Mod de tăiere pentru frezare. Tipuri de freze, calculul vitezei de tăiere

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-02 14:01

Una dintre modalitățile de finisare a materialelor este frezarea. Este utilizat pentru prelucrarea pieselor metalice și nemetalice. Fluxul de lucru este controlat prin tăierea datelor.

Esența procesului

Frezarea se efectuează în scopul degrosării și finisării în adâncime, al formării unui anumit profil de suprafață (caneluri, caneluri), tăierea dinților pe roți dințate, corectarea formei, strunjirea artistică a modelelor și inscripțiilor.

Scula de lucru - freza - face mișcarea principală de rotație. Auxiliar este avansul de translație a piesei de prelucrat în raport cu cursul său. Acest proces este intermitent. Caracteristica sa cea mai importantă, care o deosebește de strunjire și găurire, este faptul că fiecare dinte lucrează separat. În acest sens, se caracterizează prin prezența sarcinilor de șoc. Este posibil să se reducă influența acestora, ținând cont de o evaluare rațională a situației și de selecția regimurilor.

Concepte de bază ale mașinilor de frezat

În funcție de modul de amplasare a axului și de montat freza în el, de tipurile de acțiuni efectuate și de metodelecontrol, distingeți principalele tipuri de echipamente de frezat:

• orizontal;
• vertical;
• universal;
• Mașini de frezat CNC.

Componentele principale ale unei mașini de frezat verticală:

1. Patul în care se află cutia de viteze, care reglează rotația unui arbore montat vertical și a unui tăietor montat pe acesta.
2. O masă care include o consolă cu șine transversale pentru montarea și mutarea piesei de prelucrat și o cutie de alimentare care reglează mișcările de alimentare.

La mașinile de frezat orizontal, une alta este fixată orizontal. Și cele universale au mai multe varietăți.

Există un echipament orizontal universal, care se caracterizează prin prezența unei mese de rulaj și, prin urmare, extinderea gamei de lucrări posibile efectuate. În plus, există unul lat-universal, care are ambele fusuri în structură și permite toate tipurile de frezare.

Mașinile de frezat CNC se disting prin disponibilitatea software-ului și a controlului computerizat. Sunt concepute pentru prelucrarea artistică a pieselor de prelucrat, inclusiv a celor în format 3D.

Clasificarea tăietorilor

Dispozitivele de tăiere sunt instrumente de tăiere. Principalii parametri fizici prin care sunt evaluați sunt: înălțimea, diametrul, teșirea și valorile reliefului, treapta circumferențială. Există o mare varietate a acestora, distribuite după diverse criterii:

• după tipul de suprafețe care sunt prelucrate (pentru lemn,plastic, oțel, metale neferoase etc.);
• în sensul de rotație - tăiere la dreapta și la stânga;
• în funcție de caracteristicile de design - solid, lipit, pliabil (au cuțite de inserție), sudat;
• forma: conic, cilindric, disc;
• În funcție de condițiile de lucru și de cerințele piesei de tăiere, acestea pot fi realizate din diverse materiale. Acestea includ: sculă din carbon și oțel rapid (aliat, cu un conținut ridicat de wolfram), aliaj dur (durabil - pentru degroșare, rezistent la uzură - pentru finisare). Opțiunile obișnuite sunt atunci când corpul este fabricat din carbon sau oțel de mare viteză, iar cuțitele sunt din carbură introdusă;
• în funcție de scop: cilindric, capăt, capăt, crestat, tăiat, în formă.

Cele mai informative caracteristici: material și scop de ultimă oră.

Tipuri de freze pentru suprafețe plane

Pentru a îndepărta straturile de material pe planuri orizontale, verticale sau înclinate, se folosesc freze cilindrice și de capăt.

Scula de primul tip poate fi solidă sau cu cuțite atașate. Vârfurile de frezare solide mari sunt proiectate pentru degroșare, iar cele mici sunt pentru finisare. Cuțitele de inserție pentru capete de tăiere pliante pot fi fabricate din oțel rapid sau echipate cu lame din carbură de tungsten. Frezele din carbură sunt mai productive decât cele din oțel aliat.

Capătul este folosit pentru planuri alungite, dinții săi sunt distribuiți pe suprafața de capăt. Cele mari pliabile sunt folosite pentru avioane largi. Apropo, pentru a îndepărta așchiile din metalele refractare greu de prelucrat, prezența cuțitelor de carbură este obligatorie. Pentru a utiliza aceste grupuri de dispozitive de frezat, este nevoie de o lățime și o lungime semnificativă a produsului.

Tipuri de instrumente de frezat artistic

Pentru a da materialului un anumit profil, aplicați un model, formați adâncituri înguste, se folosesc duze de frezat la capăt și la disc.

Dispozitivul de tăiere la capăt sau freza pentru caneluri este obișnuită pentru tăierea canelurilor, a planurilor înguste și curbate. Toate sunt solide sau sudate, partea de tăiere este realizată din oțel aliat de mare viteză, se poate aplica un strat dur, iar corpul este din oțel carbon. Există low-start (1-3 spirale) și multi-start (4 sau mai multe). Folosit pentru mașini CNC.

Disk este, de asemenea, un tăietor de caneluri. Este aplicabil pentru canelarea, canelarea, tăierea dinților pe roțile dințate.

Frezarea artistică se realizează pe lemn, metal, PVC.

Tipuri de tăietoare de muchii

Așchierea colțurilor, oferindu-le o formă rațională, modelarea, împărțirea piesei de prelucrat în părți pot fi implementate folosind duze de frezat cu spline, unghi și formă:

1. Cut-off și sloted are același scop ca și discul, dar sunt mai des folosite pentru incizii și separarepărți suplimentare ale materialului.
2. Colț necesar pentru marginile și colțurile părților. Există un singur unghi (doar o parte de tăiere) și două unghi (ambele suprafețe conice sunt tăiate).
3. Curbat este folosit pentru modele complexe. Poate fi semicirculară sau concavă. Folosit adesea pentru robinete de tăiere a profilului, freze, burghie elicoidale.

Pentru aproape toate tipurile, este posibilă o construcție din oțel dintr-o singură piesă sau pliere, cu prezența cuțitelor de carbură introduse. Frezele din carbură au o performanță și o durată calitativ mai ridicate pentru instrumentul în ansamblu.

Clasificarea tipurilor de măcinare

Există mai multe caracteristici de clasificare după care sunt împărțite tipurile de măcinare:

• după modul în care sunt poziționate axul și freza, respectiv, orizontal și vertical;
• în sensul de mers, în sens invers și în trecere;
• în funcție de instrumentul folosit, pentru cilindric, capăt, modelat, capăt.

Prelucrarea cilindrică este aplicabilă pentru planuri orizontale, efectuată cu freze adecvate pe mașini orizontale.

Frezarea frontală poate fi considerată universală. Se aplică tuturor tipurilor de planuri orizontale, verticale și înclinate.

Finisarea oferă profilul necesar pentru caneluri curbate, burghie și unelte.

Fasonarea se realizează pentru suprafețe cu o configurație complexă: colțuri, margini,canelare, tăiere cu roți dintate pentru roți dințate.

Indiferent de tipul de lucru efectuat și de materialele prelucrate, rezultatul trebuie să se distingă printr-o netezime ridicată a stratului de finisare, absența crestăturilor și precizia finisajului. Pentru a obține o suprafață prelucrată curată, este important să controlați vitezele de avans ale piesei de prelucrat în raport cu une alta.

frezare în sus și în jos

Când se efectuează frezarea metalelor de tip contra, piesa de prelucrat este alimentată împotriva mișcărilor de rotație ale duzei. În acest caz, dinții tăiați treptat metalul care este prelucrat, sarcina crește în proporție directă și uniform. Cu toate acestea, înainte ca dintele să taie piesa, alunecă pentru ceva timp, formând întărire. Acest fenomen accelerează ieșirea tăietorului din starea de lucru. Folosit la degroșare.

La efectuarea unui tip de trecere - piesa de prelucrat este alimentată de-a lungul mișcărilor de rotație ale sculei. Dinții lucrează cu șoc sub sarcini grele. Puterea este cu 10% mai mică decât la frezarea sus-jos. Se realizează la finisarea pieselor.

Conceptul de bază al lucrărilor de frezare pe mașini CNC

Se caracterizează printr-un grad ridicat de automatizare, precizie a fluxului de lucru, productivitate ridicată. Frezarea pe o mașină CNC se face cel mai adesea cu freze cu cap sau cu freze.

Acestea din urmă sunt cele mai utilizate. În același timp, în funcție de materialul prelucrat, tipul corespunzător de formare a așchiilor, parametrii software specificați,se folosesc diferite freze. Acestea sunt clasificate după numărul de porniri de spirală care oferă muchii tăietoare și șanțuri.

Materialele cu așchii largi sunt cel mai bine frezate cu unelte cu un număr mic de porniri. Pentru metalele dure cu așchii de rupere caracteristice, este necesar să alegeți dispozitive de frezat cu un număr mare de spirale.

Utilizarea freze CNC

Dispozitivele de tăiere CNC cu plumb lent pot avea una până la trei muchii de tăiere. Sunt utilizate pentru lemn, materiale plastice, compozite și metale moi ductile care necesită îndepărtarea rapidă a așchiilor late. Sunt utilizate pentru degroșarea pieselor de prelucrat, care nu sunt supuse unor cerințe ridicate. Acest instrument se caracterizează prin productivitate scăzută, rigiditate scăzută.

Frezarea artistică a aluminiului se realizează cu ajutorul frezării cu un singur filet.

Capetele cu două și trei căi sunt utilizate pe scară largă. Acestea oferă valori mai mari de duritate, control de în altă calitate a așchiilor și vă permit să lucrați cu metale de duritate medie (de exemplu, oțel).

Dispozitivele de tăiere CNC cu pornire multiplă au mai mult de 4 muchii de tăiere. Sunt utilizate pentru metale de duritate medie și mare, care se caracterizează prin așchii mici și rezistență ridicată. Se caracterizează printr-o productivitate semnificativă, sunt relevante pentru finisare și semifinisare și nu sunt concepute pentru a lucra cu materiale moi.

Pentru a alege instrumentul potrivit pentru mașinile CNC, este importantluați în considerare modul de tăiere la frezare, precum și toate caracteristicile suprafeței de prelucrat.

Condiții de tăiere

Pentru a asigura calitatea dorită a stratului frezat, este important să se determine și să se mențină corect parametrii tehnici necesari. Principalii indicatori care descriu și reglează procesul de măcinare sunt modurile de funcționare.

Calculul condițiilor de tăiere în timpul frezării se realizează ținând cont de principalele elemente:

1. Adâncime (t, mm) - grosimea bilei de metal, care este îndepărtată dintr-o singură mișcare de lucru. Alegeți-l ținând cont de indemnizația de procesare. Lucrările de proiectare se efectuează într-o singură trecere. Dacă toleranța este mai mare de 5 mm, frezarea se efectuează în mai multe treceri, lăsând în același timp aproximativ 1 mm pentru ultima.
2. Latime (B, mm) – lățimea suprafeței prelucrate în direcția perpendiculară pe mișcarea de avans.
3. Avans (S) - lungimea mișcării piesei de prelucrat în raport cu axa sculei.

Există mai multe concepte interdependente:

• Avans pe dinte (S_{z, mm/dinte) - schimbați poziția piesei la întoarcerea frezei la distanță de la un dinte de lucru la altul.}
• Avans pe rotație (S_{rev, mm/rev) – mișcarea structurii cu o rotație completă a capului de frezare.}
• Alimentare pe minut (S_{min, mm/min) este un mod de tăiere important în frezare.}

Relația lor este stabilită matematic:

S_min=S_revn=S_{zzn, undez – numărul de dinți;}

n – viteza axului, min-1.

Cantitatea de alimentare este, de asemenea, afectată de proprietățile fizice și tehnologice ale zonei tratate, de rezistența sculei și de performanța mecanismului de alimentare.

Calcul vitezei de tăiere

Ca parametru nominal de proiectare luați gradul de rotație rapidă a arborelui. Viteza reală V, m/min depinde de diametrul frezei și de frecvența mișcărilor sale de rotație:

V=(πDn)/1000

Frecvența de rotație a sculei de frezat este determinată de:

n=(1000V)/(πD)

Având informații despre avansul minutelor, puteți determina timpul necesar pentru o piesa de prelucrat cu lungimea L:

T₀=L/S_min

Calculul condițiilor de tăiere în timpul frezării și instalarea acestora este important de efectuat înainte de a instala mașina. Stabilirea unor parametri raționali prestabiliți, ținând cont de caracteristicile sculei și ale materialului piesei, asigură o productivitate ridicată.

Sfaturi pentru determinarea modurilor

Este imposibil să alegi modul ideal de tăiere la frezare, dar te poți ghida după principiile de bază:

1. Este de dorit ca diametrul frezei să corespundă adâncimii de prelucrare. Acest lucru va asigura că suprafața este curățată într-o singură trecere. Aici factorul principal este materialul. Pentru prea moale, acest principiu nu funcționează - există riscul de așchiere, a cărui grosime este mai mare decât este necesar.
2. Procesele de șocuri și vibrațiile sunt inevitabile. În acest sens, o creștere a valorilor furajelorduce la o scădere a vitezei. Cel mai bine este să începeți cu un avans pe dinte de 0,15 mm/dinte și să ajustați pe măsură ce mergeți.
3. Viteza instrumentului nu trebuie să fie cât mai mare posibil. În caz contrar, există riscul reducerii vitezei de tăiere. Creșterea acestuia este posibilă cu o creștere a diametrului frezei.
4. Mărind lungimea părții de lucru a frezei, preferința pentru un număr mare de dinți reduce productivitatea și calitatea prelucrării.
5. Valori indicative ale vitezei pentru diverse materiale:

• aluminiu - 200-400 m/min;
• bronz – 90-150 m/min;
• oțel inoxidabil - 50-100 m/min;
• plastic – 100-200 m/min.

Cel mai bine este să porniți cu viteză medie și să o reglați în sus sau în jos pe măsură ce mergeți.

Modul de tăiere în timpul frezării este important de determinat nu numai matematic sau folosind tabele speciale. Pentru a selecta și a seta corect parametrii optimi pentru mașină și instrumentul dorit, este necesar să operați cu unele caracteristici și experiență personală.