Торцевое фрезерование - это основной процесс обработки на станках с ЧПУ, который превращает сырье в точное готовое изделие. В этом руководстве вы узнаете о процессе торцевого фрезерования, начиная с его фундаментальных принципов и заканчивая инструментами, методами и распространенными проблемами, с которыми вы столкнетесь на этом пути.
Что такое торцевое фрезерование?
Концевое фрезерование - это процесс резки с использованием вращающегося концевая фреза для придания заготовке нужной формы. В отличие от торцевого фрезерования, которое используется для создания плоской поверхности, торцевое фрезерование позволяет создавать различные сложные элементы, такие как пазы, боковые стенки и контуры. Это один из самых универсальных и широко используемых методов в Обработка на станках с ЧПУ.
Технологический процесс торцевого фрезерования
Процесс торцевого фрезерования представляет собой систематическую серию этапов, которые превращают цифровой проект в физическую деталь, причем каждый этап специально разработан с учетом уникальной природы торцевого фрезерования.
Контроль и последующая обработка: После завершения обработки деталь снимается и проверяется. Концевые фрезы, такие как ширина паза или глубина кармана, тщательно проверяются. Для завершения обработки детали выполняется окончательное удаление заусенцев или финишная обработка поверхности.
Дизайн и программирование: Процесс начинается в CAD/CAM программное обеспечение. Квалифицированный программист определяет конкретные траектории движения инструмента для таких элементов, как карманы, пазы или 3D-контуры. Именно здесь определяются такие важные параметры концевого фрезерования, как понижающий (глубина резания инструмента за каждый проход) и перешагивание (насколько сильно инструмент смещается в сторону при каждом проходе) определяются для обеспечения эффективного удаления материала и надлежащего отвода стружки.
Настройка станка и заготовки: Оператор аккуратно закрепляет сырье на машиназажимное устройство, гарантирующее, что оно выдержит боковые силы резания, присущие торцевому фрезерованию. Затем выбранная концевая фреза загружается в шпиндель, и ее точное положение калибруется в соответствии с исходной точкой заготовки.
Обработка: Это этап резки, который часто включает в себя несколько проходов для достижения окончательной формы.
Черновая обработка: Агрессивная резка, при которой быстро удаляется основная масса материала. Для этого часто используется черновая концевая фреза или фреза с бычьим носом с большим шагом вниз, чтобы расчистить путь для последующих проходов.
Отделка: Более легкая и точная резка, при которой удаляется оставшийся материал, доводя деталь до окончательных размеров и желаемой чистоты поверхности. При этом часто используется плоская концевая фреза для обработки острых углов или фреза с шаровым наконечником для обработки гладких, контурных поверхностей.
Материалы для торцевых фрез
| Материал | Класс | Характеристики инструмента | Типовые применения |
| Высокоскоростная сталь (HSS) | M2, M35 | Отличная прочность, сильная устойчивость к ударам. Инструмент менее склонен к образованию сколов при нестабильных условиях резания или вибрации. Кроме того, его легко перетачивать. | Подходит для низкоскоростная прерывистая резка из мягкая сталь, алюминий и т.д., а также при использовании машин с низкой жесткостью. |
| Твердый сплав | K10, K20, YL10.2 | Чрезвычайно высокая твердость, отличная износо- и термостойкость. Выдерживает высокоскоростную резку, имеет длительный срок службы инструмента, достигает высокой точности и превосходной шероховатости поверхности. | Подходит для Высокоскоростная, высокоэффективная, непрерывная резка из нержавеющая сталь, инструментальная сталь и закаленная сталь. |
| Металлическая быстрорежущая сталь с порошковым покрытием (PM HSS) | PM K390, PM M48 | Комбинирует высокая прочность и высокая твердость. Его общие характеристики находятся между HSS и карбидом, он более жаропрочный, чем HSS, и более ударопрочный, чем карбид. | Подходит для сложных условий резки, требующих одновременно высокая прочность и износостойкость. Превосходная замена для HSS. |
| Поликристаллический алмаз (PCD) | Оценки PCD (например, GE-PCD) | Непревзойденная твердость и износостойкость. Инструмент имеет чрезвычайно долгий срок службы, очень острую режущую кромку и позволяет добиться зеркальной чистоты поверхности. | Специально используется для высокоскоростной отделки цветные материалы такие как графит, высококремнистые алюминиевые сплавы и композиты. |
| Кубический нитрид бора (CBN) | Марки КНБ (например, BC-80) | Исключительно высокая термостойкость. Сохраняет свои режущие свойства в раскаленном состоянии. | Подходит для высокоскоростной отделки закаленная сталь, чугун и сплавы на основе никеля, особенно для стабильной и непрерывной резки. |
Типы концевых фрез
Разнообразие предлагаемых концевых фрез обеспечивает невероятную универсальность обработки с ЧПУ. Каждый тип фрез имеет определенную геометрию для выполнения конкретных задач, от высокоскоростного удаления материала до создания сложных, детализированных форм.
Концевые фрезы общего назначения
Это самые распространенные инструменты, с которыми вы столкнетесь, и они необходимы для выполнения широкого спектра задач.
- Плоская концевая фреза: Это рабочая лошадка для обработки с ЧПУ. Его режущие кромки доходят до плоского конца, что делает его идеальным для фрезерования Двумерная геометрия. Используйте его для создания плоских поверхностей, пазов с квадратным дном и карманов с острыми углами.
- Концевая фреза с шаровым наконечником: Этот инструмент с закругленным сферическим наконечником идеально подходит для 3D-контурирование и наплавка. Он используется для создания гладких, изогнутых поверхностей на пресс-формах, штампах и других сложных деталях, поскольку его форма предотвращает появление ступенчатых следов между проходами.
- Торцевая фреза Bull Nose: Этот инструмент, также известный как радиусная концевая фреза, имеет плоскую нижнюю часть с небольшим радиусом на углах. Он сочетает в себе сильные стороны фрез с плоским и шаровым носом. Плоское дно отлично подходит для черновая обработка материалаа радиус обеспечивает Более прочный угол чем плоская концевая фреза, что снижает риск сколов и увеличивает срок службы инструмента
Специализированные концевые фрезы
Эти инструменты предназначены для выполнения специфических, высокопроизводительных или уникальных задач обработки.
- Черновая концевая фреза: Этот инструмент имеет зубчатую или волнистую режущую кромку. Его конструкция позволяет быстрее разбивать стружку на мелкие кусочки, что обеспечивает быстрое удаление большого количества материала с меньшим количеством болтанки и вибрации. Используется для первых агрессивных проходов перед применением финишного инструмента.
- Фреза для снятия фаски: В процессе торцевого фрезерования используется фреза для снятия точной фаски. фаски или скошенные края на заготовке. Он также широко используется для удаления заусенцев и создания угловых изломов для улучшения качества готовой детали.
- Фрезерный станок "ласточкин хвост: В процессе торцевого фрезерования фреза "ласточкин хвост" - это специализированный инструмент, используемый для фрезерования пазы "ласточкин хвост с определенным углом. Такая структура часто используется для создания направляющих типа "ласточкин хвост" на станках или для специальных межблочных соединений на деталях.
- Фреза для Т-образных пазов: Этот инструмент специально используется для фрезерования Т-образные пазы в процессе торцевого фрезерования. Он выполняет боковой рез в нижней части уже отфрезерованного прямого паза, создавая Т-образный канал на станине станка или детали для зажима или фиксации заготовки.
- Торцевая фреза для скругления углов: Этот специализированный инструмент используется для фрезерования точного вогнутого радиуса на краях детали. Это идеальный выбор для создания чистых, закругленных краев, которые часто требуются для эстетики и безопасности.
Плюсы и минусы торцевого фрезерования
Каждый процесс обработки имеет свои сильные стороны и ограничения. Понимание плюсов и минусов торцевого фрезерования поможет вам выбрать подходящий процесс для вашего проекта.
- Плюсы
- Высокая универсальность: Концевые фрезы могут выполнять широкий спектр задач, включая плоскостное фрезерование, прорезку карманов, пазов и комплексное контурирование.
- Высокая точность: При программировании ЧПУ торцевое фрезерование позволяет достичь высокой точности размеров и жестких допусков.
- Отличная обработка поверхности: При использовании правильных параметров и инструментов торцевое фрезерование может обеспечить превосходное качество поверхности.
- Широкий ассортимент материалов: Концевые фрезы работают практически с любыми твердыми материалами, от пластмассы и алюминия до нержавеющая сталь и титановые сплавы.
- Cons
- Износ инструмента: Поскольку силы резания сосредоточены на инструменте, концевые фрезы быстро изнашиваются и требуют периодической замены.
- Время обработки: По сравнению с процессами формообразования, такими как литье, торцевое фрезерование имеет более низкую скорость съема материала, что делает его менее эффективным для крупномасштабного производства.
- Стоимость: Высокотехнологичные концевые фрезы и оборудование с ЧПУ могут быть дорогими, что влияет на конечную стоимость. стоимость обработки.
Поиск и устранение неисправностей при торцевом фрезеровании
Этот раздел предназначен для техников, которые хотят улучшить свои навыки поиска и устранения неисправностей.
- Чрезмерный износ инструмента: Это может быть вызвано неправильным скорость подачи (F) или скорость вращения шпинделя (S). Если подача на зуб (fz) слишком мала, инструмент будет тереться о материал, а не резать, что приведет к быстрому износу. Использование правильного покрытие инструмента (например, AlTiN) также может значительно увеличить срок службы инструмента.
- Плохая отделка поверхности: Шероховатая поверхность часто является признаком изношенного инструмента или слишком высокой скорости подачи. Использование острого инструмента и более низкой скорости подачи при последнем проходе улучшит качество обработки.
- Вибрация (дребезжание): Причина - нестабильные условия резания. Проверьте, надежно ли зажат инструмент или нет ли у него слишком большого выступа. Вы также можете отрегулировать частота вращения шпинделя и скорость подачи, чтобы найти оптимальную точку для стабильного реза.
Часто задаваемые вопросы
Что такое концевая фреза?
Концевая фреза - это вращающийся режущий инструмент, используемый для Станки с ЧПУ и фрезерные станки. Его основная особенность заключается в том, что он имеет режущие кромки на кончике и по бокамЭто позволяет ей не только сверлить вертикально, но и резать вбок, эффективно удаляя материал по заданной траектории. Короче говоря, если сверло - это инструмент для создания отверстий, то концевая фреза - это высокоскоростной разделочный нож, который может двигаться вбок и вырезать различные сложные формы.
В чем разница между скалолазанием и обычным фрезерованием?
- Фрезерование подъема: Направление вращения инструмента совпадает с направлением подачи. Этот метод обеспечивает более плавный рез и лучший отвод стружки, что помогает продлить срок службы концевая фреза Срок службы и улучшение качества поверхности.
- Традиционное фрезерование: Направление вращения инструмента противоположно направлению подачи. Это может привести к увеличению вибрации и более грубой обработке поверхности.
Каковы наиболее важные параметры торцевого фрезерования?
Наиболее важными параметрами являются скорость вращения шпинделя (S), скорость подачи (F), и глубина реза. Эти три параметра в совокупности определяют нагрузку на концевая фреза и напрямую влияет на его жизнь и качество среза.
- Скорость вращения шпинделя (S): Регулирует скорость вращения концевой фрезы. Выбор правильной скорости помогает инструменту поддерживать оптимальную температуру резания, предотвращая его перегрев или образование наростов на кромке.
- Скорость подачи (F): Регулирует скорость, с которой концевая фреза проходит через материал. Вместе со скоростью вращения шпинделя она определяет загрузка микросхемили количество материала, удаляемого каждым зубом.
- Глубина среза: Включает в себя Осевая глубина среза (ADOC) и Радиальная глубина реза (RDOC). Эти параметры определяют количество материала, снимаемого концевой фрезой за каждый проход, непосредственно влияя на силы резания и напряжение инструмента.
Как использовать концевую фрезу
Использование концевой фрезы включает в себя ряд точных действий, обеспечивающих эффективность обработки и качество деталей. Главное - освоить следующие основные моменты:
- Подготовка и установка: Исходя из материала заготовки и требуемых характеристик, выберите подходящий тип концевой фрезы (например, плоскую концевую фрезу, концевую фрезу с шаровым наконечником) и материал инструмента (например, твердый сплав). Надежно закрепите заготовку на станке и точно откалибруйте взаимное расположение инструмента и заготовки.
- Настройка параметров резки: Этот параметр имеет решающее значение для определения результата обработки. Исходя из материала инструмента и заготовки, необходимо правильно настроить скорость вращения шпинделя (S), скорость подачи (F), и глубина реза (ADOC/RDOC) для обеспечения баланса между эффективностью резания, стойкостью инструмента и качеством поверхности.
- Разработка стратегии обработки: Чтобы выполнить работу эффективно, обычно используется многоступенчатая стратегия. Сначала выполняется грубый пас чтобы быстро удалить основную часть материала, затем используйте завершающий пас для достижения окончательных размеров и желаемой отделки поверхности.
- Мониторинг и корректировка: В процессе обработки необходимо постоянно контролировать звук резания, образование стружки и износ инструмента. При возникновении любых отклонений, таких как необычный шум или вибрация, следует немедленно остановиться и отрегулировать параметры для обеспечения безопасности и качества обработки.
Заключение
Достижение совершенства в концевом фрезеровании требует систематического освоения всего процесса. От выбор подходящего инструмента для конкретного материала, чтобы точно установить операционные переменные которые влияют на эффективность резки, и стратегическое планирование стратегии обработки обработка сложных геометрических форм - каждый этап напрямую определяет качество и эффективность конечного продукта. Овладение этими элементами - единственный способ добиться высокоточного и высокоэффективного производства.
Начните техническое партнерство
Перед лицом сложных и постоянно меняющихся производственных задач выбор правильного инструмента - это только первый шаг. Компания MinHe стремится стать вашим техническим партнером, сотрудничая с вами, чтобы узнать, как наши профессиональные концевые фрезы и технологические решения могут решить основные проблемы вашего проекта.
Свяжитесь с нашей командой экспертов сегодня и позвольте нам заслужить ваше доверие путем подробного технического обсуждения.
