24.3 Элементы режима резания при фрезеровании

Элементы режимов резания при фрезеровании

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ

§ 10. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

krs.gifВ процессе фрезерования зубья фрезы при ее вращении последовательно один за другим врезаются в надвигающуюся заготовку и снимают стружку, осуществляя резание.
krs.gifЭлементами резания при фрезеровании являются ширина фрезерования, глубина фрезерования, скорость резания и подача.

Ширина и глубина фрезерования

krs.gifШириной фрезерования называют ширину обрабатываемой поверхности в миллиметрах (рис. 52). Ширина фрезерования обозначается через В.

rf_65.jpg

krs.gifГлубиной резания при фрезеровании, или глубиной фрезерования, или часто глубиной срезаемого слоя, называют толщину (в миллиметрах) слоя металла, снимаемого с поверхности заготовки фрезой за один проход, как это показано на рис. 52. Глубина фрезерования обозначается через t. Глубина фрезерования измеряется как расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями.
krs.gifВесь слой металла, который необходимо удалить при фрезеровании, называется, как указывалось выше, припуском на обработку. Глубина фрезерования зависит от припуска на обработку и мощности станка. Если припуск велик, обработку производят в несколько переходов. При этом последний переход производят с небольшой глубиной резания для получения более чистой поверхности обработки. Такой переход называют чистовым фрезерованием в отличие от чернового, или предварительного фрезерования, которое производят с большей глубинойфрезерования. При небольшом припуске на обработку фрезерование производят обычно с одного прохода.

rf_66.jpg

krs.gifНа рис. 53 показана ширина В и глубина фрезерования t при обработке основными видами фрез.

Скорость резания

krs.gifГлавным движением при фрезеровании является вращение фрезы. В процессе фрезерования фреза вращается с определенным числом оборотов, которое устанавливается при настройке станка; однако для характеристики вращения фрезы принимают не число ее оборотов, а так называемую скорость резания.
krs.gifСкоростью резания при фрезеровании называют путь, который проходят в одну минуту наиболее отдаленные от оси точки режущей кромки зуба фрезы. Скорость резания обозначается через υ.
krs.gifОбозначим диаметр фрезы через D и предположим, что фреза делает один оборот в минуту. В этом случае режущая кромка зуба фрезы пройдет в минуту путь, равный длине окружности диаметра D мм, т. е. πD миллиметров. В действительности фреза делает больше одного оборота в минуту. Предположим, что фреза делает n оборотов в минуту, тогда режущая кромка каждого зуба фрезы пройдет в одну минуту путь, равный πDn мм. Следовательно, скорость резания при фрезеровании равна πDn мм/мин.
krs.gifОбычно скорость резания при фрезеровании выражают в метрах в минуту, для чего необходимо полученное выражение скорости в мм/мин разделить на 1000. Тогда формула скорости резания при фрезеровании примет вид:

for_67_1.jpg

krs.gifИз формулы (1) следует, что чем больше диаметр D фрезы, тем больше скорость резания при данном числе оборотов, и чем больше число оборотов n шпинделя, тем больше скорость резания при данном диаметре фрезы.

krs.gifПример 1. Фреза диаметром 100 мм делает 140 об/мин. Определить скорость резания.
krs.gifВ данном случае D = 100 мм; n = 140 об/мин. По формуле (1) имеем:

for_67_2.jpg

krs.gifНа производстве часто приходится решать обратную задачу: по заданной скорости резания υ определить число оборотов фрезы n или ее диаметр D.
krs.gifДля этой цели применяют формулы:

for_67_3.jpgfor_67_4.jpg

krs.gifПример 2. Обработку предложено производить при скорости резания 33 м/мин. Фреза имеет диаметр 100 мм. Сколько оборотов надо дать фрезе?
krs.gifВ данном случае υ = 33 м/мин; D = 100 мм.
krs.gifПо формуле (2а) имеем:

for_68_1.jpgилиfor_68_2.jpg

krs.gifПример 3. Скорость резания составляет 33 м/мин. Число оборотов фрезы составляет 105 об/мин. Определить диаметр фрезы, которую надо применить для данной обработки.
krs.gifВ данном случае υ = 33 м/мин; n = 105 об/мин.
krs.gifПо формуле (26) получаем:

for_68_3.jpgилиfor_68_4.jpg

krs.gifНе всегда на станке можно установить число оборотов шпинделя в минуту, которое точно соответствует полученному по формуле (2а). Также не всегда удается подобрать фрезу точно того диаметра, (который получается по формуле (26). В этих случаях берут ближайшее меньшее число оборотов шпинделя в минуту из имеющихся на станке и фрезу с ближайшим меньшим диаметрам из имеющихся в кладовой.

rf_68.jpg

krs.gifДля определения числа оборотов шпинделя при заданной скорости резания и выбранном диаметре фрезы можно пользоваться графиками. На графике рис. 54 указаны располагаемые числа оборотов шпинделя консольно-фрезерных станков второго и третьего размеров (6М82, 6М82Г и 6М12П, 6М83, 6М83Г и 6М13П), изображенные в виде лучей, вследствие чего такие графики называют лучевыми диаграммами. На горизонтальной оси отложены диаметры фрез в мм, а по вертикальной оси — скорости резания в м/мин. Пользование графиком поясняется следующими примерами.
krs.gifПример 4. Определить число оборотов шпинделя консольно-фрезерного станка 6М82Г при обработке стали цилиндрической фрезой из быстрорежущей стали диаметром 63 мм, если задана скорость резания υ = 27 м/мин.
krs.gifПо графику на рис. 54 от точки, соответствующей скорости резания 27 м/мин, проводим горизонтальную линию до пересечения с вертикальной линией, проведенной от точки, соответствующей диаметру фрезы 63 мм. Искомое число оборотов шпинделя лежит между n = 125 и n = 160. Принимаем меньшее число оборотов n = 125 об/мин.
krs.gifПример 5. Определить число оборотов шпинделя консольно-фрезерно-го станка 6М13П при обработке чугуна торцовой фрезой диаметром 160 мм, оснащенной твердым сплавом, если задана скорость резания υ = 90 м/мин.
krs.gifПо графику на рис. 54 от точки, соответствующей скорости резания 90 м/мин, проводим горизонтальную линию до пересечения с вертикальной линией, проведенной от точки, соответствующей диаметру фрезы в 160 мм. Искомое число оборотов шпинделя лежит между n = 160 и n = 200. Принимаем меньшее число оборотов n = 160 об/мин.
krs.gifТакую лучевую диаграмму нетрудно вычертить самому для станка другой модели и размера.
krs.gifПрименение лучевой диаграммы упрощает подбор числа оборотов шпинделя станка и позволяет обходиться без применения формулы (2а).

Подача

krs.gifДвижение подачи при фрезеровании выполняется либо вручную, либо механизмом станка. Оно может быть осуществлено перемещением стола станка в продольном направлении, перемещением салазок в поперечном направлении и перемещением консоли в вертикальном направлении. У бесконсольных вертикально-фрезерных станков крестовой стол имеет продольное и поперечное перемещения, а вертикальное перемещение получает шпиндельная головка. При работе на продольно-фрезерных станках продольное перемещение имеет стол, а поперечные и вертикальные перемещения получают шпиндельные головки. При работе на круглом поворотном столе на вертикально-фрезерных станках, на карусельно- и барабанно-фрезерных станках имеет место круговая подача стола.
krs.gifПри фрезеровании различают:
krs.gifподачу в одну минуту — перемещение стола в миллиметрах за 1 мин.; обозначается s и выражается в мм/мин;
krs.gifподачу на один оборот фрезы — перемещение стола в миллиметрах за полный оборот фрезы; обозначается s0 и выражается в мм/об;
krs.gifподачу на один зуб фрезы — перемещение стола в миллиметpax за время, когда фреза повернется на часть оборота, соответствующую расстоянию от одного зуба до другого (на один шаг); обозначается sзy6 и выражается в мм/зуб. Часто подачу на один зуб фрезы обозначают sz.
krs.gifНа практике пользуются всеми тремя значениями подачи. Они связаны между собой простыми зависимостями:

for_70_1.jpgkrs.gifkrs.gifkrs.gifkrs.gifkrs.gifkrs.gif(3)for_70_2.jpgkrs.gifkrs.gif(4)for_70_3.jpgkrs.gifkrs.gifkrs.gifkrs.gif(5)

krs.gifгде z — число зубьев фрезы.
krs.gifПример 6. Фреза с 10 зубьями делает 200 об/мин при подаче 300 мм/мин. Определить подачу на один оборот фрезы и на один зуб.
krs.gifВ данном случае s = 300 мм/мин; n=200 об/мин и z=10.

for_70_4.jpg

krs.gifПодставляя известные величины, получаем:

for_70_5.jpgfor_70_6.jpg

krs.gifГлавное движение, или вращение фрезы, и движение подачи могут быть направлены навстречу друг другу — встречное фрезерование, называемое обычно фрезерованием против подачи, или в одном направлении — попутное фрезерование, называемое обычно фрезерованием по подаче.

Понятие о режиме резания при фрезеровании

krs.gifСкорость резания, подача, глубина и ширина резания не могут выбираться произвольно фрезеровщиком по собственному усмотрению, так как это может вызвать преждевременное затупление фрезы, перегрузку и даже поломку отдельных узлов станка, нечистую поверхность обработки и т. д.
krs.gifВсе перечисленные выше элементы резания находятся в тесной зависимости друг от друга. Например, с увеличением скорости резания необходимо уменьшать подачу на зуб и снижать глубину резания, фрезерование с большой шириной резания требует уменьшения скорости резания и подачи, фрезерование с большой глубиной резания (черновую обработку) производят с меньшей скоростью резания, чем чистовую обработку, и т. д.
krs.gifКроме того, назначение скорости резания зависит от материала фрезы и материала заготовки. Фреза из быстрорежущей стали, как уже знаем, допускает большие скорости резания, чем из углеродистой стали; в свою очередь скорость резания для твердосплавной фрезы может быть в 4—5 раз выше, чем для быстрорежущей. Легкие сплавы можно фрезеровать со значительно большей скоростью резания, чем чугун. Чем тверже (крепче) стальная заготовка, тем меньше должна быть скорость резания.
krs.gifСовокупность всех перечисленных выше элементов (скорость резания, подача, глубина и ширина фрезерования) в правиль-ном взаимном сочетании составляет режим резания при фрезеровании, или, сокращенно, режим фрезерования.
krs.gifНаука о резании металлов установила рациональные скорости резания и подачи при заданных глубине резания и ширине фрезерования при обработке различных металлов и сплавов для углеродистых, быстрорежущих и твердосплавных фрез, поэтому назначение режима фрезерования производится на научном основании по соответствующим таблицам, так называемым нормативам режимов резания.

Скорость резания

Наиболее важным режимом при фрезеровании можно назвать скорость резания. Он определяет то, за какой период времени будет снят определенный слой материала с поверхности. На большинстве станков устанавливается постоянная скорость резания. При выборе подходящего показателя учитывается тип материала заготовки:

  1. При работе с нержавейкой скорость резания 45-95 м/мин. За счет добавления в состав различных химических элементов твердость и другие показатели меняются, снижается степень обрабатываемости.
  2. Бронза считается более мягким составом, поэтому подобный режим при фрезеровании может выбираться в диапазоне от 90-150 м/мин. Она применяется при изготовлении самых различных изделий.
  3. Довольно большое распространение получила латунь. Она применяется при изготовлении запорных элементов и различных клапанов. Мягкость сплава позволяет повысить скорость резания до 130-320 м/мин. Латуни склонны к повышению пластичности при сильном нагреве.
  4. Алюминиевые сплавы сегодня весьма распространены. При этом встречается несколько вариантов исполнения, которые обладают различными эксплуатационными характеристиками. Именно поэтому режим фрезерования варьирует в пределе от 200 до 420 м/мин. Стоит учитывать, что алюминий относится к сплавам с низкой температурой плавления. Именно поэтому при высокой скорости обработки есть вероятность существенного повышения показателя пластичности.

Таблица режимов резания при фрезеровании

Встречается довольно большое количество таблиц, которые применяются для определения основных режимов работы. Формула для определения оборотов скорости резания выглядит следующим образом: n=1000 V/D, где учитывается рекомендуемая скорость резания и диаметр применяемой фрезы.  Подобная формула позволяет определить количество оборотов для всех видов обрабатываемых материалов.

Рассматриваемый режим фрезерования измеряется в метрах в минуту режущие части. Стоит учитывать, что специалисты не рекомендуют гонять шпиндель на максимальных оборотах, так как существенно повышается износ и есть вероятность повреждения инструмента. Поэтому полученный результат уменьшается примерно на 10-15%. С учетом этого параметра проводится выбор наиболее подходящего инструмента.

Скорость вращения инструмента определяет следующее:

  1. Качество получаемой поверхности. Для финишной технологической операции выбирается наибольший параметр. За счет осевого вращения с большим количеством оборотов стружка получается слишком мелкой. Для черновой технологической операции, наоборот, выбираются низкие значения, фреза вращается с меньшей скоростью, и размер стружки увеличивается. За счет быстрого вращения достигается низкий показатель шероховатости поверхности. Современные установки и оснастка позволяют получить поверхность зеркального типа.
  2. Производительность труда. При наладке производства уделяется внимание и тому, какова производительность применяемого оборудования. Примером можно назвать цех машиностроительного завода, где налаживается массовое производство. Существенное снижение показателя режимов обработки становится причиной уменьшения производительности. Наиболее оптимальный показатель существенно повышает эффективность труда.
  3. Степень износа устанавливаемого инструмента. Не стоит забывать о том, что при трении режущей кромки об обрабатываемую поверхность происходит ее сильный износ. При сильном изнашивании происходит изменение показателей точности изделия, снижается эффективность труда. Как правило, износ связан с сильным нагревом поверхности. Именно поэтому на производственной линии с высокой производительностью применяется оборудование, способное подавать СОЖ в зону снятия материала.

Расчет режимов резания

При этом данный параметр выбирается с учетом других показателей, к примеру, глубины подачи. Поэтому технологическая карта составляется с одновременным выбором всех параметров.

Элементы резания при фрезеровании

⇐ ПредыдущаяСтр 23 из 30Следующая ⇒

Скорость резания представляет собой окружную скорость фрезы, измеренную по ее наружному диаметру

V= , м/мин → nфр= , мин-1,

где D –диаметр фрезы,мм;

nфр- частота вращения, мин-1.

Скорость резания зависит от свойств металла обрабатываемой заготовки и материала режущей части фрезы, диаметра и стойкости фрезы, подачи, глубины резания и т.д.

Подачей S называют величину относительного перемещения обрабатываемой детали и фрезы. Для фрезерования принято три вида подач:

— SZ (мм/зуб фрезы)- подача на зуб фрезы – перемещение заготовки относительно фрезы за время ее углового поворота на один зуб; — So(мм/об) – подача на оборот фрезы – перемещение заготовки относительно фрезы за время ее одного оборота;

— Sm(мм/мин) – минутная подача – перемещение заготовки относительно фрезы за одну минуту.

Подачи связаны между собой такими зависимостями:

Sm= So n= SZ

z

n, где z и n –

соответственно число зубьев фрезы и частота вращения фрезы.

При черновом фрезеровании подача выбирается как можно большей, чтобы достичь максимальной производительности и наоборот.

Типы фрез

Существует несколько основных типов фрез, которые классифицируются по таким признакам:

по форме и назначению – цилиндрические, торцевые, дисковые. концевые, угловые, фасонные, резьбовые, червячные и др.

по форме задней поверхности зуба – острозаточенные и фрезы с затылованным зубом;

по конструктивным признакам – цельные и фрезы с вставными зубьями;

— по способу крепления в станке-насадные, концевые с коническими или цилиндрическими хвостовиками.

Типы фрезерных станков

Фрезерные станки бывают общего назначения и специальные. К станкам общего назначения относятся:

— консольно-фрезерные (горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные, универсальные и широкоуниверсальные станки);

— бесконсольно-фрезерные (станки с поворотной или неподвижной шпиндельной головкой);

— продольно-фрезерные (одностоечные горизонтальные и вертикальные, двухстоечные с двумя ил четырьмя шпинделями).

К специальным станкам относятся:

o копировально-фрезерные;

o шпоночно-фрезерные;

o фрезерные станки для целевых деталей;

o фрезерные станки с программным управлением.

Работы, выполняемые на фрезерных станках

На станках фрезерной группы выполняются следующие виды работ:

фрезерование горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей,фрезерование пазов, шпоночных канавок, фрезерование фасонных поверхностей.Эти виды работ выполняются фрезами соответствующих конструкций.

Фрезерование зубчатых колес и винтовых (спиральных канавок) выполняется с помощью делительных головок;

фрзерование резьбы осуществляется дисковыми резьбовыми или гребенчатыми резьбовыми фрезами на резьбофрезерных станках.

Делительные головки применяют для закрепления заготовок и поворота их на требуемый угол относительно оси при фрезеровании канавок или плоскостей, расположенных под определенным углом, а также для не прерывного вращения заготовки при фрезеровании винтовых (спиральных) канавок на заготовках. Они используются также при фрезеровании зубчатых колес.

Делительные головки позволяют делить окружность на любое число частей до 400.Обработку деталей с помощью делительных головок ведут в центрах, в патроне или в шпиндельной оправке. В практике фрезерования используют делительные головки для непосредственного деления, простого деления и универсального (дефференциального) деления.

Обработка деталей на строгальных, долбежных и

Протяжных станках.

Сущность процесса строгания

Строгание – это процесс обработки горизонтальных, вертикальных и наклонных плоских и фасонных, поверхностей, пазов, канавок и других выемок специальными резцами, осуществляемый на станках с прямолинейным возратно-поступательным движением (главное движение) резца или заготовки относительно друг друга и с подачей в направлении перпендикулярном главному движению.

Процесс строгания может осуществлятся на станках трех типов:

на поперечно-строгальных станках – резец совершает главное движение резания в продольном направлении. заготовка получает переодическую подачу в поперечном направлении;

на продольно-строгальных станках – заготовка совершает главное движение резания в продольном направлении, а резец получает периодическую подачу в поперечном, вертикальном или наклонном направлении;

на долбежных (вертикально-строгальных)станках – резец совершает главное движение резания в вертикальном направлении, а заготовка получает периодическую подачу в одном из трех направленний: продольно. поперечном, круговом.

При работе на строгальных станках снятие стружки происходит только в течение рабочего хода, возврат резца – холостой ход. Скорость резания- переменная.Она изменяется от нуля до максимума и затем снова до нуля в конце каждого хода.

Среднюю рабочию скорость резца определяют по формуле

νрм/мин,

где L – величина хода ползуна, мм;

n – число двойных ходов ползуна в минуту;

m – отношение скорости рабочего хода ползуна к скорости холостого хода.Для поперечно-строгальных станков m=0,75.

Строгательные резцы

Рис.22 Строгальные и долбежные резцы

По форме строгальные резцы подобны токарным, но работают в более тяжелых условиях, так как в момент врезания происходит удар. Поэтому их державки делают более массивными. В зависимости от размещения режущей кромки строгальные резцы, как и токарные, подразделяются на правые 1 и левые 2 (рис.22); по виду обработки – на проходные 1,2, подрезные 3, отрезные 4, фасонные 5, а в зависимости от обработки различают резцы черновые 1 и чистовые 6. Изготавливают строгальные резцы цельными, с приваренными пластинками из быстрорежущей стали или с припаянными пластинками твердых сплавов ВК8,Т5К10 и др.Геометрические параметры строгальных резцов выбирают примерно такими же, как и токарных, но, учитывая ударную нагрузку, передний угол делают на 5-100 меньшим.

В процессе строгания резец изгибается. При работе прямым резцом его вершина может углубиться в тело заготовки (рис.22 а),следствием чего явится порча обработанной поверхности. При строгании часто используют отогнутые резцы (рис.22 б), при изгибе которых вершина, описывая дугу, отходит от обрабатываемой поверхности и резец не повреждает обработанную поверхность.

⇐ Предыдущая23Следующая ⇒

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Плюсы материала

Среди достоинств этого конструкционного материала, специалисты отмечают несколько.

Алюминий отличается:

  • прочностью;
  • легкостью;
  • устойчивостью к коррозии;
  • низкой теплопроводностью (этим обуславливается его применение в судостроительной отрасли);
  • высокой электропроводностью;
  • доступной стоимостью.

Очень важно соблюдать режим резки. Выход за его оптимальные пределы заканчивается быстрым износом фрезы. К тому же, у алюминиевых заготовок (или из его сплавов) есть свойство забивать канавки у режущих инструментов.

Главное, учесть нагрузку на ЧПУ станок, рассчитав оптимальную скорость, глубину резки, величину подачи, исходя из характеристик устройства.

листы алюминия

Обработка концевыми фрезами специальных пазов

К ним относятся Т-образные пазы и пазы типа «ласточкин хвост». Их фрезерование обычно выполняется на вертикальных фрезерных станках.

Фрезерование Т-образных пазов

Фрезерование простых Т-образных пазов включает в себя 2 этапа.

  1. При помощи цилиндрической концевой фрезы получают прямоугольный паз.
  2. При помощи Т-образной фрезы делают паз Т-образным.

Если необходимо получить паз с заваленными кромками, делают третий переход. Фаски снимают при помощи угловой фрезы.

Изображение №19: три этапа фрезерования Т-образного паза с заваленными кромками

Фрезерование паза типа «ласточкин хвост»

Также происходит за 2 этапа.

  1. При помощи цилиндрической концевой фрезы получают прямоугольный паз.
  2. При помощи угловой фрезы типа «ласточкин хвост» завершают операцию.

Изображение №20: фрезерование паза типа «ласточкин хвост»

Выбор инструмента

В качестве оснастки фрезерных станков используются различные фрезы. Это приспособления для резки, изготовленные из инструментальной стали высокой прочности. Есть множество признаков, согласно которым происходит классификация:

  • по материалу их режущих элементов;
  • по расположению режущих частей зубьев;
  • по виду заточки зубьев;
  • по направлению зубьев (винтовые, наклонные и т.д.);
  • по конструкции изделия (составное, цельное, сборное);
  • по виду крепления режущих элементов.
  • по назначению – название резца созвучно с задачей фрезеровщика. Рассмотрим некоторые из разновидностей.

расчет режимов резания

Для плоских поверхностей

В основном при обработке плоскостей применяются цилиндрические и торцевые фрезы, а также дисковые – для распиловки. Если инструмент в виде цилиндра, то он может быть нескольких типов – с цельными или сменными режущими краями. Крупные монолитные обычно применяются на первых стадиях металлообработки, при черновых работах, в то время как небольшие и разборные – для чистовой.

Торцевой резец больше подходит для протяженных заготовок. Тогда ее зубья могут быть по бокам – с торца. Если это большой складной инструмент, то его используют, соответственно, для широких поверхностей.

Использование твердосплавных резцов обязательно, если вы имеете удовольствие работать с плохо обрабатываемыми тугоплавкими материалами. Но стоит учесть, что понадобится защитная ширина и протяженность режущей кромки, тогда будет отходить хорошая стружка.

Для художественного фрезерования

Декоративные металлические вставки пользуются особенной популярностью в интерьере жилья или офисного помещения, но также такие элементы можно добавлять при проектировании автомобилей, при гравировке любых изделий, например, наручных часов, и в прочих случаях.

В основном для этих целей применяются концевые или дисковые насадки. Более современный, производительный и точный способ – использование лазерных станков с ЧПУ, они быстро и идеально верно повторяют заданные контуры, наносят углубления и узоры. Их можно приобрести в интернет-магазине https://stanokcnc.ru/.

Режимы резания при фрезеровании концевыми или пазовыми фрезами идеально подходят для создания паза, канавки. Они могут иметь от 1 до 4 и более заходов, различную ширину и длину зубцов, сменные насадки или монолитные. Изготавливаются они из любого пригодного материала. Большое многообразие позволяет выбрать инструмент в зависимости от назначения. К слову, они подходят как для ручного управления станком, так и для числового.

Дисковые прекрасно справляются со множеством задач – начиная от грубой и быстрой распиловки, заканчивая тонкой, практически ювелирной работой по декоративному металлическому элементу.

Для обработки кромок

К сожалению, не каждый срез обладает идеальными характеристиками: гладкий, без зацепок и заусенцев, с правильным классом шероховатости и точности. То же касается всех углов – к ним сложно подобраться, по крайней мере не так легко, как к прямой поверхности. Для этого используют следующие насадки:

  • Отрезная и шлицевая могут быть применимы для отделения одной части материала от основного массива.
  • С помощью угловой можно обрабатывать углы и край. При этом есть две разновидности данного инструмента – с одной и двумя режущими кромками.
  • Фасонная применяется для деталей с нестандартным и сложным изгибом – для круглых, вогнутых поверхностей. Очень часто используется для нарезания некоторого крепежного инструментария.

Обычно все из представленных видов имеют варианты с монолитным изготовлением из твердоплавкого сырья, а также складные – со съемными насадками. Первый вариант больше подходит для черновой металлообработки, а второй – для чистовой и тонкой.

расчет режимов резания при фрезеровании

Ширина фрезерования

Еще одним параметром, который учитывается при механической обработки заготовок считается ширина фрезерования. Она может варьировать в достаточно большом диапазоне. Ширина выбирается при фрезеровке на станке Have или другом оборудовании. Среди особенностей отметим следующие моменты:

  1. Ширина фрезерования зависит от диаметра фрезы. Подобные параметры, которые зависят от геометрических особенностей режущей части, не могут регулироваться, учитываются при непосредственном выборе инструмента.
  2. Ширина фрезерования также оказывает влияние на выбор других параметров. Это связано с тем, что при увеличении значения также увеличивается количество материала, который снимается за один проход.

Соотношение ширины фрезерования и диаметра фрезы

В некоторых случаях ширина фрезерования позволяет получить требуемую поверхность за один проход. Примером можно назвать случай получения неглубоких канавок. Если проводится резание плоской поверхности большой ширины, то число проходов может несколько отличаться, рассчитывается в зависимости от ширины фрезерования.

Силы, действующие при фрезеровании

Причины возникновения сил резания. Обрабатываемый материал оказывает сопротивление резанию. Это сопротивление, прогибая фрезу, заготовку и узлы станка, ухудшает качество обработки. На преодоление его расходуется электроэнергия, потребляемая двигателем станка. Поэтому изучение причин и зависимости усилия резания от условий работы имеет большое практическое значение.
Основными причинами возникновения сил сопротивления резанию являются силы, препятствующие деформации и скалыванию элементов стружки, и силы трения, возникающие на контактных поверхностях зубьев фрезы, стружки и обрабатываемой заготовки. Причем первые составляют примерно 90 % общей силы сопротивления резанию.

Силы, действующие на фрезу и заготовку.

При работе прямозубой фрезы (рис. 163, а) силу сопротивления резанию R можно представить как геометрическую сумму двух сил: радиальной Pp, действующей по радиусу фрезы, и касательной Pz, направленной по касательной к окружности вращения фрезы. Радиальная сила стремится оттолкнуть фрезу от заготовки и прогнуть фрезерную оправку, а касательное усилие непосредственно препятствует резанию. Co стороны фрезы эти силы действуют на заготовку в противоположном направлении.


Для фрез с винтовыми зубьями характерно возникновение дополнительной осевой силы Po (рис. 163, б), получаемой при геометрическом разложении общего усилия резания R1. Эта сила стремится сдвинуть фрезу в осевом направлении, и поэтому ее желательно направить в сторону более жесткой опоры — шпинделя. Аналогичная картина действия сил резания наблюдается и при работе торцовых фрез (рис. 163, в и г).
Наибольшим по величине является касательное усилие Pz, которое превышает остальные составляющие силы резания в два и более раз. Это усилие совпадает с направлением скорости резания и непосредственно осуществляет работу по срезанию стружки. Поэтому для технологических расчетов в качестве общего усилия резания практически принимается сила Pz.

Зависимость силы резания от условий работы.

Сопротивление резанию зависит от механических свойств обрабатываемого материала, геометрии фрезы, режима резания и свойств смазывающе-охлаждающей жидкости.

Способность обрабатываемого металла оказывать сопротивление резанию можно характеризовать удельным давлением р, которое представляет собой силу резания, приходящуюся на один квадратный миллиметр площади поперечного сечения срезаемой стружки. Удельное давление зависит не только от механических свойств обрабатываемого металла, но и от наибольшей толщины стружки, имеющей при фрезеровании, как известно, форму запятой. При этом усадка стружки не учитывается. Для более тонких стружек удельное давление при прочих равных условиях увеличивается, и наоборот, оно уменьшается для стружки большей толщины.

Наибольшая толщина стружки анб (рис. 164) измеряется (в мм) вдоль радиуса фрезы между поверхностями резания, образуемыми двумя соседними зубьями работающей фрезы. Если с некоторым приближением считать участок дуги BC прямолинейным, то из прямоугольного треугольника ABC получим где sz — подача на зуб фрезы, мм/зуб; ф — угол контакта фрезы с заготовкой, град.

Тригонометрическую функцию косинуса угла ф определим из треугольника OAE:

Из этого же треугольника выведем формулу синуса угла контакта: Подставив вместо буквенных обозначений сторон треугольника их значение из рис. 164 и выполнив несложные математические действия, окончательно получим Формулы (52) и (53) справедливы для цилиндрических и дисковых фрез. При обработке плоскостей торцовыми фрезами в указанные формулы вместо глубины резания i следует подставлять ширину фрезерования В.

При торцовом фрезеровании стружка имеет наибольшую толщину в основной плоскости фрезы, параллельной направлению подачи. Поэтому для симметричного фрезерования aнб = sz. Такое же равенство сохраняется и для несимметричного фрезерования, когда ось фрезы располагается в пределах ширины фрезеруемой поверхности. Ниже в табл. 13 приведены ориентировочные значения удельных давлений для различных материалов.

Влияние углов геометрии фрезы на процесс резания было рассмотрено ранее. Наиболее существенное действие на силу резания оказывают передний угол у, главный угол в плане ф и угол наклона главной режущей кромки и или К.


С увеличением переднего угла зуб фрезы легче внедряется в обрабатываемый материал и разъединяет его частицы. С изменением угла в плане ф изменяется длина активной части главной режущей кромки l (см. рис. 156), благодаря чему изменяется и сила сопротивления резанию. Для уменьшения силы резания следует применять фрезы с большим углом ф. Угол наклона главной режущей кромки способствует увеличению поперечного переднего угла y1, действующего в направлении резания, и тем самым уменьшению сопротивления обрабатываемого материала резанию.

Элементы режима резания оказывают различное влияние на величину силы резания. При увеличении ширины фрезерования и глубины резания увеличивается длина активной части главной режущей кромки и количество зубьев фрезы, одновременно участвующих в резании, что приводит к пропорциональному увеличению усилия резания. С увеличением подачи на зуб активная длина главной режущей кромки не изменяется, но увеличивается толщина и площадь поперечного сечения срезаемых стружек. Следовательно, в этом случае сила резания также увеличивается, но в меньшей степени. Поэтому для снижения силы сопротивления резанию выгоднее работать с большей подачей и меньшей глубиной резания и шириной фрезерования.

Скорость резания в узких пределах практически применяемых значений незначительно влияет на величину усилия резания.

При применении смазывающе-охлаждающих жидкостей сила резания уменьшается за счет уменьшения сил внешнего трения, возникающих на контактных поверхностях зуба фрезы, стружки и обрабатываемого материала. Кроме того, жидкость под давлением зуба фрезы, проникая в микротрещины срезанного металла, как бы разрыхляет его, тем самым облегчая резание.

Определение величины усилия резания.

Зная удельное давление р, можно с достаточной для технологических целей точностью определить силу резания по упрощенной формуле
где Fсред — суммарная средняя площадь поперечного сечения одновременно срезаемых стружек, мм2.
Чтобы определить Fсред, воспользуемся формулой объема срезаемого металла в минуту W (в мм3/мин), который равен произведению ширины фрезерования В, глубины резания i и минутной подачи sм, т. е.
С другой стороны, минутный объем срезаемого металла можно также получить, если умножить суммарное среднее сечение одновременно срезаемых стружек Fсред на скорость резания v, выраженную в мм/мин, т. е. 1000 v: Подставив вместо sм и v их значения из формул (2) и (3) и сделав соответствующие преобразования, окончательно получим Приравняв правые части приведенных формул, получим откуда

Общие рекомендации по режимам резания:

Для мягкой древесины (сосна, лиственница, липа)

Тип инструмента Рабочая подача мм/мин Скорость вращения (об/мин) Глубина за проход
Торцевая 6мм 2500-3500 20 000-24 000 7,5-8
Торцевая 3мм 1000-1500 20 000-24 000 4,5
Гравер 30° * 0,2 800-600 20 000-24 000 3

Для твердой древесины (бук, дуб, фанера)

Торцевая 6мм 3500 4500 20 000 — 24 000 34
Торцевая 3мм 2500 3000 20 000 — 24 000 2
Гравер 30°х0,2 300 600 20 000 — 24 000 2

Для двухслойного пластика

Торцевая 3 мм 2000 12000 0.3
Гравер 30°х0,2 2000 20000 0.3

Для акрила и полистирола

Торцевая 6 мм 1000 — 1300 10 000 — 12 000 3
Торцевая 3 мм 800 — 1000 12 000 — 16 000 1,5
Гравер 30°х0,2 300 — 500 18 000 — 20 000 0,30,6

Для ПВХ

Торцевая 6 мм 1500 — 2000 12000 8-10
Торцевая 3 мм 1500 — 2000 12000-15000 4-6

Фрезеровка алюминия ручным фрезером

Очень часто домашние мастера выполняют ряд работ, при которых без ручного фрезера обойтись нельзя. Наиболее распространенным и универсальным является ручной погружной фрезер.

Чертеж ручного фрезера.

При помощи ручного фрезера из дерева можно изготавливать фигуры самой различной формы, от прямолинейной до очень сложной, что, скорее, является уже искусством, чем просто работой.

Раскрой алюминия на фрезерном станке с ЧПУ

Раскрой и гравировка алюминия на фрезерном станке с ЧПУ.

В данной статье будет рассмотрен раскрой и гравировка алюминия на фрезерном станке с ЧПУ, рассмотрены возможные трудности и приведены режимы обработки. Приобрести фрезерный станок для раскроя алюминия можно в нашей компании. Для раскроя алюминия на фрезерном станке необходимо правильно выбрать фрезу и режим фрезерования. Для алюминия лучше всего подходят однозаходные фрезы, потому что у них такой угол лезвия, при котором алюминиевая стружка удаляется из зоны резания, а не прилипает к фрезе.

Рис.1. Однозаходная фреза диаметром 3мм.К примеру, у двухзаходной фрезы угол лезвия более тупой, что приводит к тому, что алюминий к такой фрезе может прилипать. Когда на лезвие прилипает алюминий, нагрузка на фрезу значительно увеличивается, что в итоге приводит к поломке инструмента.

Рис.2. Двухзаходная фреза диаметром 1 мм специальная для стали

При обработке алюминия, для снижения нагрева фрезы и снижения прилипания алюминия к фрезе, рекомендуется использовать систему охлаждения фрезы. Или, если станок не укомплектован такой системой, то периодически брызгать смазкой (например, WD-40) вручную в зону резанья.

Раскрой алюминия.

Для раскроя алюминия применяются однозаходные фрезы диаметром 3.175 и 6 мм. Режим фрезеровки выбирается следующий:Частота вращения шпинделя: 15000…18000 об/мин;Скорость подачи: 720…1200 мм/мин;Глубина за один проход: 0,2 — 0,5 мм.Если станок укомплектован шаговыми двигателями, то при скоростях подачи более 1000 мм/мин может появляться эффект потери шагов.Глубину раскроя рекомендуется задавать меньше толщины листа на 0.05…0.1 мм, для того чтобы детали оставались чуть закрепленными в листе. Если деталь будет полностью выкроена, то она может сместиться и сломать фрезу.

Рис.3. Раскрой детали завершен, деталь держится на тонком слое алюминия

Гравировка алюминия.

Если гравировка выполняется однозаходной фрезой диаметром 2 или 3 мм, то все что было сказано выше про раскрой алюминия, справедливо и для гравировки. Но если необходима более высокая детализация, то необходима фреза с меньшим диаметром. И в этом случае возникают следующие трудности.Во-первых, однозаходную фрезу с диаметром меньше 2 мм найти в продаже трудно. Тогда приходится использовать двухзаходные фрезы.Во-вторых, так как от диаметра фрезы зависит скорость подачи и глубина гравировки за один проход, то при использовании двухзаходных фрез диаметром 0,8 — 1,2 мм, производительность резки снижается.Например, для двухзаходной фрезы диаметром 1 мм, режим гравировки алюминия будет следующий:Частота вращения шпинделя: 18000 об/мин;Скорость подачи: 200 мм/мин;Глубина за один проход: 0,1 мм.

Рис.4. Изделия полученное гравировкой двухзаходной фрезой диаметром 1 мм и раскроем однозаходной фрезой диаметром 3 мм

Таким образом, сложность и время гравировки алюминия значительно возрастает, если необходимо использовать двухзаходные фрезы с малым диаметром.В данной статье были рассмотрены раскрой и гравировка алюминия, описаны основные трудности при обработке данного металла на фрезерном станке и были даны рекомендации о том, какие фрезы и какие режимы применять при раскрое и гравировки алюминия.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

Полезные советы

  • Всегда работайте в защитной одежде защищайте руки и ноги, тело и лицо, надевайте маску или специальные очки – горячая стружка, окалина может попасть на кожу или слизистые оболочки и оставить ожог.
  • Если вы занимаетесь профессиональным производством, закупайте оборудование, оснащенное числовым пультом управления, поскольку это увеличивает быстроту обработки, то есть производительность и точность. Хорошие станки с ЧПУ можно заказать в https://stanokcnc.ru/.
  • Всегда сначала приспособьтесь, привыкните к новому оборудованию, и только потом начинайте ответственную фрезеровку.

подача при фрезеровании

Как выбрать по таблице режимов резания при фрезеровании ЧПУ и вручную: практичные советы

Конечно, можно и нужно пользоваться готовыми значениями, но нельзя игнорировать вспомогательные факторы, такие как:

  • опыт фрезеровщика;

  • степень износа фрезы;

  • состояние, в котором находится сам станок;

  • технологические возможности устройств;

  • материал изготовления резца;

  • из чего изготовлена заготовка;

  • черновой или чистовой процесс.

Мы представим табличные данные, в которых отображаются основные параметры в зависимости от действий:

Тип работ и материал

Диаметр фрезы, мм

Скорость, об/мин

Раскрой/выборка акрила, композита или ПВХ до 10 мм

3,175

18000

Раскрой/выкройка дерева или материалов из древесных компонентов

От 3,175 до 8

От 24000 до 15000

Фрезеровка латуни и бронзы

2

15000

Фрезеровка дюралюминия

3,175

15000 – 20000

Порядок выполнения работ

Сначала проводится правильное закрепление фрезы, потом выставляют двигатель на необходимые обороты и настраивают глубину фрезерования. Для того чтобы обеспечить правильное движение фрезы, используют дополнительные устройства.

Фрезер устанавливают на обрабатываемую деталь, его направляющий элемент прижимают к направляющей кромке и включают двигатель. Сначала фреза плавно погружается на необходимую глубину, а затем медленно движется по выбранной траектории.

Во время крепления рабочего инструмента и настройки оборудование должно быть отключено от питания. Надо занять устойчивое положение и выполнять работу внимательно, аккуратно.

Необходимо обеспечить надежное крепление заготовки, которая обрабатывается, чтобы ее не сорвало во время работы. За один раз необходимо срезать слой, не превышающий 3 мм. В вашей одежде не должно быть деталей, которые могут во время работы намотаться на фрезу и привести к получению травмы. Рекомендуется подключать к фрезеру пылесос или использовать респиратор, так как получается мелкая пыль, способная навредить организму.

Что зависит от фрезы

Уделяйте внимание оснастке. Она влияет на многое:

  • Чем более жесткий материал изготовления резца, тем выше может быть скорость.

  • Предусмотренная система охлаждения позволяет ускориться, без нее получится большое трение с вероятным быстрым износом режущей кромки.

  • От геометрической формы головки зависит, насколько глубокие могут быть проходы.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...