Изучите эффективные решения для листового металла

Нажмите, чтобы узнать о листогибочных прессах, обрезных станках, лазерных резаках и многом другом от Artizono. Повысьте эффективность производства с помощью инновационных промышленных решений.

Фрезерные станки с ЧПУ: Руководство по выбору режущего инструмента

С развитием промышленных технологий фрезерные станки с ЧПУ (обрабатывающие центры) играют все более важную роль в современном промышленном производстве.

Выбор правильного режущего инструмента для фрезерных станков с ЧПУ (обрабатывающих центров) имеет решающее значение для достижения высокого качества деталей, эффективности обработки и рентабельности.

В более широком смысле выбор режущих инструментов может определить судьбу завода.

Фрезерный станок с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ обладают такими характеристиками, как высокая скорость и высокая эффективность обработки резанием.

Жесткость, прочность, износостойкость, способы установки и регулировки фрез напрямую влияют на эффективность обработки резанием.

Стабильность инструмента зажим и точность размеров также напрямую влияют на точность обработки заготовок и качество поверхности обработанных деталей.

Поэтому, выбирая режущие инструменты рационально - одно из важных содержаний технологии обработки с ЧПУ.

1. Требования к режущему инструменту при фрезерной обработке:

Во время резка металлаРежущая часть инструмента работает в условиях высокого давления резания, высокой температуры резания и сильного трения. В случае неравномерной или прерывистой обработки резанием инструмент будет испытывать значительные удары и вибрацию.

Поэтому материал режущей части инструмента должен обладать следующими свойствами:

Высокая твердость: Твердость - это самое основное свойство материал инструментаи его значение должно быть выше, чем у материала заготовки, чтобы эффективно удалять излишки металла из заготовки.

Высокая износостойкость: Износостойкость определяет, насколько хорошо инструмент сопротивляется износу при сильном трении. Особенно когда один инструмент используется для нескольких операций, если он изнашивается слишком быстро, это повлияет на качество и точность обработанных деталей.

Достаточная прочность и жесткость: Инструмент должен выдерживать различные давления и удары во время обработки резанием. Прочность и вязкость материал инструмента можно определить по прочности на изгиб и ударопрочности.

Высокая термостойкость и химическая стабильность: Термостойкость - это способность инструмента сохранять свою первоначальную твердость, прочность, вязкость и износостойкость при высоких температурах. Химическая стойкость - это способность инструмента предотвращать химические реакции с материалом заготовки или окружающей средой при высоких температурах, включая антиоксидантную способность. Чем выше химическая стойкость, тем медленнее изнашивается инструмент и тем лучше качество поверхности обработанных деталей.

2. Распространенные типы режущих инструментов:

Примечание: Материалы для режущих инструментов включают быстрорежущую сталь, твердую легированная сталь, и другие виды обрабатывающих материалов. Керамика, искусственный алмаз и кубический нитрид бора также широко используются в режущих инструментах.

(I) Плоские фрезы

Очевидно, что плоское фрезерование невозможно без плоских фрез. В качестве плоских фрез обычно используются концевые, цилиндрические и торцевые фрезы.

(1) Концевые фрезы:

Концевые фрезы обычно имеют вставную конструкцию, а зубья изготавливаются из твёрдый сплав сталь. Они обладают высокой производительностью и высоким качеством поверхности и используются для грубого и точного фрезерования различных больших плоских поверхностей на вертикальных фрезерных станках.

(2) Цилиндрические фрезы:

Цилиндрические фрезы обычно имеют цельную конструкцию, в основном изготовлены из быстрорежущей стали. Они оснащены спиралевидными зубьями для повышения плавности резания и используются для чернового и получистового фрезерования плоских поверхностей на горизонтальных фрезерных станках.

(3) Фрезерные станки:

Торцевые фрезы используются для фрезерования ступенчатых и боковых поверхностей на вертикально-фрезерном станке. Помимо фрезерования поверхностей, они также могут использоваться для фрезерования пазов, винтовых канавок, отверстий различной формы на заготовках, фрезерования различных дисковых и цилиндрических кулачков, а также для обработки внутренних и внешних криволинейных поверхностей с помощью контурного фрезерования.

a. Концевые фрезы
b. Цилиндрические фрезы
c. Фрезерные станки

(II) Фрезы для обработки канавок:

Примечание: Существуют прямые и несквозные канавки. Широкие прямые канавки можно обрабатывать трехкромочными фрезами, а узкие прямые канавки - дисковыми или малогабаритными торцевыми фрезами.

Непроходные канавки лучше всего обрабатывать торцевыми фрезами. Т-образные пазы обрабатываются с помощью фрез для Т-образных пазов.

(1) Трехгранные фрезы: Трехгранные фрезы имеют несколько конструктивных форм, таких как прямые зубья, ступенчатые зубья и пластинчатые конструкции. Благодаря наличию режущих кромок на окружности и двух боковых гранях инструмента достигается высокое качество поверхности обрабатываемых деталей. В основном они используются для фрезерования различных пазов, ступенчатых поверхностей, поверхностей заготовок и поверхностей платформ.

(2) Пазовые фрезы: Пазовые фрезы используются для фрезерования различных пазов, резки листовых и прутковых материалов, а также различных профилей. Однако из-за отсутствия вторичных режущих кромок, выполняющих чистовую обработку, качество боковой поверхности фрезерованных пазов относительно низкое.

(3) Фрезы со шпоночным пазом: Фрезы для шпоночных пазов используются в основном для фрезерования шпоночных пазов и обладают высокой точностью фрезерования.

(4) Фрезы "ласточкин хвост": Фрезы типа "ласточкин хвост" используются в основном для фрезерования поверхностей, таких как пазы типа "ласточкин хвост" на задних бабках станков.

(5) Фрезы для углового фрезерования: Угловые фрезы делятся на три типа: одноугловые, симметричные двухугловые и асимметричные двухугловые. Одноугловые фрезы используются для раскрытия зубчатых канавок на внешней окружности и торцевой поверхности различных инструментов, а также для фрезерования различных зубчатых муфт и щеколд. Симметричные двухугловые фрезы используются для фрезерования различных V-образных канавок и зубьев остроконечных зубьев, муфт с трапециевидными зубьями. Асимметричные двухугловые фрезы используются в основном для фрезерования различных угловых пазов.

a. Фрезерные станки
b. Трехгранные фрезы
c. Пазовые фрезы
d. Фрезы с Т-образным пазом

e. Фрезы со шпоночным пазом
f. Фрезы "ласточкин хвост
g. Фрезы для угловой фрезеровки

(III) Фрезы для обработки поверхностей:

Формообразующие фрезы, такие как полукруглые фрезы и специальные фрезы для обработки формообразующих поверхностей ножей и корневых пазов специальной формы, часто используются при фрезеровании формообразующих поверхностей на обычных фрезерных станках.

Кроме того, зубчатые фрезы используются для фрезерные шестерни также являются формообразующими фрезами. На следующем рисунке показаны распространенные виды формовки фрезы.

Недостатком формообразующих фрез является дороговизна их производства и низкая производительность резания.

Фрезерная фреза

3. Правильное использование торцовых фрез с ЧПУ:

При фрезеровании сложных заготовок на обрабатывающем центре, использовании торцевых фрез с ЧПУ следует обратить внимание на следующие вопросы:

1. Зажим торцовых фрез:

Торцевые фрезы с ЧПУ чаще всего зажимаются пружинными цангами на обрабатывающих центрах и во время работы находятся в консольном состоянии. В процессе фрезерования торцевая фреза может постепенно выдвигаться или даже выпадать из цанги, что приводит к зачистке заготовки.

Причина, как правило, кроется в наличии масляной пленки между внутренним отверстием цанги и внешним диаметром хвостовика торцевой фрезы, что приводит к недостаточному усилию зажима.

Обычно торцевые фрезы поставляются с завода с антикоррозийным масляным покрытием. Если во время резки используется нерастворимое в воде масло для резки, на внутреннем отверстии цанги также образуется туманная масляная пленка.

Если на хвостовике и цанге имеется масляная пленка, цанге трудно прочно зажать хвостовик, и торцевая фреза может ослабнуть и соскочить во время обработки.

Поэтому перед зажатием торцевой фрезы необходимо очистить и высушить хвостовик торцевой фрезы и внутреннее отверстие цанги.

При большом диаметре торцевой фрезы, даже если хвостовик и цанга очень чистые, все равно возможны несчастные случаи, такие как падение инструмента. В этом случае следует выбирать хвостовик с плоским пазом и соответствующим методом боковой фиксации.

Еще одна проблема, которая может возникнуть после зажима торцевой фрезы, - возможность поломки торцевой фрезы в отверстии во время обработки. Причина, как правило, заключается в том, что цанга использовалась слишком долго, и отверстие цанги износилось до конической формы. В этом случае следует заменить цангу на новую.

2. Вибрация торцовых фрез:

Из-за небольшого зазора между торцевой фрезой и цангой в процессе фрезерования может возникать вибрация инструмента.

Вибрация может вызвать неравномерную глубину резания круговой кромки торцевой фрезы, увеличить коэффициент расширения ширины резания больше исходного значения, что влияет на точность обработки и срок службы инструмента.

Однако, если ширина обрабатываемой канавки слишком мала, можно также намеренно использовать вибрацию инструмента для получения требуемой ширины канавки, увеличивая коэффициент расширения ширины резания.

Но в этом случае максимальная амплитуда колебаний торцевой фрезы должна быть не более 0,02 мм, иначе невозможно добиться стабильного резания. При обычной обработке чем меньше вибрация торцевой фрезы, тем лучше.

При возникновении вибрации инструмента следует снизить скорость резания и подачу. Если вибрация остается значительной после снижения обеих скоростей на 40%, следует уменьшить глубину резания.

Если система обработки испытывает резонанс, причина может заключаться в слишком высокой скорости резания, слишком низкой скорости подачи, недостаточной жесткости системы инструментов, недостаточной силе зажима заготовки, форме заготовки или способе зажима и т. д.

В этом случае необходимо принять такие меры, как регулировка количества резания, повышение жесткости системы инструментов и увеличение скорости подачи.

3. Резание торцевых фрез:

При фрезеровании с ЧПУ полостей заготовок, таких как пресс-формы, когда точка резания находится в вогнутой части или глубокой полости, необходимо увеличить длину выдвижения торцевой фрезы. Если используется торцевая фреза с длинной кромкой, из-за большого отклонения инструмента она подвержена вибрации и износу инструмента.

Поэтому, если для резки используется только конец инструмента, лучше использовать торцевую фрезу с короткой кромкой и длинным хвостовиком и большей общей длиной инструмента. При использовании торцевой фрезы большого диаметра на горизонтальном станок с ЧПУ инструмент для обработки заготовки, следует обратить внимание на проблему резания торцевой кромки из-за значительной деформации, вызванной весом инструмента.

В тех случаях, когда необходимо использовать торцевую фрезу с длинной кромкой, скорость резания и подача должны быть значительно снижены.

4. Выбор параметров резания:

Выбор скорости резания в основном зависит от материала обрабатываемой заготовки; выбор скорости подачи в основном зависит от материала обрабатываемой заготовки и диаметра торцевой фрезы. Некоторые производители инструментов' образцы инструментов сопровождаются таблицей выбора параметров резания для справки.

Однако выбор параметры резки также зависит от многих факторов, таких как станок, система инструментов, форма заготовки, способ зажима и т. д. Скорость резания и подача должны быть отрегулированы в соответствии с реальной ситуацией.

Если приоритетным фактором является стойкость инструмента, то глубину резания и скорость подачи можно уменьшить; если состояние стружки плохое, то скорость резания можно увеличить.

5. Выбор методов резки:

Фрезерование с подъемом полезно для предотвращения повреждения инструмента и может увеличить срок его службы. Однако следует обратить внимание на два момента: 1. Если для обработки используется обычный станок, необходимо постараться устранить зазор в механизме подачи. 2.

Если на поверхности заготовки имеются остатки литья, оксидная пленка, образовавшаяся в процессе ковки, или другие закаленные слои, рекомендуется использовать обычное фрезерование.

6. Использование твердосплавных торцевых фрез:

Область применения и требования к использованию торцевых фрез для быстрорежущей стали достаточно широки, и даже если выбор условий резания будет несколько неправильным, серьезные проблемы вряд ли возникнут.

Хотя твердосплавные торцевые фрезы обладают хорошей износостойкостью при высокоскоростном резании, область их применения не столь обширна, как у торцевых фрез из быстрорежущей стали, а условия резания должны строго соответствовать требованиям, предъявляемым к использованию инструмента.

Всего в одном шаге!

Начните революцию в обработке листового металла

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Прокрутить вверх