Фрезерування - це Пристосування для фрезерування і опис процедури

Фрезерування - це метод обробки поверхонь, заснований на почергової роботі зубів фрези. Існує величезна різноманітність інструментів в залежності від їх функціонального призначення, оброблюваних матеріалів, характеристик виготовлених деталей.

Особливості процесу

Процес фрезерування, як і всі існуючі методи обробки матеріалів різанням, заснований на головному і допоміжному рухах. Перший – це обертання інструменту, а другий – подача його на робочий хід. Фрезерування поверхні зазвичай проводиться у кілька послідовних етапів:

Чорнове – первісне зняття об'ємної стружки з метою оформлення необхідного загального профілю, має невисокий клас точності. Припуск на обробку (товщина шару, що знімається з урахуванням всіх додаткових факторів) може складати від 3 до 7 мм в залежності від матеріалу заготовки.

Получистовое – другий етап зачистки наміченого фрезерувальних об'єкта, стружка менше, точність робіт підвищується і досягає 4-6-го класів.

Чистове – ретельна обробка забезпечує високу якість поверхні і контурів, високу точність (6-8-й класи). Припуск повинен становити 05-1 мм.

Реалізація кожного з етапів обробки має власні відмінні вимоги до робочих інструментів за характером їх конструкції, матеріалу, кількості і якості ріжучих кромок. Наприклад, пристосування для фрезерування, має призначення чорнової обробки, характеризується великими зубами, в той час як чистова фреза має дрібну многозубчатую структуру.

Види фрезерних робіт

Широкий діапазон існуючих фрез дозволяє проводити обробку матеріалів різної складності та конфігурації, під будь-яким кутом. Усі види процесів можна розділити на кілька груп:

Робота з плоскими поверхнями. Відбувається чорнова і чистова зачистка необъемних площин, мають горизонтальне, вертикальне або похиле положення.

Обробка об'ємних фасонних заготовок і деталей. Здійснюється об'ємна зачистка, надання об'єктів певної форми.

Поділ. Проводиться поділ деталей на кілька частин, відрізання зайвої матеріалу.

Модульна оздоблення. Заснована на формуванні необхідного профілю наявної заготовки, оформленні канавок, пазів, зубів, фасонних заглиблень.

Для кожного окремого методу частіше всього використовується окреме пристосування для фрезерування. Заготовки особливої складності обробляються з допомогою комплекту з фрез. Так, фрезерування широких поверхонь здійснюється з використанням набору інструментів, які мають різноспрямовані гвинтові зуби з метою зменшення осьових сил.

Різновиди фрез залежно від призначення

Відомо кілька класифікаційних ознак, за якими розподіляються всі відомі фрезерувальні пристосування: за матеріалом, за типом ножів, за формою, залежно від напрямку робочого ходу. Основним параметром все ж є призначення.

Циліндричні – обробка фрезеруванням всіх горизонтальних і вертикальних площин.

Торцеві – обробка всіх площин в будь-якому положенні.

Кінцеві – роботи різної складності, можливість здійснення плоского, фасонного, модульного, художнього фрезерування.

Кутові і фасонні – зняття стружки з бічних поверхонь заготовок, профільних об'єктів, зачистка конусоподібних заглиблень.

Відрізні, розрізні, шліцьові – поділ, нарізування зубців на заготовках, формування канавок.

Один і той же тип інструментів може мати відмінності по діаметру, кількості ножів і їх особливостям.

Конструкційні відмінності фрез

Характеристики ножів і способи їх закріплення є важливими параметрами, що визначають призначення фрези, зокрема, за якістю здійснюється обробки.

Цільні. Виготовляються з інструментальної легованої і швидкорізальної сталі. Найчастіше – циліндричні, дискові, шліцьові, відрізні фрези.

Складові. Існує два варіанти. У першому хвостовик з конструкційної сталі приварений до ріжучої головки – з інструментальної, швидкорізальної сталі, рідше – з твердого сплаву. У другому – швидкорізальні або твердосплавні ножі напаиваются на корпус пристосування. Застосовуються в торцевих і кінцевих фрез.

Збірні. Ножі, найчастіше твердосплавні, механічно поєднані з основним тілом.

Цільні фрези мають більшу кількість зубів, що дозволяє здійснювати більш точну обробку. Та ж можливість є у складових інструментів, що складаються з твердосплавною головки і конструкційного хвостовика. Їх недоліком є висока ступінь зносу. Найчастіше це обладнання задіяно в получістових і чистових етапах зняття стружки. Збірні фрези характеризуються високим ступенем стійкості до зношування, міцністю, твердістю і гостротою ножів, простотою точіння і демонтажу. Однак кількісно, у співвідношенні на одну головку, вони значно програють. Такі переважно задіяні при чорновій обробці.

Верстати

Потребують виконання фрезеровочние роботи визначають необхідне обладнання, в тому числі тип верстата, на якому вони будуть проводитися. Горизонтально-фрезерні призначені для обробки горизонтальних площин і фасонних поверхонь, виготовлення зубчастих коліс, оформлення деяких профільних об'єктів. Їх пристрій обумовлює горизонтальне кріплення інструменту, найчастіше циліндричної, дискової або торцевої фрези.
Ті ж види робіт, але з відмітними особливостями, дозволяє виконувати вертикальний верстат для фрезерування. Особливістю є вертикальне кріплення інструмента і, отже, переважне використання торцевих, кінцевих і модульних фрез. Універсальні фрезеровочние верстати оснащуються додатковими пристроями поворотности столу в 3 площинах, що дозволяє працювати з горизонтальними, вертикальними і фасонними поверхнями. У серійному виробництві деталей, що мають однаковий профіль, застосовуються копіювальні фрезерні установки, що дозволяють виконувати повторювані візерунки або заглиблення на площині з підвищеною точністю. Обладнанням майбутнього є верстати з ЧПУ. Вони забезпечують виконання запрограмованого комплексу дій, переважно для художнього фрезерування або несерійного виробництва деталей. Застосовуються кінцеві, торцеві і модульні фрези з різною кількістю ріжучих кромок. Фрезерування - це робота на спеціальному різальному верстаті, який забезпечує робочий хід інструменту і подачу заготовки.

Вплив режимів різання на результати робіт

Результати визначає не тільки раціонально підібране обладнання. Їх якість залежить від того, наскільки правильно підібрані режими фрезерування.

Необхідно точно визначити необхідний діаметр фрези, її конструкцію, матеріал, кількість зубців, встановити співвідношення між розмірами інструменту і товщиною шару, що знімається. Професіоналу важливо прагнути до того, щоб необхідна товщина металу знімалася за один прохід.

Розмір інструменту визначає встановлену швидкість його обертання і, відповідно, швидкість робіт. Вони задаються на верстаті шляхом установки частот обертання шпинделя – основоположною осі для закріплення фрези. Занадто повільні, або дуже швидкі основні робочі рухи ріжучої головки призводять до низької якості обробки.

Важливим режимом різання є подача. Існує поділ в цьому цілісному понятті. Спочатку визначається подача на один зуб фрези. Вона вибирається з довідників відповідно до використовуваним інструментом і типом робочої поверхні. Після визначається подача за один оборот і за хвилину відповідно.

Розрахунок фрезерування здійснюється на основі інформації про допустимі потужностях обладнання, тип оброблюваної поверхні і вибраних інструментах. Існують номінальні таблиці, наповнені необхідними контрольними значеннями. Раціональний підбір і розрахунок основних параметрів роботи визначає її якість.

Супроводжують явища

Фрезерування - це процес зняття стружки, який характеризується підвищеними тепловими ефектами і механічними впливами, які можуть негативно позначитися на здібностях інструментів та особливості обробки. Деякі явища, що роблять вплив на результати фрезерувальних робіт:

Налипання і усадка стружки. Злипання металу на ріжучій поверхні, пресування його псує процес обробки і самі ножі. Це більш актуально для м'яких матеріалів.

Наклеп. Підвищення твердості, зниження міцності і пластичності поверхневого шару деталі – побічний ефект пластичної деформації, знімається подальшою термообробкою.

Тертя, підвищення тепла в робочій зоні, вібрація – фактори, які знижують працездатність фрези.

Для запобігання побічних ефектів необхідно використовувати додаткові технології і засоби.

Захист оброблюваних виробів та інструменту

Щоб уникнути або мінімізувати негативні впливи процесів різання на інструмент, оброблюваний матеріал, використовуються наступні прийоми:

Застосування охолоджувальних та змащувальних речовин і рідин, подача їх безпосередньо в зону фрезерної роботи зменшує тертя, освіта наклепу, налипання стружки, зберігає тривалий термін служби ножів.

Передбачена система відведення стружки ліквідує вплив усадки, а раціональний підбір режимів різання для особливо м'яких металів запобігає її налипання.

Вібрації можливо знижувати за рахунок підбору передніх і задніх кутів ріжучих крайок, потрібних швидкостей і використання віброгасників.

Фрезерування з мінімальними побічними процесами вимагає високого професіоналізму і досвіду. Фрезерування - це складний комплексний процес обробки різноманітних поверхонь, успішність якого визначається раціональним вибором обладнання, інструментів, режимів різання, мастильно-охолоджувальних речовин і додаткових пристосувань, що підвищують якість робіт.