Фрезерная обработка металлов: что это такое, схемы попутной и встречной фрезеровки, методы фрезерования и виды таких работ

В статье расскажем все про фрезерную обработку металлов: что такое встречное и попутное фрезирование — схемы и виды работ.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ

§ 10. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

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

Ширина и глубина фрезерования

Шириной фрезерованияназывают ширину обрабатываемой поверхности в миллиметрах (рис. 52). Ширина фрезерования обозначается через В. Глубиной 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. Весь 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 глубиной фрезерования. При небольшом припуске на обработку фрезерование производят обычно с одного прохода. rf_66.jpg На рис. 53 показана ширина В и глубина фрезерования t при обработке основными видами фрез.

Скорость резания

Главным 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. Скоростью резания при фрезеровании называют путь, который проходят в одну минуту наиболее отдаленные от оси точки режущей кромки зуба фрезы. Скорость резания обозначается через υ. Обозначим 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. Обычно скорость резания при фрезеровании выражают в метрах в минуту, для чего необходимо полученное выражение скорости в мм/минразделить на 1000. Тогда формула скорости резания при фрезеровании примет вид: for_67_1.jpg Из 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. Пример 1. Фреза диаметром 100 мм делает 140 об/мин. Определить скорость резания. В данном случае D = 100 мм; n = 140 об/мин. По формуле (1) имеем: На производстве часто приходится решать обратную задачу: по заданной скорости резания υ определить число оборотов фрезы n или ее диаметр D. Для этой цели применяют формулы: Пример 2. Обработку предложено производить при скорости резания 33 м/мин. Фреза имеет диаметр 100 мм. Сколько оборотов надо дать фрезе? В данном случае υ = 33 м/мин; D = 100 мм. По формуле (2а) имеем: или Пример 3. Скорость резания составляет 33 м/мин. Число оборотов фрезы составляет 105 об/мин. Определить диаметр фрезы, которую надо применить для данной обработки. В данном случае υ = 33 м/мин; n = 105 об/мин. По формуле (26) получаем: или Не 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 Для 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. Пример 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. По 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 n = 125 и n = 160. Принимаем меньшее число оборотов n = 125 об/мин. Пример 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. По 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. Такую лучевую диаграмму нетрудно вычертить самому для станка другой модели и размера. Применение лучевой диаграммы упрощает подбор числа оборотов шпинделя станка и позволяет обходиться без применения формулы (2а).

Подача

Движение 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. При фрезеровании различают: подачу в одну минуту — перемещение стола в миллиметрах за 1 мин.; обозначается s и выражается в мм/мин; подачу на один оборот фрезы — перемещение стола в миллиметрах за полный оборот фрезы; обозначается s 0 и выражается в мм/об; подачу 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 s зy6 и выражается в мм/зуб. Часто подачу на один зуб фрезы обозначают s z. На практике пользуются всеми тремя значениями подачи. Они связаны между собой простыми зависимостями: (4) for_70_3.jpg(5) где z — число зубьев фрезы. Пример 6. Фреза с 10 зубьями делает 200 об/мин при подаче 300 мм/мин. Определить подачу на один оборот фрезы и на один зуб. В данном случае s = 300 мм/мин; n=200 об/мин и z=10. Подставляя известные величины, получаем: Главное 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

Скорость 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. Все 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. Кроме 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. Совокупность 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. Наука 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.

Практическое занятие 1,2. Основы металлообработки

План занятия:

1. Особенности процесса фрезерования

Существуют различные виды механической обработки: точение, фрезерование, сверление, строгание и т.д. Несмотря на конструкционные отличия станков и особенности технологий, управляющие программы для фрезерных, токарных, электроэрозионных, деревообрабатывающих и других станков с ЧПУ создаются по одному принципу.

Процесс фрезерованиязаключается в срезании с заготовки лишнего слоя материала для получения детали требуемой формы, размеров и шерохо­ватости обработанных поверхностей. При этом на станке осуществляется перемещение инструмента (фрезы) относительно заготовки или перемещение заготовки относительно инструмента.

Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения — главное и движение подачи. При фрезеровании главным движением является вращение инструмента, а движением подачиявляется поступательное движение заготовки. В процессе резания происходит образование новых поверхностей путем деформирования и отделения поверхностных слоев с образованием стружки.

При обработке различают встречное и попутное фрезерование. Попутное фрезерованиеили фрезерование по подаче — способ, при котором направления движения заготовки и вектора скорости резания совпадают. При этом толщина стружки на входе зуба в резание максимальна и уменьшается до нулевого значения на выходе. При попутном фрезеровании условия входа пластины в резание более благоприятные. Удается избежать высоких температур в зоне резания и минимизировать склонность материала заготовки к упрочнению. Большая толщина стружки является в данном случае преиму­ществом. Силы резания прижимают заготовку к столу станка, а пластины — в гнезда корпуса, способствуя их надежному креплению. Попутное фрезерование является предпочтительным при условии, что жесткость оборудования, крепления и сам обрабатываемый материал позволяют применять данный метод.

Встречное фрезерование,которое иногда называют традиционным, наблюдается, когда скорости резания и движение подачи заготовки направлены в противоположные стороны. При врезании толщина стружки равна нулю, на выходе — максимальна. В случае встречного фрезерования, когда пластина начинает работу со стружкой нулевой толщины, возникают высокие силы трения, отжимающие фрезу и заготовку друг от друга. В начальный момент врезания зуба процесс резания больше напоминает выглаживание, с сопутствующими ему высокими температурами и повышенным трением. Зачастую это грозит нежелательным упрочнением поверхностного слоя детали. На выходе из-за большой толщины стружки в результате внезапной разгрузки зубья фрезы испытывают динамический удар, приводящий к выкрашиванию и значительному снижению стойкости.

На толщину срезаемого слоя при фрезеровании влияет главный угол в плане,который измеряется между главной режущей кромкой пластины и обрабатываемой поверхностью. Уменьшение угла в плане ведет к образованию более тонкой стружки для данного диапазона подач. Уменьшение толщины стружки происходит из-за распределения одного и того же объема снимаемого металла на большей длине режущей кромки. При меньшем угле в плане режущая кромка постепенно входит в работу и выходит из нее. Это уменьшает радиальную составляющую силы резания и защищает режущую кромку от возможных поломок. С другой стороны, неблагоприятным фактором является увеличение осевой составляющей силы резания, что вызывает ухудшение шероховатости поверхности тонкостенных деталей.

Приугле в плане 90°сила резания направлена радиально в соответствии с направлением подачи. Основная область применения таких фрез — обработка прямоугольных уступов.

При работе фрезой с углом в плане 45°осевые и радиальные силы резания практически одинаковы и потребляемая мощность невысока. Это фрезы универсального применения. Особенно они рекомендуются для обработки материалов, дающих элементную стружку и склонных к выкрашиванию при значительных радиальных усилиях на выходе инструмента. При врезании инструмента меньше нагрузка на режущую кромку и меньше склонность к вибрациям при закреплении в приспособлениях с небольшими усилиями зажима. Меньшая толщина срезаемого слоя при угле в плане 45° позволяет увеличивать минутную подачу стола, т.е. повысить производительность об работки.

Фрезы с углом в плане 10°рекомендуются для продольного фрезерования с большими подачами и плунжерного фрезерования, когда характерны небольшие толщины стружки и высокие скоростные параметры. Преимуществом обработки такими фрезами являются низкие радиальные усилия резания. А также преобладание осевой составляющей силы резания, как при радиальном, так и при осевом направлении подачи, что уменьшает склонность к вибрациям и предоставляет большие возможности для увеличения скоростей снятия материала.

У фрез с круглыми пластинамиглавный угол в плане меняется от 0 до 90° в зависимости от глубины резания. Эти фрезы имеют очень прочную режущую кромку и могут работать при больших подачах, поскольку образуют довольно тонкую стружку на большой длине режущей кромки. Фрезы с круглыми пластинами рекомендуется применять для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как титан и жаропрочные сплавы. Направление сил резания меняется вдоль радиуса пластины, поэтому направление суммарной нагрузки зависит от глубины резания. Современная геометрия круглых пластин делает их более универсальными, обеспечивая стабильность процесса резания, меньшую потребляемую мощность и, соответственно, меньшие требования к жесткости оборудования. В настоящее время эти фрезы широко используются для снятия больших объемов металла.

Фрезерование

в металлообработке, процесс резания металлов и др. твёрдых материалов фрезой (См. Фреза). Ф. применяется для обработки плоских и фасонных поверхностей (в т. ч. резьбовых поверхностей, зубчатых и червячных колёс) и осуществляется на фрезерных станках (См. Фрезерный станок). Схема Ф. цилиндрической фрезой показана на рис. 1. Главное движение при Ф. — вращение инструмента, движение подачи — поступательное перемещение заготовки; скорость резания равна окружной скорости наиболее удалённых от оси фрезы точек её зубьев. При Ф. различают три вида подачи. Минутная подача Sмм/мин); подача на один оборот фрезы S 0мм/об); подача на один зуб фрезы S zмм/зуб) — относительное перемещение фрезы и заготовки при повороте фрезы на один угловой шаг ε = S z характеризует интенсивность нагрузки зуба в процессе Ф. (стойкость фрезы) и вычисляется по формуле

0107394914.gif

где z — число зубьев фрезы, n — частота вращения фрезы (об/мин). Глубина резания t (мм) при Ф. — толщина срезаемого слоя металла, измеренная перпендикулярно к обработанной поверхности. Ширина Ф. В (мм) — ширина обрабатываемой поверхности в направлении, параллельном оси фрезы. Существуют две возможные схемы Ф.: против подачи (встречное Ф.), когда в нижней точке контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой векторы скорости резания и подачи противоположны (рис. 2, а), и по подаче (попутное Ф.), когда эти векторы совпадают (рис. 2, б), amax— наибольшая толщина срезаемого слоя металла; Ψ — угол контакта фрезы. При черновом Ф. обычно применяется вторая схема, при чистовом Ф. — первая. Площадь поперечного сечения слоя металла, срезаемого зубом фрезы, меняется в каждый момент времени резания и, следовательно, меняются и действующие на зуб силы. Равномерное Ф. может быть достигнуто при использовании фрез с винтовыми зубьями, работа которых характеризуется примерным постоянством площади поперечного сечения срезаемого слоя металла. Основное технологическое время при Ф.:

где L — общая длина прохода заготовки (в мм) относительно фрезы в направлении подачи, i — число проходов. Скорость резания, допускаемая при Ф., зависит от типа фрезы, материала и геометрических параметров её режущей части и др. элементов, режима резания, состояния поверхностного слоя заготовки и т.п. (см. Обработка металлов резанием). В процессе Ф. возникают силы сопротивления резанию. По окружной силе может быть определён крутящий момент на шпинделе фрезерного станка. Осевая сила действует на подшипник шпинделя станка, устройство для закрепления заготовки, а также детали и узлы механизма подачи. Радиальная сила действует на опоры шпинделя и оправку, в которой закрепляется фреза. Горизонтальная сила нагружает механизм подачи и устройство для закрепления заготовки. В деревообработке Ф. может осуществляться также на фуговальных станках (См. Фуговальный станок), рейсмусовых станках (См. Рейсмусовый станок) и др. с помощью ножевых валов или головок со вставными ножами (см. Дереворежущий инструмент).

Д. Л. Юдин.

0290430755.gif

0256312535.gif

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969-1978.

Синонимы:

Смотреть что такое «Фрезерование» в других словарях:

— (фрезерная обработка) обработка материалов резанием с помощью фрезы. Фреза совершает вращательное, а заготовка преимущественно поступательное движение, как правило в направлении перпендикулярном оси вращения фрезы. Фреза и… … Википедия

ФРЕЗЕРОВАНИЕ, фрезерования, мн. нет, ср. (тех., с. х.). Действие по гл. фрезеровать. Фрезерование почвы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Простругивание, прострагивание, фрезеровка Словарь русских синонимов. фрезерование сущ., кол во синонимов: 8 зубофрезерование (1) … Словарь синонимов

фрезерование — Лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории, сообщаемым инструменту, и хотя бы одним движением подачи, направленным перпендикулярно оси главного движения резания [ГОСТ 25761 83] фрезерование… … Справочник технического переводчика

Фрезерование — – механическая обработка огнеупорного изделия фрезерным инструментом для получения канавок, пазов и различных углублений. [ГОСТ Р 52918 2008] Фрезерование – обработка материалов снятием стружки, при которой режущий инструмент, фреза,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

— (в металлообработке) обработка материалов резанием с помощью фрезы. Фреза совершает вращательное, а заготовка преимущественно поступательное движение. Осуществляется на фрезерных станках … Большой Энциклопедический словарь

Обработка металла или дерева фрезером с вращательным движением инструмента и поступательным движением обрабатываемого предмета. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Процесс механ. (на станках) обработки изделий путем снятия стружки особым режущим инструментом фрезером со многими режущими ребрами (зубьями). При Ф. фрезер, укрепленный на вращающемся шпинделе станка, производит режущее движение, а… … Технический железнодорожный словарь

1) тех. обработка металла, дерева, пластмасс фрезой 1; 2) обработка почвы фрезой 2; 3) добыча фрезерного торфа (см. фреза 3) Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 … Словарь иностранных слов русского языка

фрезерование — 3.20 фрезерование (milling): Получение образца в виде стружки или подготовка поверхности образца для анализа физическим методом, обработкой поверхности вращающейся фрезой с несколькими режущими лезвиями. Источник: ГОСТ Р ИСО 14284 2009: Сталь и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

1) обработка резанием различных материалов (металл, древесина, камень и др.) при вращательном движении инструмента – фрезы – и поступательном движении обрабатываемой заготовки. Фреза является многолезвийным режущим инструментом с зубьями,… … Энциклопедия техники

Книги

  • Резание древесины. Учебное пособие , Глебов И.Т. , В учебнике излагаются основные положения теории резания древесины, разработанной школой А. Л. Бершадского. Приведены сведения о резании одиночным лезвием, рассмотрены процессы обработки… Категория: Учебники: доп. пособия Серия: Издатель: Лань,
  • Технология конструкционных материалов. Обработка резанием. Учебное пособие. Гриф УМО вузов России , Борисенко Галина Андраникова , В учебном пособии приводятся сведения по основным, наиболее широко применяемым технологическим процессам механической обработки (точение, фрезерование, сверление, шлифование). Пособие… Категория:

Особенности процесса

Процесс фрезерования, как и все существующие методы обработки материалов резанием, основан на главном и вспомогательном движениях. Первый – это вращение инструмента, а второй – подача его на рабочий ход.

Фрезерование поверхности обычно производится в несколько последовательных этапов:

  • Черновое – первоначальное снятие объемной стружки с целью оформления необходимого общего профиля, имеет невысокий класс точности. Припуск на обработку (толщина снимаемого слоя с учетом всех дополнительных факторов) может составлять от 3 до 7 мм в зависимости от материала заготовки.
  • Получистовое – второй этап зачистки намеченного фрезеровального объекта, стружка меньше, точность работ повышается и достигает 4-6-го классов.
  • Чистовое – тщательная отделка обеспечивает высокое качество поверхности и контуров, высокую точность (6-8-й классы). Припуск должен составлять 0,5-1 мм.

Реализация каждого из этапов обработки имеет собственные отличительные требования к рабочим инструментам по характеру их конструкции, материалу, количеству и качеству режущих кромок. К примеру, приспособление для фрезерования, имеющее назначение черновой обработки, характеризуется крупными зубьями, в то время как чистовая фреза имеет мелкую многозубчатую структуру.

фрезерование-это

Назначение фрезерной обработки

Преимущество этого метода отделки в том, что с помощью разных инструментов и технологий (схем резания) можно выполнять множество процедур. Универсальность, помимо этого, заключается в том, что большинство современных станков с ЧПУ предназначены не только для металлообработки, но и для работы по дереву, пластмассе, стеклу и прочим материалам.

Основная задача фрезеровки – механическое снятие с поверхности верхнего слоя посредством фрезы или более современных лезвий. Что можно сделать с помощью разных схем фрезерования:

  • распил детали на два и более элемента;
  • шлифовка – применяются специальные насадки с мелким абразивным веществом;
  • наносить специальную гравировку, узоры;
  • просверлить отверстие с последующим нанесением внутренней и внешней резьбы, и многое другое.

У фрезеровщика всегда есть большой набор фрез (они могут быть многозубчатые, режущие). В зависимости от того, как оснастка установлена в оборудовании (горизонтально, вертикально), будет производиться обработка. Помимо этого, если режущая кромка будет установлена в определенном направлении, то можно говорить про угол резания. Среди классических можно выделить цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а остальные – более сложные.

Перечислять сферы применения фрезеровки бессмысленно, поскольку аппарат применяется при изготовлении как крупных, так и мельчайших изделий, которые, в свою очередь, могут использоваться в абсолютно разных производственных процессах, как то: автомобилестроение, станкостроение, металлообработка и даже ювелирные мастерские.

Основным преимуществом использования фрезерования является то, что обрабатывать можно любой материал вне зависимости от его прочности. В зависимости от заготовки, а именно ее формы и стройматериала, подбирают фрезу.

фрезеровка это

Сейчас считается популярной фигурная резка алюминия, потому что этот металл очень легкий, он используется в архитектуре, дизайне помещений. Он отличается достаточной прочностью, но при этом прост в металлообработке, имеет малый вес и низкую температуру плавления. Алюминий не только можно вырезать фигурным способом, но и делать гравировку, узор, не оставляя на поверхности заусенцев.

Стоит отметить, что большинство станков ЧПУ легко перенастроить к другим материалам. Набирает популярность трехмерная фрезеровка пластика. Из него делаются элементы для салона автомобиля, различные корпусы.

К преимуществам следует отнести:

  • Высокую скорость обработки.
  • Небольшую себестоимость работ.
  • Большое многообразие схем и процедур.

Классификация и виды фрезерных работ

В основном специалисты классифицируют деятельность по выбранной фрезе. Можно различать фрезерование:

  • Торцовое. В этом случае с помощью лезвий создаются канавки, подсечки и прочие боковые элементы вырезки стали. Также срезаются торцы.
  • Концевое. Для вырезания уступов по вертикали и по горизонтали.
  • Цилиндрическое. Для обработки прямых или фигурных поверхностей.
  • Зубчатое – создание зубцов на колесах и иных деталях.
  • Фасонное. С помощью соответствующего инструмента делаются фаски (сферы, эллипсы и пр.).

Это неполный перечень видов работ. В зависимости от типа оснастки может быть произведена отделка сверлом, зенкер, отрезными фрезами, криволинейными типами, двойными дисками и другими.

Кроме того, существует классификация по способу установки инструмента – горизонтальное, вертикальное или по диагонали, то есть под углом.

фрезерование это

Материалы и виды фрез

Фрезеровка на специальном оборудовании проводится при помощи фрез. Это насадки, которые закрепляются в патроне. На него передаётся вращательное усилие с помощью шпинделя, и фреза начинает крутиться. Существуют различные виды применяемых фрез:

  1. Дисковые. Используются для разрезания деталей, выборки, обработки фасок.
  2. Торцевые. С их помощью обрабатываются торцевые зоны.
  3. Цилиндрические. Используются при обработке узких плоскостей.
  4. Угловые. Применяется для создания угловых пазов и наклонных поверхностей.
  5. Концевые. С их помощью изготавливаются пазы на поверхности заготовок.

Также можно выделить фасонные, червячные и кольцевые фрезы. Их выбор зависит от запланированных работ.

Виды фрез
Виды фрез

К материалам заготовок, подвергающихся обработке, относятся различные виды металлов, мягкие и твердые породы дерева, а также прочный пластик.

Обзор фрезы по металлу. Чем фрезеровать каленую сталь

Конструкционные отличия фрез

Характеристики ножей и способы их закрепления являются важными параметрами, определяющими назначение фрезы, в частности, по качеству осуществляемой обработки.

  1. Цельные. Изготавливаются из инструментальной легированной и быстрорежущей сталей. Чаще всего – цилиндрические, дисковые, шлицевые, отрезные фрезы.
  2. Составные. Существует два варианта. В первом хвостовик из конструкционной стали приварен к режущей головке – из инструментальной, быстрорежущей стали, реже – из твердого сплава. Во втором – быстрорежущие или твердосплавные ножи напаиваются на корпус приспособления. Применяются в торцевых и концевых фрезах.
  3. Сборные. Ножи, чаще всего твердосплавные, механически соединены с основным телом.

Цельные фрезы имеют большее количество зубьев, что позволяет осуществлять более точную обработку. Та же возможность имеется у составных инструментов, состоящих из твердосплавной головки и конструкционного хвостовика. Их недостатком является высокая степень износа. Чаще всего это оборудование задействовано в получистовых и чистовых этапах снятия стружки.

Сборные фрезы характеризуются высокой степенью стойкости к износу, прочностью, твердостью и остротой ножей, простотой точения и демонтажа. Однако количественно, в соотношении на одну головку, они значительно проигрывают. Такие преимущественно задействованы при черновой обработке.

режимы фрезерования

Развитие технологии фрезеровки металла

Изначально токарно-фрезерная обработка металла проводилась вручную. Мастера работали самодельными приспособлениями и обычными инструментами. Из-за этого производительность была низкая, а на выходе получалось множество бракованных деталей. Даже опытным мастерам металлообработки было сложно изготовить деталь точных размеров и формы.

С развитием технологий начали появляться станки, которые работали с помощью электродвигателей. С их помощью можно было точнее и быстрее обрабатывать заготовки. Обработка металла значительно упростилась, а технологии продолжали развиваться. Постепенно обычные станки начали оборудоваться системами ЧПУ. На сегодняшний день профессиональное оборудование работает самостоятельно после настройки программы. Для производства достаточно, чтобы один оператор настраивал программу и контролировал процесс работы станка.

Влияние режимов резания на результаты работ

Результаты определяет не только рационально подобранное оборудование. Их качество зависит от того, насколько правильно подобраны режимы фрезерования.

  1. Необходимо точно определить необходимый диаметр фрезы, ее конструкцию, материал, количество зубьев, установить соотношения между размерами инструмента и толщиной снимаемого слоя. Профессионалу важно стремиться к тому, чтобы необходимая толщина металла снималась за один проход.
  2. Размер инструмента определяет устанавливаемую скорость его вращения и, соответственно, скорость работ. Они задаются на станке путем установки частот вращения шпинделя – основополагающей оси для закрепления фрезы. Слишком медленные или слишком быстрые основные рабочие движения режущей головки приводят к низкому качеству обработки.
  3. Важным режимом резания является подача. Существует разделение в этом цельном понятии. Первоначально определяется подача фрезы на один зуб. Она выбирается по справочникам в соответствии с используемым инструментом и типом рабочей поверхности. После определяется подача за один оборот и за минуту, соответственно.

Расчет фрезерования производится на основе информации о допустимых мощностях оборудования, типе обрабатываемой поверхности и выбранных инструментах. Существуют номинальные таблицы, наполненные требуемыми и контрольными значениями. Рациональный подбор и расчет основных параметров работы определяет ее качество.

расчет фрезерования

Сопровождающие явления

Фрезерование — это процесс снятия стружки, который характеризуется повышенными тепловыми эффектами и механическими воздействиями, которые могут негативно отразиться на способностях инструментов и особенностях отделки. Некоторые явления, оказывающие влияние на результаты фрезеровочных работ:

  1. Налипание и усадка стружки. Слипание металла на режущей поверхности, прессование его портит процесс отделки и сами ножи. Это более актуально для мягких материалов.
  2. Наклеп. Повышение твердости, снижение прочности и пластичности поверхностного слоя детали – побочный эффект пластической деформации, снимаемый последующей термообработкой.
  3. Трение, повышение тепла в рабочей зоне, вибрация – факторы, снижающие работоспособность фрезы.

Для предотвращения побочных эффектов необходимо использовать дополнительные технологии и средства.

обработка фрезерованием

Фрезерование наклонных плоскостей цилиндрическими концевыми фрезами

Для фрезерования наклонных плоскостей концевыми фрезами применяют две технологии.

Фрезерование с поворотом заготовок

Эта технология предполагает использование универсальных поворотных тисков. Заготовки в них крепятся так же, как и в обычных.

Изображение №15: фрезерование наклонной плоскости концевой фрезой с поворотом заготовки

Важно! Обрабатываемая наклонная плоскость должна располагаться параллельно столу.

Фрезерование с поворотом шпинделя станка

Это возможно как на вертикальных, так и на горизонтальных фрезерных станках. Первые для этого должны обладать функцией поворота бабки со шпинделем вокруг горизонтальной оси, а вторые — накладными вертикальными головками. Для фрезерования просто устанавливают нужные углы наклона.

Изображение №16: фрезерование наклонной плоскости концевой фрезой под углом 60°

Оба вида фрезеровки осуществляют двумя методами:

Фрезерование металлической поверхности

  • Встречным, при котором ход подачи противоположен ходу вращения инструмента. Этот способ позволяет медленно усиливать нагрузку на зубья, все время увеличивая толщину срезанного слоя.
  • Попутным, при которым ход подачи такой же, как ход вращения. Он предполагает быстрое начало действия и сильную нагрузку в первой точке реза. Для его выполнения нужны станки, устойчивые к ударам и вибрации. Элемент, который следует фрезеровать, прижимают к столу, затем стол жестко фиксируют к направляющим. Такое расположение улучшает качество работы.
    Метод не применяется для заготовок с черной поверхностью, его лучше использовать для деталей с краями, прошедшими предварительную подготовку.

Специфика фрезерования на станках с ЧПУ


Механообработка металлов на станках фрезерной группы, оборудованных системой ЧПУ, применяется в промышленности не так давно, как может показаться на первый взгляд. Автоматизировать операции управления металлообрабатывающим оборудованием удалось благодаря динамичному развитию науки и техническим достижениям, внедряемым в производство.

В этом случае станочник превращается в оператора, который управляет процессом резания, используя специальное программное обеспечение. Благодаря системе ЧПУ точность фрезерования становится выше, обработка — быстрее, а производительность — больше. При этом существенно снижается показатель брака.

ЧПУ — это отличное решение для организации серийного выпуска деталей, конструкцией которых предусматривается сложная геометрия, и к точности которых предъявляются высокие требования.

Компьютерная программа позволяет точно регулировать обороты шпинделя, изменять траекторию перемещения фрезы, контролировать глубину врезания инструмента и пр. Современное оборудование, оснащаемое системами ЧПУ, способно производить даже лазерную обработку посредством трехмерной ориентации фрез. В этом случае деталь обрабатывается сразу несколькими фрезами, расположенными под разными углами.
Перейти к списку статей >>

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