В предыдущем материале мы изложили общие сведения о том, как подбираются оптимальные режимы резания материалов для станка с ЧПУ. И хорошо, когда у специалиста имеются под рукой технологические карты и таблицы. Тогда исполнителю остается только подобрать соответствующую фрезу и ввести указанные параметры работы фрезера. Но если таковых нет, придется выполнять расчеты. Но и результаты расчетов необходимо сопоставлять с реалиями по ряду факторов.
Таким образом, задавая характеристики резания заготовки, необходимо учитывать:
- Физическое состояние оборудование и его потенциал. Современные фрезерные станки с ЧПУ позволяют проводить обработку на более высоких оборотах. Такие показатели эксплуатации для техники, чей возраст датируется десятком лет и старше, в большинстве случаев недопустимы;
- Арсенал имеющегося инструмента. Тут необходимо брать во внимание как конструктивное исполнение фрез, так и материал, из которого они изготовлены;
- Материал обрабатываемой заготовки. Твердость и другие показатели, характеризующие этот материал, также определяют подбираемый инструмент и параметры резания;
- Поставленная задача и специфика обработки. Например, при работе с одним и тем же изделием в режимах чистовой и черновой обработки параметры резания различаются весьма существенно.
А теперь несколько детальнее остановимся на некоторых из перечисленных факторов.
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.
Особенности работы с различными материалами
Подбирая оптимальные режимы резания материалов, которые обрабатываются фрезерованием, необходимо учитывать их специфику. Мы предлагаем рекомендации по их обработке в порядке от более простых к самым проблемным:
- Пластики и полимеры наиболее просты в плане обработки. Они не требуют выбора особого режима фрезерования и не имеют высоких требований к оборудованию. Обороты и величину подачи можно подбирать исходя из того, как удобнее устроить производственный процесс. Сопротивление материала резанию незначительно, поэтому осуществлять большое заглубление инструмента в толщу заготовки можно без проблем. Внимание оборотам необходимо уделять только в том случае, если наблюдается оплавление материала.
- Древесина также относится к числу материалов, что часто фрезеруются на ЧПУ-оборудовании. Параметры фрезерования деревянных заготовок подбираются исходя из сорта дерева. Особых сюрпризов в процессе ждать не приходится. При работе с деревянными заготовками (в отличие от большинства материалов) требуется нередко несколько этапов обработки, перечисленных выше.
- Цветные металлы также не отличаются высокой твердостью. Такие элементы фрезеруются на высоких скоростях, так как сильно не нагреваются при механическом контакте и не требуют применения СОЖ. При фрезеровке стружка сходит довольно просто. Оптимальные режимы резания для каждого случая подбираются исключительно практическим путем. Корректировка параметров может производиться в широком спектре значений без риска повреждения инструмента или оборудования. Но это справедливо не для всех сплавов цветных металлов. Часть из них (например, АМГ) при высокой скорости обработки способны к оплавлению с забивкой фрезы. Поэтому при работе с ним не обойтись без смазочно-охлаждающей жидкости.
- Конструкционные стали за счет высокой прочности уже требуют применения особого инструмента. В частности, речь о специализированных фрезах с 3-4 зубьями и наличием особого покрытия. Сам станок должен отличаться высокой жесткостью и иметь мощный шпиндель. Оптимальный режим обработки – средние обороты и средняя величина подачи на зуб фрезы.
- Титановые сплавы и нержавеющие стали представляют собой наиболее проблемные материалы при фрезеровании. Они требуют тщательного подбора параметров резания, далеких от максимальной подачи и оборотов. Глубина врезания в тело заготовки не должна превышать 1/3 от диаметра фрезы. Кроме того, они требуют применения СОЖ и особого инструмента.
Параметры фрезеровки и подбор фрез исходя из специфики задачи
Универсального инструмента для обработки различных материалов и многочисленных задач не существует. А многообразие существующих фрез, сверл и других инструментов затрудняет подбор нужного варианта под ту или иную обработку. Мы предлагаем ряд рекомендаций, что позволит Вам лучше понимать, как найти оптимальный вариант из широкого арсенала доступных фрез.
Подбор фрез для обработки плоских поверхностей
Наиболее используемые инструменты при работе с плоскими плоскостями – торцевые и цилиндрические фрезы.
Для распиловки же используются дисковые модификации. Цилиндрические фрезы разделяются на несколько типов исходя из своего исполнения – цельные или со сменные режущими кромками.
Монолитные варианты применяются обычно на начальных этапах обработки (то есть, черновой), составные небольшого диаметра – для чистовой.
Для длинных заготовок оптимально подходит торцевой резец.
Для резания и иной обработки тугоплавких металлов стоит обязательно применять твердосплавные резцы.
При протяженной режущей кромке они обеспечат хороший отвод стружки.
Подбор фрез для художественного фрезерования
Всевозможные декоративные элементы из металла, древесины, камня и пластика широко востребованы в различных сферах. Именно на их производстве специализируются ряд мелких и средних бизнесов, для которых возникает потребность в соответствующем фрезерном оборудовании.
Подобная продукция выполняется на лазерных гравировальных станках (на ограниченном спектре материалов) или фрезерные ЧПУ-станки с концевыми или дисковыми насадками. Режимы обработки паховыми или концевыми фрезами позволяют формировать канавки или пазы с высокой точностью. Они оснащены зубцами различной длины, имеют 1-4 захода, монолитные либо сменные насадки. Дисковые же являются более универсальным инструментом. Ими можно выполнить как грубые работы (черновую распиловку) до очень точных гравировок декоративных элементов из различных материалов заготовки.
Подбор фрез для обработки кромок
Не все материалы позволяют получить высококачественный срез – ровный, гладкий, без заусенцев и других дефектов – при минимальных усилиях. Во многом это зависит не только от особенностей самого материала, но и от арсенала имеющихся инструментов. Для достижения желаемого качества мы рекомендуем использовать несколько насадок в комплексе:
- Отрезная и шлицевая позволяют отделить от массива необходимую часть материала заготовки.
- Угловая с одной либо двумя режущими кромками служит для работы краев и углов.
- Фасонная для выполнения изделий, имеющими сложный нестандартную конфигурацию – например изгибы или вогнутые поверхности.
Все перечисленные варианты могут иметь цельнометаллическое исполнение либо комбинированное со сменными насадками. Первый вариант оптимален для черновой обработки, второй – для чистовой и тонкой.
Мы уверены, что приведенная информация вкупе с необходимыми расчетами поможет Вам подобрать оптимальные режимы резания заготовки на фрезерных станках с ЧПУ. Надеемся, ваш бизнес будет оснащен передовым оборудование подобного типа, которое мы предлагаем. Прежде всего, речь про универсальные фрезеры серии «Дедал» и специализированные ЧПУ-фрезеры серии «Архимед» для работы по камню.