Что это такое фрезеровка, и виды фрезерования

Применение фрезерования поверхностей тел вращения

Положение фрезы – прямоугольные пластины/Wiper

Положение фрезы

Ширина фрезерования

 
 
​1 = первый проход2 = второй проход 

При торцевом фрезеровании поверхностей тел вращения для обеспечения контакта по линии между фрезой и обрабатываемой поверхностью в процессе формирования цилиндрической части детали используется одна пластина Wiper.

Из-за выпуклой формы обрабатываемой поверхности фаска на пластине Wiper должна быть плоской, а не выпуклой. Для обработки поверхности шириной равной диаметру фрезы требуется как минимум два прохода с двумя смещениями: на величинуEw1 при первом обороте заготовки и на величину Ew2 при втором проходе.

Положение фрезы – круглые пластины/не Wiper

Для получения наилучшей цилиндричности поверхности при фрезеровании поверхностей тел вращения оптимальным вариантом является фреза малого диаметра с шириной фрезерования ae менее 40% от эффективного диаметра фрезы DC.

Однако для повышения производительности необходимо увеличить значение ae. Это достигается путём увеличения следующих параметров:

  • Диаметр фрезы
  • Соотношения ширины фрезерования и диаметра фрезы — ae/DC

Для обеспечения приемлемой высоты гребешка необходимо сместить фрезу относительно оси заготовки. ​ Величина смещения зависит от значения ae и определяется из диаграммы для соответствующего соотношения ae/DC.

Смещение и ширина фрезерования

Ширина кромки Wiper

Ширина фрезерования

Для фрезерования поверхности, ширина которой больше диаметра фрезы, необходимо, оставаться в исходном положении, а затем переместить фрезу в осевом направлении на требуемую длину, которая не должна превышать 80% от значения aez1 на один оборот заготовки. При необходимости формирования уступа 90° необходимо переместить фрезу во второе положение, Ew2.

Направление врезания

При фрезеровании поверхностей тел вращения фреза должна подаваться в заготовку в радиальном направлении. Скорость вращения заготовки должна соответствовать подаче на зуб, рекомендуемой для данной пластины. Выводить фрезу из заготовки следует в осевом направлении.

Порядок фрезерования металла

Фрезеровку торца чугунной заготовки можно выполнить в следующей последовательности:

  • на горизонтально-фрезерном станке в шпиндель установить торцевую фрезу,
  • в тиски зажать заготовку,
  • настроить станок на скоростное фрезерование. Пусть подача будет 0,2 мм/зуб. Фреза диаметром 250 мм с твердосплавными резцами ВК8 имеет 14 зубьев. Глубина резания 4 мм, а скорость резания 90 м в минуту. По специальной диаграмме выбирать угловую частоту вращения шпинделя. Она должна быть от 100 об/мин до 125 об/мин. На коробке скоростей станка выбирать 100 об/мин,
  • касанием фрезы края заготовки установить глубину резания,
  • включить двигатель шпинделя и подачу.

Глубину резания выбрать заранее по таблицам. Этой настройки достаточно для скоростного фрезерования заготовки. Охлаждения здесь не понадобится. Но нужно обязательно поставить сетку, защищающую от отлетающих чугунных стружек самого фрезеровщика и проходящих людей.

Технологические этапы процесса

Что касается технологического процесса фрезеровки, то она состоит из несколько последовательностей, которым необходимо следовать:

Изделие осторожно подводят со стороны поверхности, необходимой для обработки, к фрезеру, который в это время вращается.
Отведя стол, отключают шпиндель, чтобы он не вращался.
После этого нужно задать требуемую глубину прорезания.
Запускают шпиндель.
Изделие, расположенное на столе, вместе с ним подводят к стыковке с фрезой.

Обработку металлических деталей цилиндрической фрезой производят при длине фрезы на 10-15 мм более, чем есть изделие, а диаметр её подбирается, исходя из толщины разрезания и ширины. При выборе торцевых фрез работа будет делаться не так шумно, поскольку детали надежнее прикрепляются. Производительность предприятия будет высокой при использовании набора фрез, так как во многом упрощается задача. Все зависит от применяемых фрез, а это: совместные фрезы, зубила, двумя дисками одновременно, набора фрез, расположенных с разных боков заготовки и пр. Фрезерование плоскостей несколькими торцевыми фрезами делает сразу несколько обрезаний, а также исключает удары при работе.

Современные технологии позволяют проводить безопасную и с меньшим процентом брака обработку на токарно-фрезерных станках, оборудованных системами ЧПУ. В некоторых случаях, как при обработке деталей повышенной твердости, можно на них делать шлифовку. Они гарантируют получение изделий по максимуму точной геометрической формы, а также производительность. Бывают как специального назначения, так и общего использования, но небольшие детали дома можно обрабатывать ручным электрическим фрезером. Управление на компьютере позволяет задать все параметры и выполнять максимально точно, к тому же есть возможность рассчитывать и создавать 3D модели непосредственно на станке.

Благодаря современным технологиям, фрезерная обработка приобретает большую популярность в разных отраслях производств. Что касается металла, то можно на станках делать как алюминиевые, так и стальные, титановые изделия. Вне зависимости от материала, фрезерованием можно делать детали специального назначения, эксклюзивные, ювелирные и др. И только на станках, оборудованных системами ЧПУ, можно выполнять лазерную фрезеровку деталей сложной формы. Это дорогостоящая, но качественная обработка возможна без предварительной шлифовки.

Комбинированный токарно-фрезерный станок

Универсальные устройства, оснащенные узлами для выполнения токарно-фрезерных работ, оптимизируют рабочий процесс, расширяют его возможности. Установка станка с богатым функционалом позволяет осуществлять все операции по токарной и фрезерной обработке, сверлению.

Рабочие операции на таком оборудовании осуществляются в трех плоскостях:

  • режущий инструмент располагается на вертикальной оси, вращается для выполнения фрезерных операций;
  • узлы для токарных работ с вращающейся заготовкой расположены в горизонтальной плоскости;
  • регулирующие механизмы наклонной оси позволяют придать шпинделю нужное положение, зафиксировать под определенным углом.

Стандартный станок оснащен одной револьверной головкой. Максимальную эффективность производственного процесса обеспечивают модифицированные устройства с двумя рабочими элементами. Наличие двух револьверных головок расширяет ассортимент рабочих инструментов, спектр операций, позволяет совмещать процессы, подбирать оптимальное положение.

Все комбинированные токарно-фрезерные станки выполняют точение поперечное и продольное, растачивают отверстия, нарезают резьбу, выполняют расточку и фрезеровку. Оборудование работает с любыми материалами, изготавливает детали самых сложных конфигураций. Новейшие устройства последнего поколения изготавливают на высоком уровне запчасти для станков, валы, ножи, звездочки, другие изделия из металлов, полимеров, дерева и др.

Фрезерование отверстий: формирование выборок

  • Обработка выборок в цельной заготовке
  • Расширение отверстия или выборки
  • Вскрытие/расширение выборки или кармана

Обработка выборок в цельной заготовке

Линейное фрезерование с врезанием под углом

Фрезерование с осевым врезанием

 
Вскрытие кармана

Линейное фрезерование с врезанием под углом (одновременно по двум осям) является более предпочтительным методом по сравнению с фрезерованием с осевым врезанием.

Фрезерование с осевым врезанием является альтернативным методом, однако оно нередко сопряжено с образованием длинной стружки и возникновением нежелательной нагрузки на фрезу.

Вскрытие отверстия или выборки 

Сверление

Винтовая интерполяция

Фрезерование выборки с врезанием под углом

Сверление является традиционным и самым быстрым методом изготовления отверстий. Однако при обработке некоторых материалов могут возникать проблемы со стружкодроблением. Кроме того, для обработки отверстий различного диаметра и некруглых выборок требуется большое количество переналадок.

Винтовое врезание (одновременно по трём осям) является менее производительным методом, чем сверление отверстий, однако оно может стать хорошей альтернативой в следующих случаях:

  • Обработка отверстий большого диаметра при ограниченной мощности станка
  • Мелкосерийного производство. Основное правило для диаметров более 25 мм: фрезерование экономически целесообразно при размере партии до 500 отверстий
  • Обработка отверстий с широким диапазоном размеров
  • Ограничение числа позиций в инструментальном магазине для хранения множества свёрл различного размера
  • Обработка глухих отверстий с плоским дном
  • Обработка нежёстких тонкостенных деталей
  • Прерывистое резание
  • Обработка материалов, при сверления которых возникают проблемы с дроблением и эвакуацией стружки
  • Отсутствие возможности подвода СОЖ
  • Фрезерование выборок/карманов («некруглые отверстия»)

Выбор метода обработки – пример

Вскрытие выборки/кармана

Сверление и фрезерование с круговой интерполяцией Сверление и плунжерное фрезерование Винтовая интерполяция

Преимущества

+ Большой объём снимаемого материала при обработке некруглых отверстий

+ Первый выбор для обработки титановых элементов фюзеляжей летательных аппаратов

Недостатки

– Требуется стабильный станок

– Эвакуация стружки – горизонтальный станок

– Требуется тщательное программирование

Преимущества

+ Хорошее решение для обработки с большим вылетом

+ Простое программирование, доступное даже для старых/многошпиндельных станков

Недостатки

– Небольшой объём снимаемого материала

Преимущества

+ Сокращение номенклатуры инструмента (не требуются свёрла)

+ Универсальность (возможность обработки широкого диапазона размеров)

+ Не требуется применение СОЖ = подходит для открытых станков

+ Подходит для любых типов и конфигураций станков

Недостатки

– Низкая производительность при обработке больших выборок

Первый выбор для обработки карманов

Хорошее решение для обработкис большим вылетом Первый выбор для обработки сложнопрофильных выборок

Преимущества в ТГ «Оптима»

  1. Использование станков с программно-числовым управлением помогает минимизировать человеческий фактор, детали обрабатываются автоматически на основе вбитых в систему параметров. Это позволяет гарантировать максимальную точность в соблюдении заданных размеров и высокое качество поверхности после обработки.

  2. Идеальный срез удаётся получить благодаря специальному износостойкому покрытию кромок резцов.

  3. Станки с энергосберегающей системой снижают стоимость готовой продукции, позволяя предлагать услуги по более выгодным для заказчиков ценам.

  4. Высокая производительность, которая позволяет обрабатывать заказы любых объёмов и сложности в сжатые сроки.

  5. На начальном этапе проектируется трёхмерная модель будущей детали, что гарантирует высокую точность и соблюдение нужной формы при изготовлении.

Прежде чем приступить к фрезерной обработке металла на ЧПУ, мы помогаем заказчику подобрать оптимальный вид металла или сплава для полного соответствия ТЗ и назначению детали. 

Затем приступаем к созданию компьютерной модели, макет создаётся в современных программах для 3D моделирования.

На следующем этапе, после одобрения модели заказчиком, наступает момент подбора металлопроката. Мы используем для обработки только качественные материалы, отсеивая сомнительные заготовки.

Такой ответственный и тщательный подход к подготовительным этапам производства обеспечивает нулевой процент брака, что в конечном счёте снижает стоимость работ, так как мы не закладываем в неё возможные издержки. Наши консультанты всегда готовы прийти на помощь в разъяснении неясных моментов, подсказать, какой материал лучше выбрать и рассчитать стоимость вашего проекта.

Сроки выполнения заказа

У АО «КоСПАС» нет разветвленной бюрократической системы. Поэтому мы можем быстро согласовать чертежи деталей и нюансы технологии с вашим конструктором, расценить заказ, определить запасы складского материала или наличие его у поставщиков. После согласования цены договор может быть подписан за несколько часов. Оформление заказа не занимает много времени.

Сами токарно-фрезерные работы на заказ выполняются в несколько этапов:

  • подготовительный (разработка технологии, выбор заготовки, инструмента, оснастки, закупка материала);
  • непосредственно обработка заготовки;
  • завершающий (приемка ОТК, упаковка, доставка Заказчику).

Подготовительный этап занимает 2-3 дня (если нет проблем по материалу или инструменту). 

Завершающий примерно столько же или меньше, что зависит от загрузки ОТК и логистики.

Длительность фрезеровки зависит от объема, а также сложности.

Это идеальная ситуация при прохождении заказа. Реально существуют факторы, которые могут существенно увеличить сроки:

  • отсутствие заготовки на складе или у ближайших поставщиков. Доставка из-за Урала потребует неделю или больше;
  • при необходимости использования специнструмента его можно ожидать от зарубежных
  • фирм неделями, а иногда — месяцами.

Но главное отличие идеального срока от реального имеет другие причины. Мы нормально работающее предприятие, значит всегда стараемся загрузить производство на 100%. У нас плановое хозяйство — есть очередность выполнения заказов. Поэтому сроки существенно зависят от текущей загруженности производства.

Трохоидальное фрезерование

Область применения

Отличный метод для обработки пазов в условиях высокого риска возникновения вибрации. Подходит также для чернового фрезерования узких полостей, карманов и пазов.

Определение

Трохоидальное фрезерование может быть охарактеризовано как круговое фрезерование с одновременным линейным перемещением. Фреза многократно снимает «слои» материала за счёт последовательных непрерывных спиральных проходов в радиальном направлении.

Этот метод требует специального программирования и наличия особых возможностей у станка.

Инструмент программируется с входом и выходом из резания по дуге с малым радиальным шагом w. При этом:

  • Контролируемая длина дуги контакта ограничивает силы резания, что позволяет работать с большой радиальной глубиной резания
  • Инструмент использует всю длину режущей кромки, что гарантирует равномерное распределение температуры и износа и способствует увеличению стойкости инструмента по сравнению с традиционным фрезерованием пазов
  • Благодаря короткой дуге контакта появляется возможность использования инструментов с большим числом режущих кромок, позволяющих работать с высокой минутной подачей без риска снижения стойкости
  • Максимальная ширина фрезерования ae не должна превышать 20% от диаметра фрезы

ap ≤ 2 x Dcae = малаяvf = большаяvc = в 10 раз больше по сравнению с традиционными методами 
Для пазов шириной менее 2 x Dc

Для формирования профиля или паза программируется один непрерывный спиральный проход в радиальном направлении. При этом подача является постоянной величиной, а радиальная глубина резания – переменной. Инструмент находится вне резания 50% от общего времени цикла.

Важные факторы

1) Радиальная глубина резания постоянно изменяется и при максимальном погружении инструмента становится даже больше, чем программируемый шаг перемещения w.

2) Важное значение имеет диаметр фрезы, который должен составлять менее 70% от ширины паза, и радиальный шаг перемещения w, который должен быть менее 10% от Dc. 3) Подача является постоянной величиной, однако подача центра инструмента vf отличается от подачи на периферии vfm

Если при программировании за основу берётся подача центра инструмента, подача периферии должна быть рассчитана по соответствующей формуле

3) Подача является постоянной величиной, однако подача центра инструмента vf отличается от подачи на периферии vfm. Если при программировании за основу берётся подача центра инструмента, подача периферии должна быть рассчитана по соответствующей формуле.

Режимы резания

  • Max диаметр фрезы Dc = 70% от ширины паза
  • Радиальный шаг перемещения w = max 10% Dc
  • Max ширина фрезерования ae = 20% Dc
  • Осевая глубина резания ap = до 2 x Dc
  • Начальная подача на зубfz = 0,1 мм

Расчётная программируемая подача vf

 
Рекомендации по применению трохоидального фрезерования

Трохоидальное фрезерование является более надёжным методом по сравнению с традиционным фрезерованием пазов или плунжерным фрезерованием, так как оно обеспечивает более высокую стойкость инструмента и низкие расходы на инструмент (фреза диаметром 12 мм заменена на фрезу диаметром 8 мм).

Для пазов шириной более 2 x Dc

Обработка по непрерывной спиральной траектории, которая используется, в частности, для формирования узких пазов и при которой инструмент находится вне резания в течение 50% времени, может быть оптимизирована при увеличении ширины паза:

  1. Вход в резание по дуге – программируемый радиус (radm) = 50% от Dc
  2. G1 с ae = 0,1 x Dc
  3. Выход по дуге – программируемый радиус (radm) = 50% от Dc
  4. Быстрое перемещение к следующей начальной координате
  5. Повтор цикла​

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector