Способы повышения эффективности работы станка
Если планируется обработка пластика на фрезерном станке, рекомендуется использовать заготовки, полученные методом литья. Температура плавления таких деталей более высокая, благодаря чему риск получения повреждений при обработке сводится к минимуму. Наиболее оптимальный среди режимов для литых пластиковых заготовок – встречное фрезерование.
При работе с акрилом или алюминием следует применять смазочно-охлаждающие жидкости. Наиболее приемлемый вариант – универсальная техническая смазка. Если она отсутствует, охладить инструмент можно при помощи обычной воды. Аналогичные требования к полистиролу.
Если в процессе обработки акриловой детали затупилась фреза, необходимо снизить обороты. Снижение необходимо выполнять до возникновения колкой стружки. Чем ниже обороты, тем больше нагрузки получает режущий механизм
Поэтому описанная задача должна выполняться осторожно – в противном случае появляется риск поломки фрезерного станка. Это необходимо учесть тем, кто ранее резал неправильно
https://youtube.com/watch?v=6gbCqqNa4k0
Выполняя сверление или резку заготовок из пластика и мягкого металла, рекомендуется использовать фрезу однозаходного типа. Благодаря этому условию зона резанья не нагревается, и на нее не попадает стружка. В особенности это условие актуально при резке фанеры. Фанера может легко загореться от высокой температуры.
Многие люди режут материал поэтапно. Но наиболее подходящими режимами изготовления детали являются непрерывные виды обработки. Она обеспечивает стабильную нагрузку на рабочий станок, и сводит к минимуму риск возникновения дефектов на дереве или другом материале.
Чтобы показатель шероховатости поверхности не превышал норму, размер шага фрезы не должен быть больше ее диаметра. Для качественной фрезерной обработки необходимо минимум два прохода, одним из которых будет чистовой.
Если обрабатываются мелкие элементы, необходимо пользоваться уменьшенной скоростью. Если ее не снизить, в процессе обработки некоторые элементы детали могут отколоться, образовав дефект.
Это интересно: Ручной фрезер по дереву — виды, особенности работы, выбор модели
Встречное и попутное фрезерование
Как мы отметили выше, есть две подачи – это движение самого резца, а также перемещение заготовки. Соответственно по отношению друг к другу они могут быть:
- Сонаправлены. При этом получается увеличенная нагрузка на зубья, соответственно, их износ ускоряется. Мощность при этом снижается в среднем на 10% от второго вида перемещения. Это оптимальное решение и подходящий режим для чистового этапа металлообработки.
- Разнонаправлены, то есть обе подачи (резца и заготовки) устроены навстречу друг к другу. Зубья оснастки постепенно, поочередно врезаются в материал, считается, что при этом механическое усилие на каждую режущую кромку распределяется постепенно и пропорционально скорости. Но для финишного этапа работ такая технология не подходит, потому что в ходе нее может образоваться наклеп. Это производится в момент соприкосновения резца с поверхностью из-за встречного направления. Такое явление не только сделает неэстетичным срез, но и увеличит скорость износа рабочего инструмента. Поэтому данный метод в основном применяется при первичной (обдирной) или черновой обработке.
Подача
Еще один очень важный параметр, который сильно определяет длительность эксплуатации фрезы. Вот что зависит от выбранного режима:
- Толщина срезаемого слоя.
- Производительность станка.
- Уровень точности.
При выборе очень часто фрезеровщики первостепенно обращают внимание на рекомендации производителей режущего инструмента. Обычно работает такая зависимость: чем выше подача, тем меньше скорость резания
Это связано с повышением осевой нагрузки. При выборе высокого уровня одновременно двух параметров вы можете получить повышенный износ. Чаще всего показатель выбирается в диапазоне 0,1-0,25.
Станок самостоятельной сборки
Реально также своими руками собрать станок ЧПУ, обрабатывающий алюминий. Он также может работать по дереву, ДСП и МДФ, пластику, акрилу и карбону, то есть будет универсального назначения. Один из созданных вариантов имеет:
- рабочее поле с размерами 850х650 и рабочую высоту по оси Z – 150 мм;
- по всем осям ширина рельсовых направляющих HIWIN 15 мм;
- двигатели марки NEMA 34;
- шпиндель с воздушным охлаждением на 1,5 кВт;
- винт TBI (шаг 5 по оси Z, и 10 по X, Y);
- импульсные блоки питания (70 В для ШД, 24 в для ЧПУ);
- плату Степмастер v2 для блока ЧПУ и программу управления Mach3.
Рабочий стол изготовлен из плиты МДФ толщиной 19 мм. Получилась жесткая, конструкция, на которой можно обрабатывать дюралевые и алюминиевые заготовки.
Некоторые умельцы работают над своим станком целый год, но полученный ними опыт позволит получить модель с нужными параметрами и, возможно, в будущем наладить собственное производство станков, не уступающих в качестве китайским образцам. Такое устройство, конструктивно напоминающее промышленные варианты, легко доработать, переделав под новые нужды.
Среди некоторых узких мест, которые удается решать умельцам, можно отметить:
- достижение максимальной жесткости конструкции;
- сведение к минимуму сварных операций;
- применение в изготовлении устройства прокатной металлотрубы квадратного сечения 80 мм;
- отливку станины из искусственного камня (у нее намного ниже вибрация, чем у чугунной).
Подбор фрезы для различных режимов обработки
Существуют несколько режимов обработки заготовок из различных материалов. Их номенклатура и наличие в цикле фрезерования зависит от специфики заготовок и того, из чего оно изготовлено. То есть, для большинства вариантов изделий может понадобится только один или два режима.
Перечислим все возможные варианты с указанием специфики инструмента, при помощи которого он выполняется:
- Обдирной режим. Его цель – обеспечение устранения явных дефектов поверхности заготовки (ржавчина, торчащие фрагменты стружки и так далее). Представляет собой довольно грубое механическое снятие верхнего слоя фрезой. Особого значения при этом подбор и материал инструмента не играет;
- Черновой режим. Этот тип механической обработки выполняется для снятия стружки и внушительного количества материала, в результате чего формируются общие черты конечного изделия. Класс точности и шероховатости после выполнения этой стадии весьма низкие;
- Получистовой. Если этот этап реализуется, то как промежуточная стадия после чернового этапа для подготовки к чистовой. Размер стружки при ней невелик, а точность растет до 4-6 класса;
- Чистовой. В его ходе обеспечивается практически идеальное достижение размеров и шероховатости;
- Тонкий (режим финишной обработки). В рамках этого этапа производится высокоскоростная обработка с высочайшей точностью. Как правило, это выполняется для металлических и полимерных изделий;
- Шлифование. Для него используются инструменты с напылением из абразива.
Скорость резания
Наиболее важным режимом при фрезеровании можно назвать скорость резания. Он определяет то, за какой период времени будет снят определенный слой материала с поверхности. На большинстве станков устанавливается постоянная скорость резания. При выборе подходящего показателя учитывается тип материала заготовки:
- При работе с нержавейкой скорость резания 45-95 м/мин. За счет добавления в состав различных химических элементов твердость и другие показатели меняются, снижается степень обрабатываемости.
- Бронза считается более мягким составом, поэтому подобный режим при фрезеровании может выбираться в диапазоне от 90-150 м/мин. Она применяется при изготовлении самых различных изделий.
- Довольно большое распространение получила латунь. Она применяется при изготовлении запорных элементов и различных клапанов. Мягкость сплава позволяет повысить скорость резания до 130-320 м/мин. Латуни склонны к повышению пластичности при сильном нагреве.
- Алюминиевые сплавы сегодня весьма распространены. При этом встречается несколько вариантов исполнения, которые обладают различными эксплуатационными характеристиками. Именно поэтому режим фрезерования варьирует в пределе от 200 до 420 м/мин. Стоит учитывать, что алюминий относится к сплавам с низкой температурой плавления. Именно поэтому при высокой скорости обработки есть вероятность существенного повышения показателя пластичности.
Встречается довольно большое количество таблиц, которые применяются для определения основных режимов работы. Формула для определения оборотов скорости резания выглядит следующим образом: n=1000 V/D, где учитывается рекомендуемая скорость резания и диаметр применяемой фрезы. Подобная формула позволяет определить количество оборотов для всех видов обрабатываемых материалов.
Рассматриваемый режим фрезерования измеряется в метрах в минуту режущие части. Стоит учитывать, что специалисты не рекомендуют гонять шпиндель на максимальных оборотах, так как существенно повышается износ и есть вероятность повреждения инструмента. Поэтому полученный результат уменьшается примерно на 10-15%. С учетом этого параметра проводится выбор наиболее подходящего инструмента.
Скорость вращения инструмента определяет следующее:
Качество получаемой поверхности. Для финишной технологической операции выбирается наибольший параметр. За счет осевого вращения с большим количеством оборотов стружка получается слишком мелкой. Для черновой технологической операции, наоборот, выбираются низкие значения, фреза вращается с меньшей скоростью, и размер стружки увеличивается. За счет быстрого вращения достигается низкий показатель шероховатости поверхности. Современные установки и оснастка позволяют получить поверхность зеркального типа.
Производительность труда
При наладке производства уделяется внимание и тому, какова производительность применяемого оборудования. Примером можно назвать цех машиностроительного завода, где налаживается массовое производство
Существенное снижение показателя режимов обработки становится причиной уменьшения производительности. Наиболее оптимальный показатель существенно повышает эффективность труда.
Степень износа устанавливаемого инструмента. Не стоит забывать о том, что при трении режущей кромки об обрабатываемую поверхность происходит ее сильный износ. При сильном изнашивании происходит изменение показателей точности изделия, снижается эффективность труда. Как правило, износ связан с сильным нагревом поверхности. Именно поэтому на производственной линии с высокой производительностью применяется оборудование, способное подавать СОЖ в зону снятия материала.
При этом данный параметр выбирается с учетом других показателей, к примеру, глубины подачи. Поэтому технологическая карта составляется с одновременным выбором всех параметров.
Виды токарных станков
Под каждую конкретную деталь используется тот или иной агрегат:
- винторезно-токарные: группа станков, пользующихся наибольшей востребованностью при изготовлении цилиндрических деталей из черных и цветных металлов;
- карусельно-токарные: виды агрегатов, применяемых для вытачивания деталей. Особенно больших диаметров из металлических заготовок;
- лоботокарный станок: позволяет вытачивать детали цилиндрической и конической форм при нестандартных габаритах заготовки;
- револьверно-токарная группа: изготовление детали, заготовка которой представлена в виде калиброванного прудка;
- ЧПУ – числовое программное управление: новый вид оборудования, позволяющий с максимальной точностью обрабатывать различные материалы. Достичь подобного специалисты могут с помощью компьютерной регулировки технических параметров. Точение происходит с точностью до микронных долей миллиметра, что невозможно увидеть или проверить невооруженным глазом.
Скорость
Переходя непосредственно к параметрам, стоит отметить, что данный является наиболее важным. Он характеризует то, за какой период времени будет снят определенный слой с поверхности. Некоторые фрезеровщики, которые не отличаются наличием большого спектра задач, привыкли к односкоростному режиму. Другие, что правильно, меняют его в зависимости от материала:
- Нержавейка имеет очень низкий показатель по обрабатываемости. Это из-за легирующих добавок в составе стали. Поэтому не стоит превышать интервала от 45 до 95 метров в минуту.
- Бронза значительно мягче, поэтому можно резать вплоть до 150 м/мин.
- Латунь разрешает работать в больших диапазонах – от 130 до 320 метров в минуту. Однако осторожнее – при значительном повышении нагрева материал становится сильно пластичным, что может привести к деформациям.
- Алюминиевых сплавов несколько, при расчете режимов резания на фрезерную операцию необходимо определить конкретный состав алюминия. Поэтому границы настолько обширны – от 200 до 420 м/мин.
При постановке режима выставляется число оборотов вращения в единицу времени, их можно рассчитать, применив формулу:
n=1000 V/D, где:
- V – это рекомендуемая скорость обработки (ее смотрим в таблице, которую мы приводим ниже);
- D – диаметр резца, его можно узнать по соответствующей маркировке на инструменте.
Опытные фрезеровщики дают рекомендацию: не гоняйте шпиндель на повышенных оборотах, потому что при такой интенсивной работе станок очень быстро изнашивается. Лучше рассчитать режим резания при фрезеровании по указанной формуле и убрать еще 10-15 процентов от полученного результата. От того, как быстро вращается инструмент, зависит:
- Качество обработки. Например, для обдирной будут характерны значительно меньшие скорости, чем для финишной.
- Производительность, количество деталей/задач, выполненных в отрезок времени.
- Износ инструмента увеличивается пропорционально силе трения, которая возникает при соприкосновении режущей кромки с поверхностью.
Факторы, влияющие на работу станка
Выбор подходящих режимов зависит от целого ряда факторов. Для ЧПУ станка фрезерного типа самыми важными факторами являются:
- скорость подачи и вращения шпинделя – допустимая норма рассчитывается в зависимости от возможностей режущего станка, типа обрабатываемого материала, а также сложности детали;
- ширина фрезерования – этот показатель настраивается на основе размеров обрабатываемой детали (точные данные можно найти в чертеже);
- глубина фрезерования – зависит от количества проходов фрезы (при простой фрезеровке на станке обычно достаточно одного прохода);
- скорость резания – показатель высчитывается на основе расстояния, которое проходит фреза по дереву или другому материалу в течение одной минуты (скорость также выставляется в зависимости от технических параметров заготовки);
- подача – показатель перемещения шпинделя по трем осям;
- подача в одну минуту – рассчитывается для определения времени, которое потребуется шпинделю на выполнение поставленной задачи.
Для настройки режимов и получения нужной информации рекомендуется пользоваться инструкцией к станку, а также допустимыми значениями и характеристиками обрабатываемых материалов в таблицах.
Левозаходные фрезы
Почему фрезерование против подачи лучше.
1. Погружение: Фреза должна иметь возможность проникать торцом в материал (буровая функция).
2. Кромка реза: Как правило, канты прохода отличаются друг от друга. Контрсторона движения «красивее» чем сторона синхронности. Это особенно видно при использовании 1-заходной фрезы, а также при фрезеровании алюминия. Совет; Фрезеруйте внутренние контуры по часовой стрелке, внешние против часовой. Таким образом «плохая» сторона оказывается в стружке
3. Вывод стружки: Стружка должна отводиться быстро, чтобы полости фрез не заполнялись, и в результате фреза не ломалась. Чем глубже и с большей скоростью происходит фрезерование, тем труднее вывод стружки. Указания: Не фрезеруйте глубже чем на двойное или тройное количество диаметров фрезы. Более глубокие пазы проходите в несколько проходов. При фрезеровании полистирола и др. пластиков имеет смысл применять фрезы с отполированными канавками для лучшего вывода.
4. Теплоотдача / смазывание: Фреза не должна становиться слишком горячей: С одной стороны, инструмент со слишком высокой температурой теряет свои свойства, с другой стороны — еще более критической — пластмассовая и алюминиевая стружка может «залипать» в желобах, препятствуя выводу стружки и как следствие вести к поломке фрезы. При обработке металлов непременно нужно рекомендовать смазку. Указание: Со спиртом или специальными эмульсиями можно фрезеровать алюминий и цветные металлы, при обработке плексигласа можно использовать мыльную воду.
5. Опасность поломки: растет линейно с возрастающей подачей и с возрастающей глубиной погружения: Двойная подача значит двойной дробный риск, двойная глубина погружения значит уже восьмикратный дробный риск.
Правая нарезка выводит стружку на верх. Фреза правой нарезки содействует выводу стружки наверх, что хорошо для непрерывного вывода, имеет однако недостаток заключающийся в том, что фреза как штопор также двигает наверх основной материал (заготовку), «мохрит» при фрезеровке древесины или «зарывается» при обработке тонкого листового материала (например жести). Фреза с левой винтовой линией напротив нажимает на материал вниз и при фрезеровке волокнистых материалов, таких как древесина или картон, Вы достигаете более гладкого верхнего края (волокна не приподнимаются, а «вжимаются» в основной материал). Но здесь негативным фактором выступает затрудненность вывода стружки.
A. Правая нарезка (нормальная форма): Выводят стружку наверх. У фрезы есть тенденция «зарываться» и поднимать базовый материал. «эффект штопора».
B. Левая винтовая линия (особая форма): Выводит стружку вниз при обработке с торца, или используется при работе в уже отфрезерованой полости. Фреза нажимает на базовый материал (противоположность «эффекту штопора»). Не приспособлено для глубокого фрезерования.
Таблица: скорость резания материалов
| Материал | Скорость (метров в минуту) |
| Алюминий | от 200 до 400 |
| Латунь | от 150 до 300 |
| Бронза | от 100 до 150 |
| Бакелит | от 50 до 100 |
| ПВХ | от 100 до 200 |
| Термопласты | от 300 до 500 |
| Различные сорта дерева | от 300 до 500 |
| Нержавеющая сталь | от 50 до 90 |
В таблицу внесены общие значения для большинства станочных приборов, но они могут выходить за указанные рамки в зависимости от модификации фрезерных станков и особенностей материала. Например, для фанеры характерен более низкий показатель жесткости, чем имеет древесина, поэтому стандартные значения скорости не подойдут.
Частота вращения фрезы
Простейшая формула выглядит так:
n (число оборотов) = 1000 Vc (желаемая скорость реза) / π D (диаметр фрезы).
Рекомендация
Гонять шпиндель на максимальных оборотах с точки зрения безопасности не следует. Значит, только за счет этого скорость резания уменьшится примерно на 10 – 15%. Частично компенсировать эту «потерю» можно установкой фрезы большего диаметра. Этим скорость несколько повышается. Если подходящей под рукой нет, придется решать – тратить деньги на новый инструмент или довольствоваться теми возможностями, которые имеются у фрезерного станка. Опять-таки, все это проверяется лишь практикой работы на конкретном оборудовании, но общий смысл рекомендации понятен.
Полезные советы
- Превышение значения оптимальной подачи чревато повышением температуры в рабочей области, образованием толстой стружки и быстрой поломкой фрезы. Для инструмента диаметром свыше 3 мм начинать следует с 0,15, не более
- Если скорость фрезерования детали повысить за счет оптимального использования возможностей оборудования не получается, можно попробовать установить фрезу двухзаходную.
- При выборе инструмента нужно учитывать, что увеличение длины режущей части приводит к снижению подачи и увеличению вибраций.
- Не следует стремиться повысить скорость обработки за счет замены фрезы на аналогичную, но с большим количеством зубьев. Стружка от такого инструмента отводится хуже, поэтому часто приводит к тому, что качество фрезерования резко снижается. В некоторых случаях, при полной забивке канавок, фреза начинает работать «вхолостую». Толку от такой замены никакого.
Оборудование для фрезерования концевыми фрезами
Для фрезерования концевыми фрезами применяются горизонтальные и вертикальные фрезерные станки. Инструменты устанавливают в различные по конструкции патроны.
Патроны для концевых фрез с цилиндрическими хвостовиками
Концевые фрезы с цилиндрическими хвостовиками фиксируют при помощи таких патронов.
Изображение №8: патрон для концевых фрез с цилиндрическими хвостовиками
Они состоят из корпусов (1), гаек (2) и кулачков (3). Корпус устанавливается в шпинделе и затягивается шомполом. Кулачки зажимают инструмент при помощи кольцевой (4) и промежуточных пружин.
Патроны для концевых фрез с коническими хвостовиками
Имеют такую конструкцию.
Изображение №9: патрон для концевых фрез с коническими хвостовиками
Корпус (3) закрепляется в шпинделе станка при помощи шомпола. В сменной втулке (4) имеется винт (5), предназначенный для фиксации фрезы. Пояски втулки проходят через отверстия навернутой на корпус гайки (2) и вставляются в имеющиеся на торце пазы. Положение гайки регулируется при помощи специального винта (6).
Важно! Сменные втулки имеют стандартные размеры, соответствующие конусам Морзе
Цанговые патроны
Предназначены для крепления концевых фрез с цилиндрическими хвостовиками.
Изображение №10: цанговый патрон
Конический хвостовик такого патрона затягивается в шпинделе станка при помощи шомпола. Спереди имеется выточка. В нее входит цанга (1). Это коническая разрезная втулка имеющая отверстие, диаметр которого соответствует диаметру хвостовика закрепляемой фрезы. Для ее фиксации цанга сжимается гайкой (2).
Патроны с регулируемыми эксцентриситетами
Состоят из корпусов (1), колпачковых гаек (3) и втулок (2).
Изображение №11: патрон с регулируемым эксцентриком
Втулка в таком патроне эксцентрично закреплена по отношению к оси вращающейся фрезы (4). Она крепится при помощи двух винтов (5). При поворачивании втулки регулируется ширина паза.
Плюсы материала
Среди достоинств этого конструкционного материала, специалисты отмечают несколько.
Алюминий отличается:
- прочностью;
- легкостью;
- устойчивостью к коррозии;
- низкой теплопроводностью (этим обуславливается его применение в судостроительной отрасли);
- высокой электропроводностью;
- доступной стоимостью.
Очень важно соблюдать режим резки. Выход за его оптимальные пределы заканчивается быстрым износом фрезы
К тому же, у алюминиевых заготовок (или из его сплавов) есть свойство забивать канавки у режущих инструментов.
Глубина резания
Это то, на какой слой резец входит в материал. Особенности:
- Зависимость от плотности и других характеристик заготовки.
- При черновой металлообработке врезка большая, а при чистовой и финишной снимается минимальный слой.
- Естественное ограничение – размер режущей кромки.
Правильно выбранный параметр определяет:
- производительность процедуры, скорость обработки;
- внешний вид и качество полученной поверхности.
Не всегда быстро – это максимально глубоко за один раз. Во многих случаях продуктивнее будет сделать 2-3 прохода на меньшее заглубление. Это позволит улучшить срез, а также сохранить целостность резца на более долгий период.
Таблицы: скорость подачи
| Материал | Скорость для 3-миллиметрового торцевого инструмента (в миллиметрах в минуту) | Скорость для 6-миллиметрового торцевого инструмента (в миллиметрах в минуту) |
| Мягкие сорта дерева | от 1 до 1,5 тысячи | от 2 до 3 тысяч |
| Твердое дерево | от 0,5 до 1 тысяч | от 1,5 до 2,5 тысячи |
| Двухслойный пластик | 2 тысячи | отсутствует |
| Акрил и разные виды полистирола | от 0,8 до 1 тысячи | от 1 до 1,3 тысячи |
| ПВХ | от 1,5 до 2 тысяч | от 1,5 до 2 тысяч |
| Алюминиевые сплавы | от 0,5 до 0,8 тысячи | от 0,8 до 1 тысячи |
Значения в таблице указывают минимальный и максимальный показатели, на которых фрезерные станки могут исправно резать без риска возникновения сбоев.
Основные понятия о режимах резания, фрезеровке на станках с ЧПУ
Это более усовершенствованное оборудование, которое имеет блок числового управления. То есть встроенное вычислительное устройство (компьютер) с программным обеспечением. Оно, то есть ПО, направлено на то, чтобы определить подходящую скорость обработки, выбрать нужное направление вращений, а также траекторию передвижения резца. Основная задача установки ЧПУ – автоматизация процесса. Поэтому оператор во время фрезеровки только наблюдает. Это значительно уменьшает количество брака, ведь нет человеческого фактора, который часто приводит к ошибкам.
Кроме точности рабочего процесса и автоматического выбора режима, стоит отметить также повышенную продуктивность. Проще говоря, на будет заменять работу трех, а то и более механических, ручных приборов. И это при том, что труд фрезеровщика значительно тяжелее, а возможность брака или травмы – выше.
Чаще всего на ЧПУ применяются торцевые или концевые фрезы. Они достаточно универсальны, имеют большой спектр назначений. Но типоразмеров множество, выбираться необходимый подвид может по ряду параметров, это:
- тип стружки, которая образуется;
- параметры ПО;
- прочность обрабатываемого материала и пр.
Фрезы данной категории отличаются по количеству заходов (самые популярные – двухзаходные), что и приводит к обеспечению стружкоотвода и наличию острых кромок. Если материал мягкий (например, древесина), а стружка получается длинной и широкой, то характерно использование быстрого режима резания при фрезеровании дерева с применением однозаходного резца. Многозаходный, напротив, понадобится тогда, когда обрабатываются твердые металлы (стружки тогда выходят не монолитные, а как бы изломанные).
Полезные советы по выбору режимов резания
На выбор скорости резания фрезы по металлу, подачи и ширины обработки также оказывают влияние следующие моменты.
- Габариты заготовок. Для обработки больших деталей используют инструменты с максимальным показателем износостойкости. Они не перегреваются при высоких нагрузках.
- Тип применяемого оборудования. При обработке деталей на станках с ЧПУ устанавливаются более высокие параметры. Это связано с технологическим возможностями оборудования. При обработке деталей на обычных станках мастера устанавливают более низкую скорость резания фрез.
- Материал фрезы. Также оказывает сильное влияние на выбор режимов резания. Для обработки большинства заготовок на высокой скорости используют инструменты, изготовленные из качественной быстрорежущей стали (Р6М5К5 и пр.). Твердосплавные фрезы применяют при резании труднообрабатываемых материалов.
- Характеристики фрезы. К самым важным относятся диаметр инструмента и угол заточки режущей кромки. С увеличением диаметра скорость резания фрезы по металлу снижается.
- Качество фрезерования. При черновой обработке заготовок устанавливают малую скорость резания, но применяется большая подача. При чистовом фрезеровании — все наоборот.
- Поставленная задача. К примеру, при фрезеровании канавок и различных технологических отверстий режимы резания выбираются индивидуально.
- Процесс охлаждения. При использовании СОЖ можно увеличить скорость резания и подачу.
Выбор режима резания в зависимости от материала заготовки
Выбор режима резания предполагает учет следующих особенностей материалов заготовок.
- Степень обрабатываемости. Она, главным образом, зависит от пластичности материалов.
- Твердость. С ее увеличением сложность обработки возрастает.
- Дополнительные технологии обработки заготовок. Это закалка, отпуск, ковка и пр. Они изменяют твердость и иные характеристики материалов.
В размещенной ниже таблице приведены стандартные режимы резания при обработке различных материалов.
Изображение №3: стандартные режимы фрезерования
4 Выбор диаметра инструмента
Показатель срезаемого слоя, а также ширина обработки обуславливают выбор диаметра рабочего приспособления. Подбор сечения фрезы для резания производится по трем таблицам для разных видов инструмента:
- дискового;
- торцового;
- цилиндрического.
Производительность фрезерной обработки зависит от грамотного подбора сечения фрезы, так как диаметр инструмента влияет на величину среза. Она будет при идентичной глубине фрезерования и подаче приспособления тем меньше, чем большее сечение имеет фреза
Производя расчет режимов обработки, это всегда нужно принимать во внимание
Отметим, что оператору станка проще работать со срезами большой толщины (чем меньше глубина резания, тем выше удельное давление, а значит, необходимо затрачивать больше силы для обработки). По этой причине при любой возможности он должен подбирать фрезу с минимальным диаметром. Сечение рабочего инструмента также влияет на расстояние, которое преодолевает фреза при одном проходе. Данный показатель называют величиной пути. Формула для его расчета учитывает величины перебега и врезания инструмента, а также непосредственно длину обрабатываемой детали.
Показатель перебега чаще всего равняется 2–5 миллиметрам. С целью снижения холостого хода фрезерного агрегата (по сути – для уменьшения величины перебега) нужно брать фрезы малого сечения. Расчет показателя врезания осуществляется по формуле, учитывающей глубину обработки детали на конкретном станке определенной мощности. Для большинства фрез любых типов готовые значения пути врезания даются в таблицах. Найти в них эти элементы несложно.
Еще одной величиной, на которую влияет сечение инструмента, является крутящий момент определенной силы. Шпинделю агрегата следует сообщать меньший момент при малом диаметре фрезы, увеличивая его при повышении сечения приспособления для резания.
Учитывая все сказанное, может показаться, что целесообразнее всего производить выбор фрезы с малым сечением. Но это не так. Проблема заключается в следующем: со снижением диаметра инструмента для него необходимо подбирать оправку с малой жесткостью (так как фреза будет тонкой). А это ведет к потребности снижать величину срезаемой стружки с детали, то есть к необходимости уменьшать силы давления на оправку. Эффективность режима фрезерования при этом, как вы сами понимаете, снижается.
