Režim rezania pre frézovanie. Typy fréz, výpočet rýchlosti rezania

Jedným zo spôsobov dokončovania materiálov je frézovanie. Používa sa na spracovanie kovových a nekovových polotovarov. Pracovný proces je riadený reznými režimami.

Podstata procesu

Frézovanie sa vykonáva za účelom hlbokého hrubovania a dokončovania, tvorby určitého profilu povrchu (drážky, drážky), rezanie zubov na ozubených kolesách, úprava tvaru, umelecké gravírovanie vzorov a nápisov.

Pracovný nástroj - fréza - robí hlavný rotačný pohyb. Pomocou je postupné podávanie obrobku vzhľadom na jeho zdvih. Tento proces je prerušovaný. Jeho najdôležitejším znakom, ktorý sa odlišuje od sústruženia a vŕtania, je skutočnosť, že každý zub pracuje samostatne. V tomto ohľade je charakterizovaná prítomnosťou nárazového zaťaženia. Zmenšenie ich vplyvu je možné pri zohľadnení racionálneho posúdenia situácie a výberu režimov.

Základné pojmy práce frézovacích strojov

V závislosti od spôsobu umiestnenia vretena a fixovania frézy v ňom, od typov vykonávaných operácií az riadiacich metód sa rozlišujú hlavné typy frézovacích zariadení:

• horizontálne;
• do zvislej polohy;
• univerzálny;
• Frézky s numerickým riadením.

Hlavné uzly vertikálnej frézky:

1. Rám, v ktorom je umiestnená rýchlostná skriňa, ktorá reguluje otáčanie vertikálne pripevneného vretena a frézy, ktoré sú na ňom pripevnené.
2. Stôl, ktorý obsahuje konzolu s priečnymi sklzmi na upevnenie a pohyb obrobku a posuvnú skrinku, ktorá riadi posuvné pohyby.

Vo vodorovných frézach je nástroj upevnený vodorovne. Univerzálny má niekoľko odrôd.

Existuje univerzálne horizontálne zariadenie, ktoré sa vyznačuje prítomnosťou obratu stola a tým aj rozšírením rozsahu možnej práce, ktorú treba vykonať. Okrem toho je široko-univerzálny, má vo svojej štruktúre obe vretená a umožňuje vykonávať všetky druhy frézovania.

CNC frézky sa vyznačujú dostupnosťou softvéru a počítačovej kontroly. Sú určené na umelecké spracovanie polotovarov, a to aj v 3D formáte.

Klasifikácia nožov

Frézy sú nástroje na rezanie. Základné fyzikálne parametre, ktorými sa hodnotia, sú: výška, priemer, skosenie a spätná väzba, obvodová rozteč. Existuje obrovská rozmanitosť, rozdelená podľa rôznych znakov:

• Podľa typu spracovaných povrchov (drevo, plast, oceľ, neželezné kovy atď.);
• V smere otáčania - pravou rukou a ľavou rukou;
• V závislosti na konštrukčných vlastnostiach - pevné, napaynye, skladacie (majú vložené nože), zvárané;
• V tvare: kužeľovitý, valcový, disk;
• V závislosti od prevádzkových podmienok a požiadaviek na reznú časť môžu byť vyrobené z rôznych materiálov. Patria sem: uhlíkový nástroj a vysokorýchlostná oceľ (zliatina so zvýšeným obsahom volfrámu), tvrdá zliatina (silná - na hrubovanie, odolná voči opotrebeniu - na dokončenie). Verzie sú bežné, ak je karoséria vyrobená z uhlíkovej alebo vysokorýchlostnej ocele a nože sú zástrčné tvrdené zliatiny;
• V závislosti od účelu: valcovitý, koniec, koniec, drážkovaný, odrezaný, tvarovaný.

Najviac informatívnymi znakmi sú: špičkový materiál a účel.

Typy frézovania pre ploché povrchy

Na účely odstránenia vrstiev materiálu na horizontálnych, zvislých alebo naklonených rovinách sa používajú valcové a koncové frézy.

Prvý typ nástroja môže byť integrálny alebo s nožovými nožmi. Veľké masívne frézovacie dýzy sú určené na hrubovanie a malé na dokončenie. Zasúvacie nože na skladacie hlavy môžu byť vyrobené z vysokorýchlostnej ocele alebo sú vybavené doskami z tvrdej zliatiny. Rezacie nože s karbidovým zakončením majú vyššiu produktivitu ako zliatiny legovanej ocele.

Koniec sa používa pre predĺžené roviny, zuby sú rozdelené na koncový povrch. Veľké skladacie sú používané pre široké lietadlá. Mimochodom, na odstránenie triesok z ťažko spracovateľných žiaruvzdorných kovov je prítomnosť karbidových nožov povinná. Na použitie týchto skupín frézovacích zariadení je potrebná značná šírka a dĺžka výrobku.

Typy nástrojov pre umelecké frézovanie

Ak chcete danému materiálu dodať určitý profil, aplikovať vzor, vytvoriť úzke drážky, použiť frézovacie dýzy na konci a kotúč.

Rezná koncovka alebo drážka je bežná pre rezanie drážok, úzkych a zakrivených rovin. Všetky z nich sú pevné alebo zvarené, rezné časti vysokorýchlostnej legovanej ocele, môžu byť tvrdené a karoséria je vyrobená z uhlíkovej ocele. Existujú nízke napätie (1-3 spirály) a multi-hop (4 alebo viac). Používa sa pre obrábacie stroje s numerickým riadením.

Disk - to je tiež fréza. Je použiteľný pre drážky, drážky, rezanie zubov na ozubených kolesách.

Umelecké frézovanie sa vykonáva na drevo, kov, PVC.

Typy fréz na spracovanie okrajov

Odstránenie štiepok z rohov, poskytnutie racionálneho tvaru, modelovanie, oddelenie obrobku na časti je možné realizovať pomocou drážkovaných, hranatých a tvarovaných frézovacích prístrojov:

1. Rezanie a drážkovanie má rovnakú funkciu ako disk, ale častejšie sa používa na rezanie a oddeľovanie prebytočných častí materiálu.
2. Úhel je potrebný pre okraje častí a rohov. Existujú jednostranné (iba jedna rezná časť) a dva rohy (obidve kužeľové plochy sú rezané).
3. Tvar sa používa pre komplexné návrhy. Môže byť polkruhový alebo konkávny. Často sa používa na rezanie profilov kohútikov, záhlbníkov, špirálových vŕtačiek.

Prakticky pre všetky typy je možné mať pevnú oceľovú konštrukciu alebo skladací, za prítomnosti vložených karbidových nožov. Zvárače karbidu majú kvalitatívne vyšší výkon a trvanie nástroja ako celku.

Klasifikácia typov frézovania

Existuje niekoľko klasifikačných funkcií, podľa ktorých sú frézovanie rozdelené:

• Metódou umiestnenia vretena a mlyna na horizontálnej a vertikálnej rovine;
• V smere pohybu, na prechádzajúce a prechádzajúce;
• V závislosti od použitého nástroja na koncovom valcovom konci.

Valcové obrábanie je použiteľné pre horizontálne roviny, ktoré sa vykonávajú pomocou vhodných fréz na horizontálnych strojoch.

Koncové frézovanie možno považovať za univerzálne. Je použiteľný pre všetky typy vodorovných, zvislých a naklonených rovin.

Koncový doraz zabezpečuje vytvorenie požadovaného profilu so zakrivenými drážkami, vŕtačkami a nástrojmi.

Tvarovanie sa vykonáva na povrchy so zložitou konfiguráciou: rohy, hrany, drážky, rezné zuby pre ozubené kolesá.

Bez ohľadu na typ prác a materiálov, ktoré sa spracúvajú, výsledkom by mala byť vysoká hladkosť dokončovacej vrstvy, neprítomnosť vreciek, presnosť dokončenia. Aby sa získal čistý ošetrený povrch, je dôležité kontrolovať rýchlosti posuvu obrobku vzhľadom na nástroj.

Počítadlo a prebiehajúce frézovanie

Pri vykonávaní frézovania kovu protibežného typu sa obrobok privádza k rotačným pohybom dýzy. V tomto prípade zuby postupne rezané do spracovaného kovu, zaťaženie sa zvyšuje priamo proporčne a rovnomerne. Avšak pred ponorom zuba do časti sa na chvíľu posúva a vytvára ťažkú prácu. Tento jav urýchľuje výkon frézy z pracovného stavu. Používa sa na hrubovanie.

Pri vykonávaní prechádzajúceho typu je obrobok podávaný pozdĺž otáčavých pohybov nástroja. Zuby pracujú šokovo pod ťažkými bremenami. Výkon je o 10% nižší ako v prípade frézovania. Vykonáva sa na dokončovacích dieloch.

Základná koncepcia frézovacích operácií na CNC strojoch

Vyznačujú sa vysokým stupňom automatizácie, presnosťou pracovného procesu a vysokou produktivitou. Frézovanie na CNC stroji sa vykonáva najčastejšie pomocou koncových alebo koncových fréz.

Posledne uvedené sú najpoužívanejšie. V tomto prípade sa v závislosti od spracovávaného materiálu použije typ vytvárania triesok, špecifikované parametre softvéru, rôzne koncové frézy. Sú klasifikované podľa počtu špirálových priechodov, ktoré zabezpečujú prítomnosť rezných hrán a vytekanie čipov.

Materiály so širokými hoblinami sa odporúčajú frézovať pomocou nástrojov malého počtu návštev. Pri tvrdých kovoch s charakteristickým strihom lomu je potrebné zvoliť frézovacie zariadenia s veľkým počtom špirál.

Použitie fréz na CNC stroje

CNC frézy môžu mať jeden až tri rezné hrany. Používajú sa na drevo, plasty, kompozity a mäkké kompatibilné kovy, ktoré si vyžadujú rýchle odstránenie širokých štiepok. Používa sa na hrubovanie polotovarov, na ktoré nie sú kladené vysoké požiadavky. Tento nástroj má malý výkon, nízku tuhosť.

S pomocou jedného prechodu sa vykonáva umelecké frézovanie hliníka.

Široko používané sú dva a tri koncové. Poskytujú tuhosť vyšších hodnôt, kvalitatívne odstránenie triesok, umožňujú prácu s kovmi strednej tvrdosti (napríklad s oceľou).

Viacvláknové frézy pre CNC majú viac ako 4 rezné hrany. Používajú sa na kovy so strednou a vysokou tvrdosťou, ktoré sa vyznačujú malými trieskami a vysokou odolnosťou. Vyznačujú sa výrazným výkonom, sú dôležité pre konečnú úpravu a polotovare a nie sú určené na prácu s mäkkými materiálmi.

Na výber správneho nástroja pre CNC stroje je dôležité brať do úvahy režim rezania pre frézovanie, ako aj všetky charakteristiky obrábaného povrchu.

Rezné režimy

Na zabezpečenie požadovanej kvality frézovanej vrstvy je dôležité správne identifikovať a udržiavať potrebné technické parametre. Hlavné indikátory popisujúce a regulujúce proces frézovania sú prevádzkové režimy.

Výpočet režimov rezania na frézovanie sa vykonáva s prihliadnutím na hlavné prvky:

1. Hĺbka (t, mm) - hrúbka kovovej gule, ktorá sa odstráni v jednom pracovnom zdvihu. Vyberte ho s povolením na spracovanie. Hrubovacie práce sa vykonávajú jedným prechodom. Ak je prídavok väčší ako 5 mm, frézovanie sa vykonáva v niekoľkých priechodoch, zatiaľ čo posledné je približne 1 mm.
2. Šírka (B, mm) - šírka obrábaného povrchu v smere kolmom na posuv.
3. Napájanie (S) je dĺžka pohybu obrobku vzhľadom k osi nástroja.

Existuje niekoľko vzájomne súvisiacich konceptov:

• Napájanie na zub (S _z , mm / zub) - mení polohu pozície pri otáčaní rezača na vzdialenosť od jedného pracovného zuba k druhému.
• Napájanie na otáčku (S °, mm / ot.) - pohyb konštrukcie s jednou úplnou otáčkou frézovacej dýzy.
• Napájanie za minútu (S _min , mm / min) je dôležitý spôsob rezania pri frézovaní.

Ich vzťah je založený matematicky:

S _min = S _ob * n = _Sz * z * n,

Kde z je počet zubov;

N je rýchlosť vretena, min ^-1 .

Množstvo krmív je tiež ovplyvnené fyzikálnymi a technologickými vlastnosťami ošetrenej plochy, pevnosťou nástroja a prevádzkovými charakteristikami podávacieho mechanizmu.

Výpočet rýchlosti rezania

Ako nominálny konštrukčný parameter zoberte stupeň rýchleho otáčania vretena. Skutočná rýchlosť V, m / min závisí od priemeru mlyna a frekvencie jeho otáčavých pohybov:

V = (π * D * n) / 1000

Rýchlosť otáčania frézovacieho nástroja je určená:

N = (1000 x V) / (π * D)

Pomocou informácií o minútovom posúvaní môžete určiť požadovaný čas pre obrobok c dĺžky L:

T ₀ = L / S _min

Výpočet rezných režimov počas frézovania a ich inštalácie je skutočný, ktorý sa má vykonať pred nastavením stroja. Vytvorenie racionálnych prednastavených parametrov, berúc do úvahy charakteristiky nástroja a materiálu časti, zabezpečuje vysokú produktivitu práce.

Tipy na definovanie režimov

Pri frézovaní nie je možné dokonale zvoliť režim rezania, ale môžete dodržiavať základné princípy:

1. Je žiaduce, aby priemer frézy odpovedal hĺbke spracovania. Tým sa zabezpečí čistenie povrchu v jednom priechode. Tu je hlavným faktorom materiál. Pre príliš mäkké, tento princíp nefunguje - existuje riziko odstránenia triesok, ktoré sú hrubšie, ako je potrebné.
2. Šokové procesy a vibrácie sú nevyhnutné. Z tohto hľadiska zvýšenie rýchlosti kŕmenia vedie k zníženiu rýchlosti. Je optimálne začať pracovať s podávaním do zuba rovným 0,15 mm / zub, a v procese - regulovať.
3. Rýchlosť nástroja by nemala byť čo najvyššia. V opačnom prípade hrozí zníženie rýchlosti rezania. Jeho nárast je možný s nárastom priemeru frézy.
4. Zvýšením dĺžky pracovnej časti mlyna sa uprednostňuje veľký počet zubov, čo znižuje produktivitu a kvalitu spracovania.
5. Približné rýchlosti pre rôzne materiály:

• Hliník - 200-400 m / min;
• Bronz - 90-150 m / min;
• Nerezová oceľ - 50-100 m / min;
• Plasty - 100-200 m / min.

Je lepšie začať s priemernou rýchlosťou av procese ju nastaviť na menšiu alebo väčšiu stranu.

Režim rezania na frézovanie je dôležitý nielen matematicky, ale aj pomocou špeciálnych tabuliek. Ak chcete správne vybrať a nastaviť optimálne parametre pre zariadenie a nástroj, musíte pracovať s určitými funkciami a osobnými skúsenosťami.