16 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фрезы для чпу: область применения, виды технологической обработки

Фрезы для ЧПУ, виды, сфера применения

Сегодня для обработки самых сложных поверхностей применяются специальные станки, оборудованные числовым программным управлением. Их важнейшей составляющей являются различные виды фрез. При помощи такого режущего инструмента на станке можно проводить обработку деталей с самыми сложными поверхностями.

Любая фреза крепится в шпиндель станка. Благодаря её большой скорости вращения, выполняется обработка детали. Кромка инструмента касается заготовки, происходит удаление обрабатываемого материала.

Типы фрез

В зависимости от формы инструмента, от его конструкции, приспособления подразделяются на несколько групп:

  • Концевая. Предназначена для фрезерования материала по любой оси. Для ЧПУ используются только алмазные приспособления. Своей формой они напоминают обыкновенные свёрла. Имеют две режущие кромки.
  • Торцевая. Отличается своей цилиндрической формой. На торцах расположены режущие элементы. Наиболее подходит для обработки ровных поверхностей.
  • Дисковая. Специальное приспособление для формирования пазов. С его помощью легко обрабатывать различные углубления. Такой инструмент способен выполнить несколько операций. Количество зависит от числа режущих кромок и их расположения.
  • Угловая. С её помощью осуществляется фрезерование кромок поверхности. Приспособление оснащено двумя режущими кромками. Каждая находится под определённым углом относительно другой.
  • Фасонная. Этот инструмент относится к группе оригинальных приспособлений, предназначенных для формирования поверхности очень сложной формы. Такая оснастка отличается высоким качеством. Она применяется для финишной обработки детали. После такой операции срез отличается идеальной чистотой.

Сфера применения

На станках с ЧПУ применяется довольно много инструментов. Каждый из них используется с определённой целью. Поэтому все инструменты были разбиты на несколько групп, с учётом области их применения.

  • Черновое фрезерование. Предварительно снимается большой слой металла. Происходит формирование нужной формы. Применяется для резки листового металла.
  • Высверливания канавок. Такая оснастка для станков с ЧПУ способна выполнить следующие технологические операции:
  • Образование бороздок.
  • Формирование пазов.
  • Обработку выемок.
  • Нарезку углублений.
  • Точная работа. Обработка углов, фрезерование кромок верхней поверхности детали.
  • Чистовая обработка. В основном операция выполняется алмазными фрезами. Они создают впадины различной формы, имеющих самую сложную конфигурацию. После такой обработки достаточно очистить готовую деталь, полностью удалить оставшуюся стружку.
  • Художественные рисунки.

Классификация фрез с учётом материала детали

Прежде чем подобрать нужный инструмент, необходимо учитывать марку материала, из которого изготовлена заготовка. От этого зависит:

  • Подбор режущей части.
  • Её конфигурация.
  • Технические параметры.

Обрабатываемый материал влияет на выбор рабочего инструмента. Он может иметь несколько видов:

  • Фрезы для ЧПУ по дереву.
  • Фрезерование чёрных металлов.
  • Обработка цветного материала.
  • Фрезеровка пластмассы.

Важно! Инструментом для обработки деревянных или пластиковых поверхностей, нельзя обрабатывать металлические поверхности. Они отличаются своей конструкцией. Для их изготовления были использованы совершенно другие материалы.

Как правильно выбрать фрезу

Инструменты для ЧПУ отличаются большим разнообразием. Чтобы сделать выбор необходимо учесть вид операции, которая будет происходить. Очень важно знать, из какого материала изготовлена заготовка. Качественное приспособление отличается своими технологическими показателями:

  • Хорошая сбалансированность.
  • Отличная износостойкость.
  • Высокая прочность.

Чтобы длительное время использовать один и тот же инструмент, необходимо проводить его периодическую заточку. Оборудование для такой операции желательно приобрести непосредственно у производителя фрез.

Как заточить фрезу

Любой инструмент для станков с ЧПУ всегда отличается высокой ценой. Поэтому постоянно приобретать новый инструмент становится нерентабельным. Приходится проводить его заточку. Сделать это обычным оборудованием невозможно. Для этого применяются специальные мини-станки ЧПУ, оснащённые программным управлением. На таком оборудовании можно заточить фрезы:

Заключение

Этот инструмент позволяет проводить обработку практически любого материала. Он свободно фрезерует прочный металл, легко справляется с деревом и пластиком. Кроме того, такие фрезы могут проводить чистовую обработку чугуна, работать с цветными металлами. Сегодня оборудование с ЧПУ отличается великолепной эргономичной конструкцией.

Они совершенно безопасны, специальные датчики следят за скоростью вращения фрезы. Если правильно подобрать фрезу, проводить её своевременную заточку, обработка поверхности будет выполняться с очень высокой точностью.

Назначение фрез

Фрезерованием называется процесс механической обработки различных поверхностей, с целью получения изделия необходимого размера, типа и класса шероховатости. Данный процесс возможен с помощью специальных высокопрочных многолезвийных режущих устройств – фрезеров или фрезеровальных машин.

Фреза представляет собой динамическое тело, на поверхности которого находятся острые зубья. Внешний вид фрезы зависит от формы обрабатываемой поверхности. Металлические зубья могут быть расположены как на цилиндрической части, так и на боковине. Рабочую поверхность фрез изготавливают из следующих материалов: углеродистых сталей, быстрорежущих сталей, твердых и минералокерамических сплавов.

Читать еще:  Производство полимерно-песчаной плитки: оборудование и изготовление

При выборе типа фрезы следует учитывать материал, из которого изготовлены его резцы. Прочность композита должна быть прямо пропорциональна площади обрабатываемого материала. Чтобы избежать приобретения низкокачественных фрез, необходимо выбирать проверенные марки с подлинным сертификатом качества.

Краткие сведения (виды фрез и их применение):

Отрасли применения: производство оборудования для нефтегазовой отрасли, производство трубопроводной арматуры, аэрокосмическая промышленность, производство инструментов и форм (POS-материалов, наружной рекламы, плоских и объёмных букв, табличек, логотипов, указателей, мебели и предметов интерьера, рельефных изображений, барельефов, скульптур, 3D объектов и т.д.), автомобильная промышленность, общее машиностроение, строительство, энергетика, производство железнодорожного транспорта, судостроение, медицинская промышленность и т.д.

Цилиндрические фрезы

Область применения – для обработки открытых поверхностей на горизонтально-фрезерных машинах. Бывают с прямыми и винтовыми лезвиями. В основном изготовляются из углеродистой, быстрорежущей и легированной стали.

Цилиндрические фрезы в основном употребляются для обработки сложной многослойчатой поверхности, а также при работе с нержавеющей жаропрочной сталью, конструкционной сталью, серого чугуна, легкообрабатываемых материалов (медь, алюминий), органического стекла, слоистых пластмасс и стеклопластиков. Наиболее часто применяются с винтовыми зубьями, т.к. они более функциональны, и обработка выполняется более качественно. При разработке фрез с винтовыми зубьями мастеру необходимо учитывать нагрузку на конструкцию – это обеспечивает более точную и качественную работу инструмента.

Широко применяются в строительстве для изготовления погонажных изделий. Профили ножей используются различной формы, в зависимости от конечного результата.

Виды погонажных изделий:

  • Наличник – это специальное профилированное приспособление, с помощью которого обрабатывают дверные и оконные рамки.
  • Плинтус — это планка для перекрытия проема между напольным покрытием и стеной.
  • Галтель – в основном используется для стыковки потолка и стены. Широко применяется в мебельном производстве.
  • Рейка — представляет собой узкий деревянный брусок. В строительстве или ремонте незаменимая деталь.
  • Вагонка – это узкая прочная доска для отделки потолка и стен в домах, банях и других сооружений.
  • Уголок – это деревянное изделие с угловым торцом. Используется как элемент декора в отделочных работах.

Торцевые фрезы

При помощи торцевых фрез обрабатывают плоские поверхности на вертикальных и горизонтальных фрезерных станках. Подходят для обработки стали и прерывистых плоскостей. Корпус изготавливается из углеродистой, быстрорежущей и легированной стали.

Режущие элементы находятся на цилиндрической и боковой поверхностях фрезы, что позволяет работать с двумя перпендикулярными плоскостями одновременно.

Лезвие фрезы имеет три элемента: главное, переходное и вспомогательное.
В контактной поверхности работает большое число зубьев, что позволяет сдерживать излишние вибрации – соответственно, повышается качество обработки детали. Основное назначение – это 3D обработка различных поверхностей типа штампов и пресс-форм.

Данный вид фрез массово применяется в автомобилестроении для изготовления картера коробки передач. Картеры для высокоэффективных КПП изготавливаются, как правило, из доэвтектических алюминиевых или магниевых сплавов. Основными требованиями при изготовлении этих деталей являются строгое соблюдение заданных размеров и минимальное машинное время. Для высокоточной и экономически эффективной обработки этих сложных деталей применяют торцевые фрезы с большим количеством зубьев. За счет регулировки резцовых вставок с точностью до микрон и оптимальной геометрии режущих кромок достигается высокое качество обработки и исключительная стойкость.

Концевые фрезы

Концевыми фрезами высекают канавки, сквозные пазы, окна, карманы, шпоночные канавки и многое другое. Материал изготовления преимущественно быстрорежущая и легированная сталь. Остроконечные лезвия в таких фрезах располагаются на цилиндрической поверхности – ими осуществляется основная фрезеровка. На боковине в основном зачищается дно канавки. Лезвия в данных фрезах бывают винтовыми или наклонными.

При изготовлении электроэнергетического оборудования, а также в процессе сооружения и эксплуатации электростанций, применяется большое количество изделий со стандартными и специальными резьбами. Для производства турбин большой мощности, помимо прочего инструмента, масштабно используются концевые фрезы с пластинами типа U. Это позволяет обеспечить безопасность и надежность работы готового изделия, при этом увеличивая КПД на более чем 50%, при уменьшении времени на обработку готового продукта.

Дисковые фрезы

Дисковые фрезы применяются для обработки пазов, канавок и разрезки металлических и других элементов. Основное их назначение – это распил деревянных заготовок. В основном изготовляются из быстрорежущей и легированной стали. Этот вид фрез имеет высокую эффективность, несмотря на то, что у них часто иссечены зубья.

Основное применение дисковых фрез – фасонное фрезерование, отрезка деталей, прорезка шпоночных пазов и т.д. Преимущества конструкции очень ярко выражаются при обработке крупногабаритных изделий и пакетной обработке. Поэтому для изготовления зубчатых колес в машиностроении стали применять специальные твердосплавные дисковые призматические фрезы с углами 60 и 90 градусов, радиус на вершине зуба 0,03 мм, охватываемые диаметры фрез – от 15 до 80 мм. Данные фрезы дают возможность обрабатывать зубчатые колеса внешнего зацепления, зубчатые рейки, наружные шлицы, звездочки цепных передач и другие детали с зубчатыми элементами. Применяя дисковые фрезы можно добиться высочайшей производительности, позволяя сократить продолжительность цикла обработки не менее чем на 50% по сравнению с любыми другими методами нарезания зубчатых колес.

Угловые фрезы

Угловые фрезы используют для обработки канавок с угловым профилем. Основное назначение – это инструментальная промышленность, где фрезы применяют для прорезки стружечных углублений, разверток, зенкеров и прочее. Изготавливаются угловые фрезы цельными конструкциями из быстрорежущей стали.

Читать еще:  Как сделать токарный станок по дереву своими руками: подготовка к работе и процесс изготовления

Исходя из конструкции угловых фрез, их массово применяют для фрезерования стружечных пазов самых различных металлорежущих инструментов, в том числе и самих фрез (пазы типа «ласточкин хвост») и конструкций двух сопряженных плоскостей. Использование данного вида фрез позволяет увеличить скорость фрезерования и сэкономить время на обработку изделия.

Шпоночные фрезы

Главная и отличительная особенность – это фрезерование, как в одну, так и в другую сторону. Материал изготовления – легированная сталь. Применяются на вертикально фрезерных станках или на станках с маятниковой подачей.

Используются в основном для выполнения проемов в металлических изделиях. В работе участвуют только боковые кромки.

Соединения шпоночного типа можно встретить в самых разных приспособлениях. Чаще всего они применяются в машиностроительной отрасли. Шпонки для таких устройств бывают клиновыми, сегментными и призматическими. Основным инструментом для обработки шпоночных пазов на фрезере являются шпоночные фрезы, выпускаемые по Госстандарту 9140. Они располагают двумя резцами с режущими торцовыми основаниями, имеют хвостовик конической либо цилиндрической формы. Для обработки шпоночного паза они идеальны, так как боковые кромки данных фрез направлены непосредственно в корпус инструмента, а не в наружную часть. Шпоночные фрезы работают и с продольной, и с осевой подачей. Они гарантируют необходимый квалитет шероховатости уступов и пазов после обработки.

Фасонные фрезы

Фасонные фрезы применяются для обработки плоскостей и канавок усложненного фасонного профиля. Изготавливают из быстрорежущей и легированной стали. В отличие от стандартных, фасонные фрезы являются специальными, и проектируются с учетом габаритных размеров и профиля рабочей поверхности.

Фасонные фрезы широко применяются в металлообработке, т.к. обеспечивают высокую рабочую эффективность и позволяют низкоквалифицированному персоналу предприятий обрабатывать поверхности сложного профиля. С помощью фасонных фрез делается фасонное фрезерование профильных плоскостей — червяков, шестерен, оконных рам, багетов.

Так как фасонные фрезы являются специальными и предварительно проектируются под требования заказчика, они массово используются при производстве оборудования для нефтегазовой отрасли. Тем самым они идеально подходят для решения специфичных технологических задач. Например, для серийного выпуска муфт необходим большой ресурс работы инструмента. Данный вид фрез выполняет эту задачу на 100%, при этом сокращая время на обработку изделия.

Фрезы в мировых масштабах являются самым популярным приспособлением, которые используют для обработки различных поверхностей материалов. В составной части могут одновременно использоваться несколько вариантов лезвий, зубьев и режущих кромок. Отличительной чертой этого инструмента считается широкое разнообразие размеров, профилей, типов, форм и сфер применения для практически любой технологической задачи. Тем самым на сегодняшний день, фрезы являются незаменимыми, и широко используются в различных отраслях промышленности. Но наиболее важно знать для правильной эксплуатации – это как точно подобрать нужный вид инструмента и правильно его использовать, чтобы получить заготовку нужной формы и размера, и не повредить при этом фрезы.

Фрезы для ЧПУ: разновидности и классификация, области применения

Фрезы – одна из разновидностей режущего инструмента. В зависимости от особенностей крепления различают насадные и концевые инструменты. Фрезы концевого типа удерживаются в шпинделе за хвостовик, насадные – имеют отверстие посередине для фиксации на оси. Насадные фрезы для станков с ЧПУ практически не используются. В этой статье остановимся на разновидностях концевых фрез для ЧПУ оборудования.

Технология производства концевых фрез

На сегодня существует два способа изготовления концевых фрез: технология производства фрез из цельного сплава быстрорежущей стали и технология стальных фрез с напаянными пластинами.

Серийный инструмент производится из цельных твердых сплавов, в частности, из быстрорежущей стали. Цельнометаллические фрезы характеризуются максимальной жесткостью, высочайшей точностью линейных размеров, надежны при эксплуатации в разных режимах, включая максимальный.

Алмазные, крупноразмерные и фасонные фрезы со сложной геометрией режущих кромок изготавливаются по другой технологии. На стальном теле напаяны кромки из другого более твёрдого материала. Есть варианты фрез со сменными пластинами. Такой инструмент более уязвим при работе на максимальных режимах. Этим способом изготавливаются и фрезы для ручных фрезеров.

Фрезы по количеству заходов режущей кромки

По количеству режущих плоскостей различают одно-, двух-, трехзаходные. В отличие от однозаходного, многозаходный инструмент выполняет несколько режущих движений за один оборот. Теоретически, при одной и той же подаче, многозаходные фрезы обрабатывают поверхность чище, либо обеспечивают необходимую чистоту обработки при более высоких подачах.

При работе многозаходными фрезами важно, чтобы стружка не задерживалась в рабочей зоне, иначе инструмент сломается. Увеличение количества режущих кромок неизбежно связано с уменьшением ширины канавки. Поэтому чем меньше диаметр фрезы, тем меньше количество режущих кромок.

Удаление стружки из рабочей зоны производится вверх или вниз.

Однозаходные фрезы с выбросом стружки вверх

Фрезы такого типа идеально подходят для обработки вязких легкоплавких материалов, например, сплавов алюминия и полимерных материалов. Образующаяся стружка налипает на инструмент, а при работе однозаходным инструментом материал не разогревается до температуры плавления.

При необходимости обработки пластика фрезой диаметром менее 9,5 мм рекомендуется использовать однолезвийные инструменты. В случае применения инструмента большего диаметра более целесообразно выбрать двухзаходную фрезу. Однозаходные фрезы с разным углом заточки используются при обработке ПВХ, пенопласта, акрила, древесины, цветных металлов и их сплавов.

Читать еще:  Газовая горелка: область применения, преимущества и технология пайки, рекомендации по выбору

Определяем необходимую фрезу для ЧПУ станка

Станок — это довольна сложная система, а фрезы для ЧПУ – практически самая важная его составляющая. Рассмотрим типы фрез, их заточку и возможности.

Станок – это довольна сложная система, а фрезы для ЧПУ – практически самая важная его составляющая. Это объясняется тем, что они являются основным режущим инструментом.

Описание инструмента для ЧПУ

Как уже было сказано, фреза – это режущий инструмент, и устанавливается он в шпиндельную головку машины.

Весь процесс обработки осуществляется за счет вращения данного элемента, а именно: его кромка касается заготовки, после чего и удаляется часть обрабатываемого материала.

Типы фрез согласно особенностям обработки

Можно рассмотреть такие разновидности инструмента для станков с ЧПУ по форме и конструкции:

  1. Концевая, благодаря ей можно осуществить фрезеровку материала по всем осям. Чаще всего это алмазные фрезы для ЧПУ. Их форма походит на обычное сверло и предусматривает пару режущих кромок.
  2. Торцевая. Инструмент цилиндрической формы, режущие элементы которого находятся на торцах. Его целесообразно использовать для плоской обрабатываемой поверхности, например, для раскроя листовых материалов.
  3. Дисковая. Такой вид предназначен специально для того, чтобы формировать пазы и различного рода углубления. Дисковая фреза мультизадачная: она может совершать несколько операций, их количество зависит от численности и расположения режущих кромок.
  4. Угловая, которая служит для фрезеровки краев поверхности. Она имеет пару режущих кромок, расположенных под разным углом касательно одна другой.
  5. Фасонная. Достаточно специфический инструмент, который используется для того, чтобы формировать поверхности сложных форм. Фасонные фрезы для ЧПУ обладают высокими качественными показателями, поскольку их используют при финишной обработке и рез получается максимально чистым.

Классификация фрез по сфере применения

Также необходимо классифицировать инструмент по областям, в которых он применяется. В основном применение фрез предполагает преследование определенных целей, особенно если приводить в пример промышленные машины.

Давайте рассмотрим следующую разновидность фрез для станков с ЧПУ в зависимости от сферы применения:

  • для черновой обработки. К такому виду фрезерования можно отнести снятие большого слоя материала, формирование начальной формы, резка или раскрой;
  • для высверливания канавок. Данные ЧПУ фрезы могут исполнять такие операции, как создание бороздок, пазов, выемок, впадин;
  • для точной работы в углах и кромках на верхней части заготовки;
  • для финишной (чистовой) обработки. Для этого чаще всего используется алмазная. Такой инструмент создает впадины разных форм и конфигураций. После этого остается лишь очистить деталь и удалить стружку;
  • для формирование различных художественных рисунков.

Типы фрез в зависимости от обрабатываемого материала

Одним из важных критериев при определении необходимой фрезы является материал, который планируется обрабатывать. Это влияет и на материал, из которого изготовлены режущие части, на конфигурацию, а также на технические качества.
Следует выделить такие типы профильного рабочего инструмента по обрабатываемому материалу:

  • для фрезеровки деревянных изделий;
  • для фрезеровки цветных и черных металлов;
  • для изготовления конструкций из пластика и других полимерных материалов.

Следует запомнить следующее: фрезы по дереву или пластику не подходит для обработки металла, поскольку фрезы по металлу имеют иную конструкцию и изготовлены из другого материала.

Как выбрать фрезу

Они очень отличаются своим разнообразием: их можно выбрать исходя из типа операции, которую вы будете совершать; также важную роль играет материал изготовления и другие параметры, такие как износоустойчивость.

Хорошие фрезы обычно обладают следующими свойствами:

  • прочность;
  • износостойкость;
  • сбалансированность.

Практический совет: если хотите выбрать качественный инструмент, то обратите внимание на вышеуказанные характеристики.

Для дальнейшей работы с фрезой при долгом сроке эксплуатации необходимо будет либо же покупка нового режущего инструмента, либо же его заточка. Тут важно обратить внимание на компанию-производителя, поскольку инструмент для заточки лучше всего купить напрямую у поставщика оборудования.

Заточка фрез

На сегодняшний день фрезы для фрезерного станка с ЧПУ обладают более высокой ценой, чем для обычных станков. Поэтому очень часто после долгого срока полезного использования данной режущей детали ее не покупают, а просто на просто затачивают.

Заточка фрезы алмазным кругом

Необходимо заметить, что совершить заточку стандартным оборудованием или в домашних условия почти нереально. Поэтому для того, чтобы на выходе у вас получилась качественно заточенная деталь необходимо обработать ее на специальном мини ЧПУ станке, имеющим Программное Управление.

Такие машины имеют достаточно узкую классификацию: для пальчиковой, угловой и дисковой фрезы.

Практический совет: если необходимого оборудования нет, то у вас есть два варианта действий:

  1. Обратиться в специализированную контору.
  2. Купить новую режущую деталь.

Возможности фрез

Как уже было сказано выше, с помощью данного инструмента можно обрабатывать почти все виды материалов, начиная от дерева и заканчивая металлами и сплавами. Также вы сможете обработать сталь, чугун, медь и другие материалы.

На сегодняшний день станки с Числовым Управлением обладают отличной эргономичной конструкцией, высокой безопасностью, датчиками, которые контролируют скорость, с которой вращается фреза. Поэтому если вы правильно выберете и своевременно будете затачивать режущий инструмент, то это позволит вам работать с максимальной отдачей и высокой точностью.

Таким образом вы сможете придать детали необходимую и точную форму.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector