Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое фрезерование

Что такое фрезерование

Фрезерные работыФрезерование – это один из самых распространенных методов механической обработки металла. Во время ее проведения на заготовку воздействует режущий инструмент (фрезер), который убирает подлежащий удалению слой металла. Однако, отвечая на вопрос — «Что такое фрезерование?», нужно отметить и то, что его точного определения и классификации на данный момент не существует.

Расчет процесса проводят на основании сведений об инструментах, поверхности и допустимой мощности оборудования. Качество проведенной обработки зависит от правильности выбранных параметров. Инструментарий для проведения фрезерной обработки достаточно велик и разнообразен, он подразделяется на различные виды, зависящие от его назначения, от материала производимой детали и ее характеристик.

Особенности фрезерования

Обработка деталей на фрезерных станках основана на главном (вращение инструмента), и вспомогательном (подача инструмента на рабочий ход) движениях. Сам процесс состоит из нескольких этапов:

  • Черновое фрезерование. Отличается невысокой точностью и заключается лишь в первоначальном снятии стружки, его главной задачей является оформление общего профиля. Припуск на обработку составит от 3 до 7 мм.
  • Получистовое фрезерование. Эту стадию процесса характеризует некоторое повышение точности.
  • Чистовое фрезерование. Третий этап включает в себя более основательную отделку, что обеспечивает высокую степень точности и качества контуров. Припуск составляет от 0,5 до 1 мм.

Все перечисленные выше этапы отличаются в плане требований, предъявляемых к конструкции используемых инструментов, к материалу, к числу режущих кромок и их качеству.

Разновидности фрезерования

Наличие большого диапазона фрез решает проблему обработки на фрезерных станках материалов, отличающихся между собой в плане сложности и конфигурации. Процессы могут проводиться под любыми углами и подразделяются на следующие группы:

  • Обработка плоских поверхностей (в нее входит черновая и чистовая зачистка плоскостей).
  • Работа над объемными деталями (подразумевающая зачистку заготовки и придание ей нужной формы).
  • Разделение (т.е. подразделение изготавливаемой детали на части).
  • Проведение модульной отделки (формирование требуемого профиля).

Каждый из перечисленных методов подразумевает использование в работе отдельного приспособления. Во время работы со сложными заготовками применяются комплекты фрез.

Фрезерные станки

Качество обработки деталей на фрезерных станках во многом определят то оборудование, на котором она проводится.

К примеру, главным предназначением станков горизонтально-фрезерного типа является работа с фасонными поверхностями и горизонтальными плоскостями, а также производство зубчатых колес. Такие же разновидности работ, но с некоторыми отличиями, выполняют и на вертикальных станках. Отличие вертикальных станков от оборудования горизонтально-фрезерного типа заключается в закреплении инструмента в вертикальном положении. Станки универсального типа имеют дополнительное оборудование в виде специальных устройств, обеспечивающих поворотность стола сразу в трех плоскостях.

При серийном изготовлении деталей с одинаковым профилем во фрезеровании используются копировальные установки. Станками завтрашнего дня по праву признаются станки с ЧПУ, способные выполнить целый перечень запрограммированных операций.

Разновидности фрез

Фрезы подразделяются на целый ряд разновидностей, зависящих от их формы, материала изготовления, типа ножей и др. Можно выделить следующие разновидности фрез:

  • Цилиндрические. Их основное назначение – обработка вертикальных и горизонтальных плоскостей.
  • Торцевые. Предназначены для отделки деталей независимо от плоскости.
  • Концевые. Их основное назначение – модульное, фасонное, плоское и художественное фрезерование.
  • Фасонные и угловые.С их помощью снимают стружки с боков обрабатываемой заготовки, и зачищают углубления конусообразного вида.
  • Разрезные, отрезные и шлицевые. Предназначены для разделения, формирования канавок и нарезания зубцов.

Однотипный инструментарий может отличаться по своему диаметру и числу ножей.

Читайте так же:
Полимеры используемые в быту

Отличия в конструкции фрез

К важным параметрам относятся характеристики и способы крепления ножей, именно они определяют назначение фрезы. Ножи бывают:

  • Цельными. Такие ножи производятся из легированной и быстрорежущей сталей. Чаще всего ими снабжены дисковые, отрезные, цилиндрические и шлицевые фрезы. Цельные ножи имеют большее число зубьев, что обеспечивает большую точность обработки.
  • Составными. Эти ножи подразделяющиеся на две разновидности. В первой хвостовик приваривается к режущей головке, во второй – ножи напаивают прямо на корпус приспособления.
  • Сборными. Ножи данного типа обычно твердосплавные и механически соединяются с приспособлением. Их отличает прочность, высокая износостойкость и острота.

Режимы резания

Одним из определяющих факторов, оказывающим немалое влияние на окончательный результат фрезерной обработки, является правильность подбора режима фрезерования.

Для начала следует точно определить нужный диаметр фрезы и ее конструкцию, имеющееся количество зубьев и материал изготовления. Затем устанавливается соотношение толщины планируемого к снятию слоя и габаритов инструмента. Отметим, что во время работы на фрезерном станке по металлу следует стремиться снять предполагаемый слой за один раз.

От размера инструмента прямо зависит его рабочая скорость, вытекающая из скорости вращения, задаваемой во время установки частоты вращательных движений шпинделя. Чересчур быстрое либо очень медленное рабочее движение снизят итоговое качество работы.

Немалая роль отводится и подаче. В первую очередь необходимо определить подачу фрезы на один зуб, уже затем определяют подачу за один оборот (и за одну минуту).

Таким образом, обработка деталей на фрезерных станках представляет собой комплексный процесс по отделке различных поверхностей. Успех проведенной обработки определяет рациональность при выборе инструментов, оборудования и оптимального режима резания. Работа на фрезерном станке по металлу с минимумом побочных процессов потребует наличия солидного профессионального мастерства, опыта и знаний.

Компания ОДО «Магилаз» имеет собственный парк металлообрабатывающих станков. Мы принимаем заказы на производство деталей по чертежам заказчика или предоставленному образцу. В наличии многофункциональное оборудование и квалифицированные сотрудники для проведения фрезерных работ на станках с ЧПУ высокого качества.

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.

Читайте так же:
Нахлесточный прерывистый сварной шов обозначение на чертеже

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.

Влияние обрабатываемого материала на высокоскоростное фрезерование

Высокоскоростная фрезерная обработка популярна как в аэрокосмической промышленности, так и в производстве штампов и пресс-форм. По этой причине наиболее часто встречающимися в этих применениях металлами являются титан, стали (включая нержавеющие стали) и алюминий. Конечно, каждый из этих обрабатываемых металлов имеет свои характеристики, поэтому высокоскоростная фрезерная обработка применяется для каждого из них по-разному. Например, высокоскоростная обработка титана происходит только на стадии чистовой финишной обработки. Хотя значение подачи на зуб фрезы твердосплавной остаётся прежним, величина подачи в минуту (SFM) может увеличиться. Это значит, что во время чернового фрезерования частота вращения шпинделя фрезерного станка поддерживается низкой, а во время чистового высокоскоростного фрезерования частота вращения шпинделя фрезерного станка значительно повышается.

Тип фрезерного станка для высокоскоростного фрезерования

При выборе фрезерного станка для высокоскоростной механической обработки возникает проблема, поскольку при изменении типа обрабатываемого материала изменяются также и требования к крутящему моменту, мощности и частоте вращения шпинделя станка. Это означает, что фрезерный станок, который подходит для высокоскоростной обработки титана, может быть совершенно не пригоден для фрезерования другого материала, например, такого как штамповая сталь даже при условии использования специальной серии инструмента фреза по стали. Перед началом любой операции высокоскоростной фрезерной обработки необходимо проверить график мощности и крутящего момента фрезерного станка, чтобы убедиться, что данный фрезерный станок будет в состоянии выполнить необходимые требования режимов резания фрезы по металлу. Довольно часто во время этих операций высокоскоростного фрезерования фрезерный станок будет работать на двух крайних своих возможностях. Поэтому чрезвычайно важно применять правильную стратегию фрезерной обработки твердосплавными фрезами или корпусными фрезами. Необходимо применять надлежащие фрезерные методы обхода углов и утоньшения металлической стружки. Они обычно включают в себя радиусную траекторию на входе и на выходе из обрабатываемого металла, компенсацию величины подачи в зависимости от углового радиуса и технику трохоидального фрезерования. При обычном фрезеровании фреза по металлу проходит по прямой линии и обычно имеет большую нагрузку при формировании металлической стружки. При трохоидальном фрезеровании фреза для ЧПУ перемещается в круговом движении и имеет низкую, но постоянную нагрузку при формировании стружки. Постоянное удаление металлической стружки и низкая нагрузка гарантирует производительность и надёжность процесса высокоскоростной фрезерной обработки, обеспечивая при этом желаемое качество обрабатываемой поверхности. Это достигается минимизацией изменений рабочей нагрузки и её направления. Использование данных методов также позволит предотвратить перегрузку фрезерного станка.

Читайте так же:
Сварочный трансформатор для полуавтомата своими руками

Подбор фрезы для высокоскоростной обработки

Что действительно очень важно при высокоскоростной фрезерной обработке, так это, чтобы фреза по металлу была надлежащим образом надёжно закреплена и сбалансирована вместе со шпиндельной зажимной оснасткой. Отсутствие стабильности во фрезе твердосплавной или фрезе корпусной вызывает вибрацию, что сокращает их срок службы. Фактически, на каждые 0,01 мм биения стойкость фрезы по металлу может быть уменьшена на целых 50%. Биение также снижает качество поверхности обрабатываемой заготовки. Представьте себе математические уравнения, включающие второй закон Ньютона, который используются для вычисления дисбаланса твердосплавных фрез или эксцентриситета шпиндельной оснастки. Но важно, чтобы металлообрабатывающие производства знали, что даже наименьшая величина дисбаланса на высоких скоростях может вызвать основные проблемы, связанные с эксцентриситетом. Современные производители фрез по металлу рассчитывают заранее последствия несбалансированных сил, поэтому добавляют балансировочную наклейку на нужную сторону своих фрез по металлу. В настоящее время это удобная практика, распространённая во многих фрезерных брендах, которая позволяет технологам металлорежущих производства быстро дифференцировать разные торцевые и концевые фрезы. При добавлении 0,25-граммовой наклейки на идеально сбалансированную концевую фрезу весом 1,25кг вместе с конусом BT40 обнаруживается, что эта крошечная масса вызывает силу дисбаланса величиной 12Н при частоте вращения шпинделя 15000 об/мин. Балансировка фрезы твердосплавной приводит к её вращению для создания центробежных сил, а затем значение этих сил измеряется на подшипниках специальной балансировочной машины или шпинделя современного фрезерного станка. Это и определит размер и направление дисбаланса на заданной высоте. Баланс очень важен. Когда фреза CNC выходит из равновесия, она сразу наносит ущерб шпинделю станка, и стойкость этой фрезы по металлу резко снижается.

7 шагов для балансировки фрезы по металлу:
1. Включите балансировочный станок.
2. Убедитесь в чистоте балансировочного станка.
3. Выставить дисбаланс в балансировочном станке на величину 0.
4. Введите массу фрезы (при необходимости класса G).
5. Очистите фрезу.
6. Поместите фрезу в балансировочный станок.
7. Измерить дисбаланс.

Программирование высокоскоростного фрезерования в CAM-системах

Металлорежущие производства, которые хотят добавить возможность высокоскоростной фрезерной обработки, должны иметь фрезерный станок, который может обеспечить необходимое движение, необходимое взаимодействие с CAM-системой и управление с хорошей функцией предварительного просмотра фрезерной обработки. Правильное программное обеспечение CAM позволяет создавать сложные, 3-D и профильные поверхности, а также обеспечивает согласованность нагрузки при формировании стружки и всех режимов резания. Действительно, существует ряд факторов, определяющих успешность применения высокоскоростного фрезерования. Фреза твердосплавная, фрезерный станок, система ЧПУ и программное обеспечение CAM — всё это его часть. Если правильно учесть все эти вышеуказанные факторы и фрезеровать с действительно быстрой частотой вращения шпинделя, то можно получите максимум от процесса высокоскоростного фрезерования.

Фрезеровка металла в СПб

Компания Феррополис предоставляет клиентам из Санкт-Петербурга и других регионов России услуги фрезеровки металлов. Наше оборудование может обрабатывать любой материал, создавая в конце сложной технологической цепочки детали с задаваемыми исходными размерами.

Выполним, как штучные, так и серийные заказы на фрезеровку.

Позвоните нам или оставьте заявку на сайте.

Рассчитать стоимость фрезеровки металла

Рассчитать стоимость фрезеровки металла

Фрезеровка металла подразумевает выполнение технологической операции по его обработке с помощью фрез различной конфигурации. Рабочий процесс представляет собой вращение фрезы вместе с поступательным движением в различных направлениях жестко закрепленной обрабатываемой детали.

Читайте так же:
Порядок подключения узо и автоматов

Фреза для фрезерной обработки может иметь различный вид, размер и различаться по:

  • применению;
  • форме зубьев;
  • направлению работы зубьев;
  • материалу;
  • способу установки на станке.

Фрезерные работы по металлу — как это работает?

Большая часть фрезерных работ по металлу в СПб на производстве компании “Ферроплис” происходит на вертикально-фрезерных станках. Такие станки имеют большую точность и применяются для выполнения самого широкого спектра задач: вытачивания отверстий, сверления, зенкерования и позволяют проводить, как серийное, так и единичное производство. В таком оборудовании основное движение задает фреза, а обрабатываемая деталь вращается в зависимости от интенсивности. Станки могут иметь ручное, автоматизированное управление или программируются системой ЧПУ.

Обработка горизонтальных поверхностей во время фрезерных работ производится торцевыми фрезами. Это обусловлено жесткостью крепления такой фрезы в шпинделе, при этом плавность протекания работы и задействование большого количества зубьев режущего инструмента обеспечивают удобство фрезерного процесса. При таком способе вертикальные поверхности обрабатываются концевыми фрезами, а наклонные плоскости и скосы при помощи торцевого и концевого инструмента с обеспечением вращения фрезерной головки со шпинделем в вертикальной плоскости.

Фрезерная обработка пазов осуществляется в два этапа: сначала концевой, а затем шпоночной или фрезой для Т-образных пазов. При фрезерной обработке зубчатых колес цилиндрической формы на вертикальных станках применяется пальцевая фреза.

Высокоточная фрезеровка металла в СПб от компании Феррополис

Наше оборудование позволяет обрабатывать детали со сложным профильным строением из различных материалов.

Станки с ЧПУ проводят процессы 3d фрезеровки, гравировально-фрезерные работы, создают поверхности штампов и пресс-форм.

3D фрезеровка металла

3д фрезеровка — это способ получения объемных форм детали из определенного материала с помощью фрезерного оборудования. Стоимость 3d фрезеровки окупается точностью и высокой скоростью изготовления сложных объемных деталей.

Шероховатость поверхности при фрезерной обработке

При любом способе контактной обработки материалов (включая и частный случай — обработку резанием, в нашем случае фрезерование) на поверхности заготовки остаются мельчайшие неровности. Причиной этого является неравномерный скол материала под воздействием режущего клина, дефекты самого клина (включая естественный износ), нарушение контакта инструмента с заготовкой вследствие общей деформации системы «станок — инструмент — приспособление — заготовка» под влиянием силы резания или повышенной температуры и т. д. Совокупность микронеровностей (выступов и впадин) характеризует величину шероховатости поверхности.

Влияние на эксплуатационные свойства

Шероховатость измеряется в микрометрах (мкм). Чем меньше её величина, тем более гладкой является поверхность изделия. Шероховатость оказывает решающую роль на прочность, стойкость к истиранию, химическую и коррозионную стойкость, величину контактного трения, внешний вид изделия и ряд прочих важных показателей.

Основными узлами в любых машинах и механизмах являются кинематические пары трения. При их работе — взаимном перемещении — существенная доля энергии тратиться на преодоление сил трения, а значит, расходуется на нагрев и бесполезно рассеивается в виде механических потерь. Следствием трения также является износ и выход из строя деталей механизмов. Применение смазочных материалов помогает частично решить эту проблему, но требуемая толщина масляного слоя на поверхности опять-таки зависит от её шероховатости. Так для высоконагруженных подшипников скольжения слишком малая шероховатость приводит к тому, что масло выдавливается из зоны трения. Это может привести к «схватыванию» соприкасающихся деталей на молекулярном уровне. Напротив, при наличии определённой высоты микронеровностей, смазочное масло задерживается и образует надёжную защитную плёнку.

Читайте так же:
Трещотка инструмент для авто

На основе обобщения большого числа опытных данных установлено, что определённые условия износа предполагают наличие оптимальной величины шероховатости, обеспечивающей максимальную стойкость изделий. Таким образом, шероховатость является очень важной конструкционной характеристикой детали. Наряду с допусками на отклонение размеров, шероховатость всегда указывается на чертежах, а техпроцесс строится, в том числе, под требования обеспечения заданной шероховатости готовых изделий после обработки.

Шероховатость при фрезеровании

Для снижения сил контактного трения необходимо уменьшать величину шероховатости. В основном это достигается путём обработки поверхности с целью повышения её качества. Часто ошибочно считается, что качество поверхности и её шероховатость — это одно и то же. Однако понятие «качества» подразумевает характеристику не только поверхности материала, но и внутренней структуры поверхностного слоя, который также подвергается изменением в процессе обработки. Так при фрезеровании заготовок из металлов, силы резания воздействуют на поверхность, нагревая её до 800-1000 °С. При такой температуре в металле происходят структурные изменения, так что поверхностный слой становиться отличным по свойствам от остального материала детали. Это следует учитывать при выборе режимов фрезерования и соотносить с величиной шероховатости поверхности, которую требуется получить после обработки.

На величину шероховатости (высоту неровностей) при фрезеровании оказывают влияние многие факторы: материал заготовки, тип инструмента, режим и условия фрезерование (наличие/отсутствие охлаждения, высокоскоростная обработка и пр.), кривизна вершины зубьев фрезы, а также величина подачи и, менее значительно, глубина фрезерования. Отсюда следует вывод, что для снижения высоты неровностей необходимо уменьшать углы заточки фрезы и увеличивать радиус закругления вершины зуба, а также снижать величину подачи. Таким образом, шероховатость обрабатываемой поверхности в значительной мере определяется геометрией и размерами (диаметром) фрезы. Так после этапа черновой обработки (к примеру, концевой фрезой Ø 6 мм) крупные неровности различимы невооружённым глазом. Промер высоты этих неровностей даёт внушительную величину шероховатости — до 100 мкм и выше. Последующее чистовое фрезерование (с заменой фрезы на более «тонкую») снижает шероховатость до величины 5-10 мкм и ниже.

На высоту неровностей (фактическую шероховатость после обработки) оказывают влияние и другие факторы. К примеру, различные материалы заготовки склонны к образованию отличающейся по свойствам стружки. Твёрдые металлы (подобно чугуну) образуют неровную стружку с острыми краями. При этом скол материала происходит не только в плоскости резания, но и распространяется на соседние слои. В результате высота неровностей, по сравнению с ожидаемой, оказывается выше. При малой величине подачи на качество поверхности заготовки большое влияние оказывает состояние режущей кромки фрезы. Неровности и дефекты режущего клина как бы «копируются» на обрабатываемой поверхности. Следовательно, при чистовой обработке особенно важно внимательно следить за качеством режущей части инструмента.

Современные фрезерные станки с ЧПУ отличаются высокой точностью обработки. В ряде случаев это позволяет получить требуемую шероховатость поверхности уже на этапе чистового фрезерования — без необходимости последующей шлифовки и полировки изделий.

Однако ошибкой будет считать, что во всех случаях требуется добиваться минимальной шероховатости. Это совершенно неоправданно экономически: чем ниже шероховатость — тем выше стоимость обработки, кроме того возрастает износ инструмента и повышаются затраты времени на техпроцесс. Поэтому величина шероховатости должна определяться в каждом конкретном случае исходя из конструктивных требований к деталям узлов машин, а также рекомендаций ГОСТов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector