрезы даже на умеренных скоростях обработки. Канавки в 2-х и 3-х зубых фрезах имеют достаточный зазор и удобны для работ с алюминием. Для большинства же других материалов использование 4-х зубых фрез является общеприменяемым стандартом. Увеличение количества зубьев является своего рода «умножителем скорости шпинделя». Для данной скорости вращения шпинделя 4 зубой фрезой можно работать в два раза быстрее 2-х зубой, и это, как правило, даст более гладкую поверхность. Также существует немало других разновидностей, встречающихся реже. Концевые фрезы с более чем 4-мя зубьям отлично подходят для повышения производительности работы с жесткими материалами, такими как титан, где оборотов шпинделя зачастую просто нехватает.


Однозубая концевая фреза

Для подбора необходимой фрезы можно воспользоваться специальной программой

Центрорежущая или нет?

Большинство 2- и 3-х зубых концевых фрез являются центрорежущими. Некоторые 4-х зубые фрезы не являются. Центрорежущую концевую фрезу можно погружать прямо в материал. Нецентрорежущие фрезы посередине имеют паз, без режущей кромки, так что ход погружения в материал сильно ограничен:


Центрорежущая слева, нецентрорежущая справа.

Единственным преимуществом нецентрорежущих фрез является их невысокая стоимость. Говоря о стоимости, можно приобрести как двусторонние так и односторонние концевые фрезы, одна двусторонняя стоит гораздо дешевле двух односторонних. Но не все станки имеют возможность использования двусторонних фрез.


Двусторонняя концевая фреза

О рабочей длине.


Рабочая длина

Чем длиннее рабочая часть, тем меньше жесткость инструмента. Если фрезой с длинной рабочей частью работать довольно агрессивно, то это будет вызывать изгиб, который может привести к поломке инструмента. Схематически его можно изобразить следующим образом:


Изгиб фрезы

Таким образом можно сделать вывод, что следует отдавать предпочтение фрезам с короткой рабочей частью, пользуясь длинными лишь в тех случаях, когда нет другого выбора.

Читать еще:  Газовая сварка и резка металлов

Покрытия концевых фрез

Хорошее покрытие может резко увеличить производительность работы концевой фрезы, и срок ее службы. Существует много покрытий, как повсеместно распространённых, так и весьма экзотических, и дорогих. Большинство из этих покрытий называются согласно их химическим составам, как-то:

  • Концевые фрезы с покрытием из титрида титана и алюминия (AlTiN), которое создается с использованием техпроцесса осаждения реагентов при помощи катодной дуги;
  • TiN (базовое покрытие с желтоватым цветом, которое в последнее время ушло из широкого использования);
  • TiCN (популярное голубовато-серое покрытие);
  • TiAlN и AlTiN (чрезвычайно популярное темно-фиолетовое покрытие);
  • TiAlCrN, AlTiCrN и AlCrTiN (покрытие на основе поликристаллических алмазов (PCD)).

Достижения в области разработки передовых покрытий для концевых фрез делаются ежегодно. Во многих мастерских премиум-класса уже используются инструменты с покрытием из аморфных и нанокомпозитных поликристаллических алмазов (PCD). Использование концевых фрез с покрытием или без зависит от отношения экономических выгод последних к технологическим преимуществам первых.

Геометрия концевых фрез

Производительность фрезы может зависеть как от типа покрытия, так и от геометрии. Сейчас серийно выпускается великое множество фрез самой разнообразной формы, но некоторые решения весьма спорны. Для стандартных задач скорее стоит выбрать проверенные временем классические торцевые фрезы, оставив фрезы причудливых форм для любителей поэкспериментировать.

Черновые концевые фрезы

Черновые концевые фрезы, такие как представленная на изображении выше, имеют маленькие зубцы на зубьях, которые называют фрезами со стружколомом. Эт зубцы служат для следующих целей: во первых они размельчают стружку, что позволяет легче убрать её из отверствия, во вторых уменьшают вибрацию и стабилизируют. Черновые концевые фрезы стоят не очень дорого и могут дать ощутимый прирост производительности.

Сферические концевые фрезы

До сих пор мы говорили о концевых фрезах, в основном использующихся для обработки плоских поверхностей, и в подавляющем большинстве случаев этого бывает достаточно, но для 3D-обработки придётся использовать сферические концевые фрезы.


Для пресс-формы часто необходима 3D-обработка

Сферические (концевые) фрезы создают воронки с определенным радиусом или углубления. Также с помощью таких фрез можно формировать выступы, т.е. рельефы произвольной формы. Такой инструмент представлен с 2, 3, 4 или шестью зубцами. Профиль резца представлен в сферической форме. Угол сферической территории режущей части равняется 180 градусам. Модели производятся с углом точно в 180 градусов. Для ликвидации стружки на фрезе есть канавки в виде спирали.


Сферическая фреза

Формирование гребенчатых выступов с помощью сферической фрезы

Фрезы концевые с механическим креплением твердосплавных пластин (наборные фрезы)

Большие цельные концевые фрезы могут срезать много материала, но их прозводство весьма затратно. Вместо них в целях экономии был разработан инструмент с механическим креплением сменных твердосплавных пластин. В рамках данной статьи ограничимся цельными концевыми и торцевыми фрезами такого рода.

Для эффективной черновой работы удобно иметь сборную фрезу со сменными пластинами с диаметром от 15 мм до 20 мм. Это та граница, где покупать и использовать обычные цельные концевые фрезы становится невыгодно, но он достаточно мал, чтобы после черновой обработки сборной фрезой можно было быстро дообработать заготовку цельными концевыми фрезами меньшего диаметра. Так или иначе, всегда придётся идти на компромисс между скоростью работы, стоимостью инструмента и качеством итогового изделия.

Читать еще:  Как выбрать четверть ручным фрезером видео


Типичная торцевая фреза с механическим креплением сменных твердосплавных пластин

Фрезы для обработки фасок, конические граверы, и другие специальные инструменты


Фрезы для обработки фасок

В технических, технологических целях нередко используется фаска — это скос кромки по торцам материала. В первую очередь она нужна для снижения опасности получения травм об острые кромки изделия, а также для облегчения монтажа. Фаска выполняется под разными углами, значения которых определяются конструктивными целями. Самый распространенный угол равняется 45°. Обязательное фрезерование фасок делается на торцах цилиндрических валов, отверстиях, корпусных деталей. Обработку фасок, V-образных прорезей, поднутренних фасок, снятия фасок для сварки и удаление заусенцев ведут с помощью небольших концевых торцевых, длиннокромочных и специальных фасочных фрез. Обычно эту операцию удобнее всего выполнять на настольных фрезерных станках с ЧПУ, с использованием специальных программ и автоматической сменой инструмента. Не составит большого труда сделать фаску на 4-х и 5-осных мини фрезерных станках, у которых есть возможность вращения не только шпинделя, но и заготовки.


Фреза для скругления кромок и углов

Фрезы для скругления кромок используются, чтобы вместо фаски получить закругление определённого радиуса. Но зачастую из-за вибраций и допусков хода инструмента получить ровную закруглённую кромку без зазубрин несколько сложнее, чем получить фаску.


Конический гравер

Конические граверы используются в основном для гравировки. С помощью такого инструмента можно обрабатывать мельчайшие детали штампов, и выгравировать надписи замысловатым шрифтом или рисунки


Развёртки

Развертки — режущий инструмент, который позволяет быстро и эффективно обработать отверстия, убедитьcя, что они круглые, и вообще получить его конкретный диаметр с достаточно высокой точностью

Подготовка к выбору

Предварительно необходимо подготовить точную информацию относительно будущей деятельности, в процессе которой и будет применяться станок. На ее основе разрабатывают технологическую карту производства. Она включает следующие пункты:

  • материалы, с которыми предстоит работать, их свойства;
  • необходимые действия и последовательность операций;
  • частота повторения операций;
  • интервалы времени, необходимые для выполнения разных операций;
  • необходимость организации автоматизированных технологических ЧПУ-линий.

Информация из технологической карты поможет вам определить наиболее важные детали, на которые стоит сделать упор при выборе станка.

Фрезерный станок преимущества

Недостатки
Среди недостатков можно выделить только один:

  • Дорогостоящее оборудование. Фрезеры с ЧПУ по металлу являются дорогостоящими установками. Тем не менее, данный минус в скором времени превращается в плюс для приобретателя, потому что последний минимизирует расходы материала, финансовые расходы, повышает производительность. Более того, изготовление труднообрабатываемых деталей и конструкций, что под силу только фрезерным станкам с ЧПУ по металлу, даст заметный экономический эффект. Поэтому затраты на покупку станка с ЧПУ по металлу быстро компенсируются за счет прибыли.

Возможности фрез

Как уже было сказано выше, с помощью данного инструмента можно обрабатывать почти все виды материалов, начиная от дерева и заканчивая металлами и сплавами. Также вы сможете обработать сталь, чугун, медь и другие материалы.

На сегодняшний день станки с Числовым Управлением обладают отличной эргономичной конструкцией, высокой безопасностью, датчиками, которые контролируют скорость, с которой вращается фреза. Поэтому если вы правильно выберете и своевременно будете затачивать режущий инструмент, то это позволит вам работать с максимальной отдачей и высокой точностью.

Таким образом вы сможете придать детали необходимую и точную форму.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×