Режим на рязане за фрезоване. Видове фрези, изчисляване на скоростта на рязане

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 13:50

Един от начините за довършителни материали е фрезоването. Използва се за обработка на метални и неметални заготовки. Работният поток се контролира чрез рязане на данни.

Същността на процеса

Фрезоването се извършва с цел дълбоко грубо и довършително обработване, оформяне на определен повърхностен профил (браздове, канали), нарязване на зъби на зъбни колела, корекция на формата, художествено струговане на шарки и надписи.

Работният инструмент - фрезата - извършва основното въртеливо движение. Спомагателно е транслационното подаване на детайла спрямо неговия ход. Този процес е периодичен. Най-важната му характеристика, която го отличава от струговане и пробиване, е фактът, че всеки зъб работи отделно. В тази връзка се характеризира с наличието на ударни натоварвания. Възможно е да се намали тяхното влияние, като се вземе предвид рационалната оценка на ситуацията и избора на режими.

Основни концепции за фрезови машини

В зависимост от начина, по който е разположен шпиндела и фрезата е монтиран в него, от видовете извършени действия и от методитеконтрол, разграничете основните видове фрезоване оборудване:

• хоризонтално;
• вертикално;
• универсален;
• CNC фрезови машини.

Основни компоненти на вертикална фрезова машина:

1. Леглото, в което е разположена скоростната кутия, която регулира въртенето на вертикално монтиран шпиндел и монтиран на него фреза.
2. Маса, която включва конзола с напречни релси за монтиране и преместване на детайла и кутия за подаване, която регулира движенията на подаване.

В хоризонталните фрезови машини инструментът е фиксиран хоризонтално. А универсалните имат няколко разновидности.

Има универсално хоризонтално оборудване, което се характеризира с наличието на оборотна таблица и по този начин разширява обхвата на възможната извършена работа. Освен това има и широк универсален, който има и двата шпиндела в структурата си и позволява всички видове фрезоване.

CNC фрезовите машини се отличават с наличието на софтуер и компютърно управление. Предназначени са за художествена обработка на детайли, включително такива в 3D формат.

Класификация на фрезите

Резачите са режещи инструменти. Основните физически параметри, по които се оценяват са: височина, диаметър, стойности на фаска и релеф, обиколна стъпка. Има огромно разнообразие от тях, разпределени по различни критерии:

• според вида на обработваните повърхности (за дърво,пластмаса, стомана, цветни метали и др.);
• в посока на въртене - дясно и ляво рязане;
• в зависимост от конструктивните характеристики - плътни, споени, сгъваеми (с ножове за вмъкване), заварени;
• форма: конична, цилиндрична, дискова;
• В зависимост от условията на работа и изискванията към режещата част, те могат да бъдат изработени от различни материали. Те включват: въглероден инструмент и високоскоростна стомана (легирана, с високо съдържание на волфрам), твърда сплав (издръжлива - за груба обработка, устойчива на износване - за довършителни работи). Често срещаните опции са, когато тялото е направено от въглеродна или високоскоростна стомана, а ножовете са от карбид;
• в зависимост от предназначението: цилиндричен, край, край, прорезен, отсечен, оформен.

Най-информативните характеристики: авангарден материал и предназначение.

Видове фрези за плоски повърхности

За премахване на слоеве материал върху хоризонтални, вертикални или наклонени равнини се използват цилиндрични и крайни фрези.

Инструментът от първия тип може да бъде плътен или с прикрепени ножове. Големите твърди накрайници за фрезоване са предназначени за груба обработка, а малките са за довършителни работи. Ножовете за сгъваеми режещи глави могат да бъдат изработени от високоскоростна стомана или оборудвани с остриета от волфрамов карбид. Карбидните фрези са по-продуктивни от тези, направени от легирана стомана.

Краят се използва за удължени равнини, зъбците му са разпределени по крайната повърхност. Големите сгъваеми се използват за широки равнини. Между другото, за отстраняване на стружки от трудни за обработка огнеупорни метали, наличието на карбидни ножове е задължително. За да използвате тези групи фрезови устройства, е необходима значителна ширина и дължина на продукта.

Видове инструменти за художествено фрезоване

За да придадете на материала определен профил, нанесете шаблон, оформете тесни вдлъбнатини, използвайте крайни и дискови фрезови дюзи.

Краен фрез или фреза за жлебове е често срещан за рязане на канали, тесни и извити равнини. Всички те са плътни или заварени, режещата част е изработена от високоскоростна легирана стомана, може да се приложи наваряване, а тялото е от въглеродна стомана. Има нисък старт (1-3 спирали) и многостартов (4 или повече). Използва се за машини с ЦПУ.

Дискът също е инструмент за рязане на канали. Приложим е за нарязване, нарязване, нарязване на зъби на зъбни колела.

Артистично фрезоване се извършва върху дърво, метал, PVC.

Видове ножове за ръбове

Отрязването на ъгли, придаването им на рационална форма, моделирането, разделянето на детайла на части могат да бъдат изпълнени с помощта на шлицови, ъглови и оформени дюзи за фрезоване:

1. Изрязването и прорезът имат същата цел като диска, но се използват по-често за разрези и разделянедопълнителни части от материала.
2. Необходим е ъгъл за ръбове и ъгли на детайла. Има едноъгълни (само една режеща част) и двуъгълни (и двете конични повърхности са режещи).
3. Curved се използва за сложни дизайни. Може да бъде полукръгла или вдлъбната. Често се използва за кранчета за рязане на профили, зенкери, спираловидни свредла.

За почти всички типове е възможна монолитна стоманена конструкция или сгъваема, с наличието на въвеждащи се твърдосплавни ножове. Твърдосплавните фрези имат качествено по-висока производителност и продължителност за инструмента като цяло.

Класификация на видовете фрезоване

Има няколко класификационни характеристики, по които се разделят видовете фрезоване:

• според начина, по който шпиндела и фреза са позиционирани, съответно, хоризонтално и вертикално;
• в посоката на движение, насрещно и преминаващо;
• в зависимост от използвания инструмент, за цилиндрични, крайни, оформени, крайни.

Цилиндричната обработка е приложима за хоризонтални равнини, извършвана с помощта на подходящи фрези на хоризонтални машини.

Често фрезоване може да се счита за универсално. Приложим е за всички видове хоризонтални, вертикални и наклонени равнини.

Довършителни работи осигурява необходимия профил за извити канали, свредла и инструменти.

Оформянето се извършва за повърхности със сложна конфигурация: ъгли, ръбове,жлебване, зъбно рязане за зъбни колела.

Независимо от вида на извършената работа и обработваните материали, резултатът трябва да се отличава с висока гладкост на финалния слой, липса на прорези и прецизност на финала. За да се получи чиста обработена повърхност, е важно да се контролира скоростта на подаване на детайла спрямо инструмента.

Нагоре и надолу фрезоване

Когато се извършва контра-тип фрезоване на метал, детайлът се подава срещу ротационните движения на дюзата. В този случай зъбите постепенно се врязват в обработвания метал, натоварването се увеличава правопропорционално и равномерно. Въпреки това, преди зъбът да се вреже в детайла, той се плъзга за известно време, образувайки втвърдяване. Това явление ускорява излизането на фрезата от работно състояние. Използва се при груба обработка.

При извършване на преминаващ тип - детайлът се подава по въртеливи движения на инструмента. Зъбите работят ударно при тежки натоварвания. Мощността е с 10% по-ниска, отколкото при фрезоване нагоре-надолу. Извършва се при довършителни части.

Основна концепция за фрезоване на машини с ЦПУ

Те се характеризират с висока степен на автоматизация, точност на работния процес, висока производителност. Фрезоването на CNC машина най-често се извършва с крайни фрези или крайни фрези.

Последните са най-широко използвани. В същото време, в зависимост от материала, който се обработва, съответния тип чип формоване, посочените параметри на софтуера,използват се различни крайни фрези. Те се класифицират по броя на спиралата, които осигуряват режещи ръбове и изкопаване.

Материалите с широки стружки се фрезоват най-добре с инструменти с малък брой стартирания. За твърди метали с характерни стружки на счупване е необходимо да изберете фрезови приспособления с голям брой спирали.

Използване на CNC фрези

Бавните CNC фрези могат да имат един до три режещи ръба. Използват се за дърво, пластмаси, композити и меки пластични метали, изискващи бързо широко отстраняване на стружки. Използват се за груба обработка на детайли, които не са обект на високи изисквания. Този инструмент се характеризира с ниска производителност, ниска твърдост.

Художественото фрезоване на алуминий се извършва с помощта на фрезоване с една нишка.

Дву- и трипосочни краища са широко използвани. Те осигуряват по-високи стойности на твърдост, висококачествен контрол на стружката и ви позволяват да работите с метали със средна твърдост (например стомана).

Многостартови CNC фрези имат повече от 4 режещи ръба. Използват се за метали със средна и висока твърдост, които се характеризират с малки стружки и висока устойчивост. Характеризират се със значителна производителност, подходящи са за довършителни и полудовършителни работи и не са предназначени за работа с меки материали.

За да изберете правилния инструмент за CNC машини, е важновземете предвид режима на рязане при фрезоване, както и всички характеристики на повърхността, която ще се обработва.

Условия на рязане

За да се осигури желаното качество на фрезования слой, е важно правилно да се определят и поддържат необходимите технически параметри. Основните индикатори, които описват и регулират процеса на фрезоване, са режимите на работа.

Изчисляването на условията на рязане по време на фрезоване се извършва, като се вземат предвид основните елементи:

1. Дълбочина (t, mm) - дебелината на металната топка, която се отстранява с един работен ход. Изберете го, като вземете предвид надбавката за обработка. Черновата работа се извършва на един проход. Ако припускът е повече от 5 мм, тогава фрезоването се извършва на няколко прохода, като се оставя около 1 мм за последния.
2. Ширина (B, mm) – ширина на обработваната повърхност в посока, перпендикулярна на движението на подаване.
3. Подаване (S) - дължината на движението на детайла спрямо оста на инструмента.

Има няколко взаимосвързани понятия:

• Подаване на зъб (S_{z, мм/зъб) - променете позицията на детайла при завъртане на фреза на разстояние от един работещ зъб до следващия.}
• Подаване на оборот (S_{rev, mm/rev) – движение на конструкцията с един пълен оборот на фрезовата глава.}
• Подаване на минута (S_{min, mm/min) е важен режим на рязане при фрезоване.}

Връзката им е установена математически:

S_min=S_revn=S_{zzn, къдеz – брой зъби;}

n – скорост на шпиндела, min-1.

Количеството на захранването също се влияе от физическите и технологичните свойства на третираната зона, здравината на инструмента и производителността на механизма за подаване.

Изчисляване на скоростта на рязане

Като номинален проектен параметър вземете степента на бързо въртене на шпиндела. Действителната скорост V, m/min зависи от диаметъра на фреза и честотата на неговите въртеливи движения:

V=(πDn)/1000

Честотата на въртене на фрезовия инструмент се определя от:

n=(1000V)/(πD)

Имайки информация за минутата подаване, можете да определите необходимото време за детайл с дължина L:

T₀=L/S_min

Изчисляването на условията на рязане по време на фрезоване и тяхното инсталиране е важно да се извърши преди настройка на машината. Установяването на рационални предварително зададени параметри, като се вземат предвид характеристиките на инструмента и материала на детайла, гарантира висока производителност.

Съвети за определяне на режими

Невъзможно е да изберете идеалния режим на рязане при фрезоване, но можете да се ръководите от основните принципи:

1. Желателно е диаметърът на фреза да съответства на дълбочината на обработка. Това ще гарантира, че повърхността се почиства с едно преминаване. Тук основният фактор е материалът. За твърде меки, този принцип не работи - има риск от начупване, чиято дебелина е по-голяма от необходимата.
2. Ударните процеси и вибрации са неизбежни. В тази връзка, увеличение на стойностите на фуражитеводи до намаляване на скоростта. Най-добре е да започнете с подаване на зъб от 0,15 mm/зъб и да коригирате, докато вървите.
3. Скоростта на инструмента не трябва да е възможно най-висока. В противен случай съществува риск от намаляване на скоростта на рязане. Увеличаването му е възможно с увеличаване на диаметъра на фреза.
4. Увеличавайки дължината на работната част на фрезата, предпочитанието към голям брой зъби намалява производителността и качеството на обработка.
5. Индикативни стойности на скоростта за различни материали:

• алуминий - 200-400 m/min;
• бронз – 90-150 m/min;
• неръждаема стомана - 50-100 m/min;
• пластмаси – 100-200 m/min.

Най-добре е да започнете със средна скорост и да я регулирате нагоре или надолу, докато вървите.

Режимът на рязане по време на фрезоване е важно да се определи не само математически или с помощта на специални таблици. За да изберете и зададете правилно оптималните параметри за машината и желания инструмент, е необходимо да работите с някои функции и личен опит.