Фрезеровка по металлу


Фрезерная обработка металла: основные принципы и сведения

Фрезерная обработка в последнее время набирает большую популярность, поэтому столь же востребована, как сверление деталей и токарная обработка. Суть её заключается в срезании слоя металла при помощи вращающейся, зубчатой фрезы. Фрезерование можно выполнять на заготовках из разных материалов, причем проделывается это как на специальных станках, так и вручную.

Назначение фрезерной обработки

При помощи различного вида фрез, можно более точно и качественно выполнять фрезеровку деталей. Это могут быть различные материалы, но наиболее распространенная обработка на металлах. А при помощи современных станков, оборудованных системами ЧПУ, есть возможность уменьшить количество брака, а также управлять при помощи не сложных числовых программ. Сейчас фреза заменена на лезвие в качестве рабочего инструмента, что и позволило уменьшить вероятность брака, делая заготовки максимально точно.

Для чего же нужна в обработке фрезеровка? При её помощи можно проводить отрезку в металлах, шлифовать, наносить специальные узоры, гравировать, а также делать токарные и другие работы в разных видах деятельности. В набор входит несколько многозубчатых, режущих фрез, а их крепление в станках определяет горизонтальный или вертикальный тип работы. В производстве также может использоваться фрезерование под некоторым углом, для чего предварительно устанавливают фрезу в необходимом направлении. В зависимости от вида обрабатываемой продукции, такое фрезерование имеет несколько способов. Но стоит отметить, что используется немалое количество разнообразных фрез, в частности это цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а также более сложные.

Сферы применения фрезеровки довольно разнообразны, она может использоваться в металлообработке, машиностроении, в ювелирном производстве, деревообработке и даже в дизайне и архитектуре.

Обработка металла фрезерованием производится вне зависимости от его прочности. Фрезы выбирают, исходя из того, какая нужна обработка, для плоскостей используют цилиндрические или торцевые типы фрез, в последних подбирают несимметрические схемы резания. То есть если детали правильной прямоугольной, квадратной и подобной формы, то чаще всего применяется два эти способа. Одинаковую профильную деталь можно сделать цилиндрической фрезой или с торца.

Фрезерная резка алюминия считается в наше время довольно популярной, так как алюминий широко используется в эксклюзивном дизайне, интерьере, для рекламных элементов, операторской техники и пр. Благодаря его легкости, прочности и низкой температуре плавления, он широко используется и с него не сложно вырезать различные изделия. На деталях сувенирных изделий, маркетинговой и кухонной продукции на современных высокотехнологических станках можно делать надписи, узоры, рельефность и пр. При этом они получаются без заусенцев, правильного габарита и формы, а также с идеальными краями.

Не малую популярность в наше время набрала объемная фрезеровка пластика, в особенности в 3D виде. Это довольно востребованные услуги, которые применяются для промышленных изделий, корпусов. Причем детали быстро делаются, так как довольно быстро работает станок фрезерно-гравировального типа, а цена за выполненные работы невысокая. Обрабатываются как шлицевые, так и фасонные и зубчатые детали, а также проделывают обработку отверстий, торцов, пазы. Из пластика в 3Д виде можно фрезеровать декоративные и пр. детали, формы для литья, полимерные корпуса и многое другое, создавая оригинальные и нужные формы изделий.

Как уже упоминалось, в зависимости от используемой фрезы, различают несколько видов фрезерования, а именно:

  • Торцевое фрезерование, суть которого состоит в получении определенной формы деталей при помощи торцевой фрезы. Это необходимо в большинстве случаев для вырезания в изделиях подсечек, канавок, окошка, а также “колодец”, канавку и т. д. С её помощью также производят обратное фрезерование торца из внутренней части разного плана изделий. Фрезеровка торца нужна для получения деталей более точных габаритов, простоты монтажа и, по сути, срезанные торцы служат для передачи сжимающих усилий.
  • Концевые, которые нужны для образований уступов в плоскостях вертикальной или горизонтальной формы.
  • Цилиндрические, отличающиеся получением изделий в плоскостях соответствующей фрезой в обратном положении.
  • Зубчатое.
  • Фасонное, заключающееся в создании фасонных (сферы, эллипсы и пр.) деталей неправильной формы. Это фрезерование при помощи специальных фрез, в результате чего получаются фасонные изделия.

Также распространены в разных направлениях деятельности много других видов фрез, которые отличаются многофункциональностью, большими возможностями и точностью в выполнении работ. Используются винтовые канавки для создания зенкер, сверл и другого, отрезной фрезой нарезают различного габарита бруски, к тому же можно получить сложную форму детали криволинейным типом фрезы. Стоит отметить отличие фрезерования двойными дисками, шлицевую лезвию для создания пазов в деталях, а также более сложные формы их. Также можно создать определенную форму при недолгом применении видов фрезерования.

Кроме классификации фрезерования по видам фрез, также существует распределение их на вертикальное расположение в станке, горизонтальное и под углом.

Станки для таких работ, в свою очередь, разделяют на механические и лазерные. Существует направление режущего, движущего элемента совместно с изделием, что принять называть попутным типом обработки. Если же навстречу резцу движется изделие, тогда это считается встречная фрезеровка.

Стоит также отметить профильное фрезерование деталей как деревянных, так и металлических и пр. Это отличается в изделиях, которые идут выпуклой либо вогнутой формы. В этом случае необходимо более тщательно подходить к выбору технологического типа, что зависит в основном от габарита детали и сложности профилирования. Данный вид процесса проходит в три этапа: предварительная грубая и частично чистая фрезеровка, получистая и напоследок окончательная чистая. Часто для получения деталей высокого качества финишную обработку производят с большими подачами, а предыдущие операции выполняют отдельно на разных станках.

Так как для фрезеровки деталей цилиндрическим способом производится при не столь хорошем креплении, то чаще всего профильное фрезерование изделий делается торцевым способом. В основном это универсальный способ для многосерийного промышленного изготовления. В этом случае есть возможность воспользоваться несколькими способами фрезерования разных плоских поверхностей. Это использование двух зубил, фрез большого диаметра и нескольких зубил одновременно.

Работа в таком режиме может происходит значительно быстрее и спокойно, в особенности при использовании нескольких фрез сразу, расположенных с разных сторон от изделия. По этой причине фрезерование плоскостей при помощи торцевых фрез, более применяемое в производстве.

Осуществляется фрезерование, помимо этого, также при помощи ионного луча. Это относительно новый и высокотехнологический процесс, позволяющий удалить максимально точный слой металла. Ионное фрезерование производится под воздействием атома гелия на поверхность, главным условием является контроль напряжения и энергии. Другими словами, сегодня не обязательно полировать или шлифовать детали, это можно сделать на атомном уровне, а на раскаленный металл можно вставлять дополнительные детали.

Технологические этапы процесса

Что касается технологического процесса фрезеровки, то она состоит из несколько последовательностей, которым необходимо следовать:

  • Изделие осторожно подводят со стороны поверхности, необходимой для обработки, к фрезеру, который в это время вращается.
  • Отведя стол, отключают шпиндель, чтобы он не вращался.
  • После этого нужно задать требуемую глубину прорезания.
  • Запускают шпиндель.
  • Изделие, расположенное на столе, вместе с ним подводят к стыковке с фрезой.

Обработку металлических деталей цилиндрической фрезой производят при длине фрезы на 10-15 мм более, чем есть изделие, а диаметр её подбирается, исходя из толщины разрезания и ширины. При выборе торцевых фрез работа будет делаться не так шумно, поскольку детали надежнее прикрепляются. Производительность предприятия будет высокой при использовании набора фрез, так как во многом упрощается задача. Все зависит от применяемых фрез, а это: совместные фрезы, зубила, двумя дисками одновременно, набора фрез, расположенных с разных боков заготовки и пр. Фрезерование плоскостей несколькими торцевыми фрезами делает сразу несколько обрезаний, а также исключает удары при работе.

Современные технологии позволяют проводить безопасную и с меньшим процентом брака обработку на токарно-фрезерных станках, оборудованных системами ЧПУ. В некоторых случаях, как при обработке деталей повышенной твердости, можно на них делать шлифовку. Они гарантируют получение изделий по максимуму точной геометрической формы, а также производительность. Бывают как специального назначения, так и общего использования, но небольшие детали дома можно обрабатывать ручным электрическим фрезером. Управление на компьютере позволяет задать все параметры и выполнять максимально точно, к тому же есть возможность рассчитывать и создавать 3D модели непосредственно на станке.

Благодаря современным технологиям, фрезерная обработка приобретает большую популярность в разных отраслях производств. Что касается металла, то можно на станках делать как алюминиевые, так и стальные, титановые изделия. Вне зависимости от материала, фрезерованием можно делать детали специального назначения, эксклюзивные, ювелирные и др. И только на станках, оборудованных системами ЧПУ, можно выполнять лазерную фрезеровку деталей сложной формы. Это дорогостоящая, но качественная обработка возможна без предварительной шлифовки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Фрезерная обработка металла: технология процесса, классификация фрезеровочных работ

Механическая обработка металла — технологически сложный процесс. Эта необходимая часть работы с деталями, которые впоследствии будут использованы в различных сферах. Наиболее распространенной является фрезеровка металла. Заготовка подвергается обработке специальным инструментом — фрезой. Она представляет собой сверло, заточенное под определенным углом, или дисковую пилу нестандартной формы. Многозубчатый прибор, двигаясь на большой скорости за счет работы станка, удаляет слой металла необходимой толщины на заготовке. Фрезеровка — востребованный способ обработки деталей.

На протяжении длительного периода времени фрезерная обработка осуществлялась в ручном режиме. Человеческий фактор влиял на большое количество брака, неточных срезов. Даже опытные токари не справлялись с криволинейными поверхностями, что затрудняло изготовление многих металлических деталей.

Впоследствии все автоматизировалось. Появление станков с возможностью программирования дало новый толчок к развитию сложной обработки металла. Это упростило работу фрезеровщиков, за все отвечал станок ЧПУ, в который загружали определенную программу.

На современном этапе во фрезеровочных станках используется луч лазера. Высокоточное оборудование позволяет работать быстро. Но и станки стоят гораздо дороже. Такие станки являются прототипом 3D-принтера. Возможность одновременной работы в трех плоскостях сокращает затраченное время. Работа на этом оборудовании, кроме непосредственной обработки заготовки, подразумевает и верное написание программы.

Классификация фрезеровочных работ

Однозначной классификации этого типа работ по металлу не существует, слишком много особенностей и нюансов, разнообразия деталей. Но основные критерии можно выделить. По методу фиксации заготовки на станине:

  • горизонтальная;
  • вертикальная;
  • угловая.

Последняя используется реже, но этот метод позволяет работать с деталями сложной конструкции.

Сама фреза также разделяется на виды:

  • торцевая;
  • концевая;
  • периферийная;
  • фасонная.

Торцевая фреза используется при необходимости сделать канавку на детали, просверлить «колодец», подсечку, окошко. Концевой тип фрезы предназначен для работы с крупными деталями. С помощью фасонной фрезеруются металлические профили. Если зубья фрезы периферийные, отличительной чертой станет оставшаяся стружка в виде знака запятой.

Направление вращения режущего элемента имеет следующие градации:

  • встречное (на зубья фрезы);
  • попутное (под зубья).

Для этого пункта характерно совмещение способов обработки. К примеру, для массивных деталей предварительная обработка выполняется встречным методом, а окончательные работы — попутным. Поверхность детали при встречной фрезеровке получается более шершавой, но такой метод позволяет существенно снизить процент брака.

Преимуществом этого метода обработки металла является не только высокаю функциональность, но и возможность изготовления множества деталей. Фрезеровка применяется в автомобиле и авиа-проектировании, строительстве различных масштабов. С помощью станков ЧПУ или лазерных установок создают окна и работают даже с ювелирными изделиями. Фрезеровочным работам поддаются разные виды металла: закаленная сталь, чугун, медь, бронза, алюминий, латунь и даже титан.

Технологические этапы процесса

Работа фрезеровщика начинается с анализа детали и вида работ. В соответствии с полученными данными подбирается тип фрезы. Режущий элемент надежно фиксируется на шпинделе станка. После этого происходят следующие технологические этапы:

  • на станину закрепляется металлическая заготовка;
  • шпиндель фрезеровочного станка включается на небольшой скорости вращения;
  • деталь на станине подводится к фрезе до минимального соприкосновения для проверки перед началом работы;
  • станина отодвигается, шпиндель останавливают;
  • выставляются необходимые параметры резки (глубина, скорость вращения шпинделя);
  • после включения станка заготовка вновь подводится под фрезу, начинается процесс обработки.

Если речь идет о лазерном станке ЧПУ, процесс может проходить в двух вариациях:

  • в обозначенном месте луч лазера выжигает необходимую форму, после чего каемка шлифуется;
  • лазер снимает слои металла с заготовки, проходя по одному и тому же месту несколько раз.

Финансовые и временные затраты на фрезерование металлических заготовок зависит от сложности геометрии будущей детали. Необходимо также всегда учитывать опыт мастера и наличие необходимого оборудования. Только прошедшие специальное обучение работники имеют доступ к данным станкам.

tokar.guru

Особенности выбора фрезы по металлу

Фрезеровка представляет собой обработку, при которой деталь движется поступательно. Фреза по металлу имеет несколько режущих кромок и позволяет с большой скоростью обрабатывать заготовку по плоскости, зачищать торцы и делать пазы. В зависимости от формы рабочей поверхности, получаются скошенные и фигурные края.

Специальные фрезы для дрели и фрезера позволят изготовить необходимые вещи или просто красивые поделки в домашней мастерской. Умельцы самостоятельно из подручных материалов изготавливают инструмент с оригинальной конфигурацией.

Устройство и принцип работы инструмента

Из всех видов инструментов для обработки металла, фрезы представляют самую большую и разнообразную группу. Их конструкция и принцип работы отличается от всех остальных резцов и сверл. Инструмент, закрепленный на шпинделе, вращается. Деталь перемещается относительно него поступательно по трем осям и под углом в любом направлении. Острые кромки и пластины снимают стружку. В результате на заготовке:

  • обрабатываются плоскости;
  • зачищаются и делаются фигурные торцы;
  • вырезаются шпоночные пазы;
  • делаются прорези;
  • отрезаются части проката и детали;
  • снимаются фаски;
  • нарезаются зубья и шлицы;
  • делаются т-образные и фигурные пазы;
  • сверлятся и растачиваются отверстия.

Фреза относится к многорезцовым инструментам и состоит из корпуса, на котором расположены режущие кромки. Для крепления в патрон имеется конусный или цилиндрический хвостовик. На оправке деталь крепится шайбами, надевая для вращения пазом на выступ. Она может иметь для фрезеровки по металлу вставные пластины и режущие кромки, заточенные из цельной заготовки.

Популярные разновидности

На производстве применяется несколько видов фрез по металлу. Они делятся на группы в зависимости от формы, расположения и типа режущих кромок и выполняемых ими операций. Отдельную группу представляют разновидности фрез по металлу для дрели и ручного фрезера. Они имеют небольшие размеры, цилиндрический хвостовик диаметром 6–12 мм, в зависимости от патрона дрели. В остальном они полностью похожи на инструмент, применяемый на производстве.

Цилиндрические

Цилиндрическая фреза состоит из корпуса в форме втулки с отверстием и шпоночным пазом для крепления на оправку. По наружной поверхности находятся несколько режущих кромок, расположенных наклонно вдоль оси.

Они предназначены для зачистки торцов деталей, выборок, пазов. Обработка производится только боковыми поверхностями с высокой точностью и чистотой. Вращений фрезы и движение детали происходит навстречу. Для обработки боковых торцов без кантовки заготовки, применяются специальные приспособления, на шпиндель крепят угловые головки, и вертикально устанавливается фреза.

Торцовые

Обработку по плоскости производят торцовые фрезы. Режущие кромки расположены в нижней части корпуса. Фрезеровка производится по поверхности с высокой скоростью при продольном перемещении стола с деталью. Производительность такой обработки в несколько раз превышает строжку.

В корпус цилиндрической формы вставляются режущие пластины. Количество зависит от диаметра и требуемой чистоты обработки. Оправка подбирается по диаметру отверстия. Крутящий момент передается через шпонку.

Отдельные модели небольшого диаметра имеют хвостовик и крепятся в патроне. Некоторые их них могут резать и боковой поверхностью.

Червячные

Это цилиндрическая фреза с несколькими рядами твердосплавных пластин вместо ровного выступа режущей кромки. У червячной фрезы ряды с фигурными пластинами заточены по форме обратной эвольвенты и располагаются с разным уклоном, в зависимости от модуля.

Применяют инструмент для нарезки зуба на шестернях и колесах, шлицевых валах. Угол наклона выставляется оправкой на станке. Обработка производится обкаткой, когда деталь вращается, смещаясь на один зуб за оборот фрезы. В работе участвует сразу несколько пластин.

Дисковые

Дисковые фрезы напоминают блины с фигурными краями и отверстием в центре для установки на оправку. Режущие кромки расположены по краю наружного радиуса тонкого диска. Обработка производится перпендикулярно оси вращения инструмента. Режут вставными пластинами и зубом, вырезанным в цельном диске. Толщина прорези в детали от 1 мм.

Делятся по форме режущих пластин:

  • пазовая;
  • модульная;
  • полукруглая;
  • трехсторонняя;
  • отрезная.

Для дрелей пилы собраны совместно с оправкой. В ламельных фрезерах применяются дисковые пилы с отверстием. Диаметр и толщина подбираются по шпонке.

Отрезные

Цельные дисковые фрезы, тонкие, с острыми зубцами, вырезанными по краю корпуса, называют отрезными фрезами или пилами. Корпус может быть одной толщины с зубьями, в таком варианте между корпусом и режущей кромкой перехода нет. Крепление к оправке осуществляется отверстием с пазом. На инструменте большого диаметра есть 4 отверстия под болты для крепления к фланцу на шпинделе.

Пилы предназначены для отрезных и подрезных операций. Тонкий рез толщиной 2–6 мм экономно раскроит металл на заготовки, сделает прорезь в крепеже под фиксацию проволокой или на пальце, чтобы зафиксировать его пластиной. Применяется для торцовки деталей типа вал и отрезки технологических прибылей.

Концевые и угловые

Для торцовки плоских деталей предназначены концевые и угловые фрезы. Режущие кромки расположены по торцу. Корпус имеет форму цилиндра и срезанного конуса. Обработка производится вдоль края. В результате получается гладкий ровный торец заготовки. Угол наклона определяется формой инструмента.

Фреза под Т-образные выемки

Для крепления деталей на столах станков имеются пазы Т-образной формы, перевернутые широкой стороной вниз. В них легко заводятся головки шпилек для фиксации заготовки.

Прорезаются пазы фрезой фигурной конфигурации. Режущие кромки разных диаметров расположены на одной оправке — от торца широкий и низкий цилиндр, а ближе к оправке находится тонкий. Возможна фрезеровка в 2 прохода. Сначала на всю глубину пальчиковой или цилиндрической узкой фрезой, затем фрезеровка широким инструментом по дну канавки.

Шпоночные

Для создания шпоночных пазов используют специальные пальчиковые дисковые фрезы с режущим торцом. Инструмент сначала опускается на заданную глубину, работая как сверло. Затем производится выборка вертикально — фрезеровка.

Для изготовления шпоночных и других пазов фрезером, используется шаблон и копировальная втулка. Трафарет изготавливается из любого материала, включая фанеру, оргстекло, дерево. Его размеры больше вырезаемого занижения на разницу диаметров копировального кольца и режущего инструмента. Втулка скользит по краю шаблона, не давая фрезеру отклониться в сторону. Можно вырезать любые фигуры, включая орнаменты и надписи.

Фасонные

Фасонные фрезы имеют множество режущих кромок и напоминают грубый фигурный напильник с хвостовиком для крепления в патрон. Используются для придания торцу определенной сложной конфигурации. Форма кромки получается обратная инструменту.

Производители и правила выбора оборудования

Выбор фрезы производится по нескольким факторам:

  • оборудование:
  • вид отработки;
  • материал.

Качество инструмента определяется фирмой производителем. Например, лучшие наборы фрез по металлу для ручных фрезеров выпускаются фирмой BOSCH. Стоимость такого оборудования несколько выше, чем у других европейских фирм, но качество и срок работы высокий. Особенность немецких инструментов — изготовление хвостовика под патрон конкретной модели электрического инструмента, выпущенной фирмой. Он может не совпадать с патронами на других фрезерах.

Хорошее качество имеет продукция фирм:

Отечественная продукция отличается прочностью благодаря традициям в производстве качественных сплавов. Следует обратить внимание на режущий инструмент компаний:

  • Инструмент-Сервис;
  • Корвет;
  • Глобус.

Отечественные фрезы дешевле импортных. Их недостаток в маленьком выборе типоразмеров и форм.

Требуемое число зубьев

При выборе дисковой пилы следует учитывать — чем мельче зуб, тем чище обработка. Быстрый рез получается при крупном зубце с подачей 50%.

Торцовые фрезы подбираются по твердости материала. Обрабатывать чугун можно набором с 4 режущими кромками на большой подаче и высоких оборотах.

Для быстрой черновой обработки следует выбрать инструмент с большим количеством пластин. Подача зависит от состава стали и ее твердости.

Как подобрать материал

Для работы с металлом следует выбирать пластины, способные длительное время резать металл и не сминаться. Они должны быть значительно тверже обрабатываемого материала. Следует брать твердые жаропрочные сплавы. Форма пластины и ее размер подбираются по корпусу и способу крепления.

Для фрезера набор инструмента для работы с металлом ограничен. Алюминий, медь и их сплавы можно фрезеровать инструментом по дереву. Для чугуна и стали следует выбирать двухперьевые фрезы из твердых сплавов. Инструмент по дереву имеет мягкую для металла режущую кромку и более острый угол заточки.

Правила хранения и эксплуатации

Перед началом работы нужно подобрать и сложить рядом с рабочим местом все фрезы, которые применяются для обработки деталей. Под них нужно выделить специальную тумбочку или стеллаж. После работы весь инструмент следует очистить от грязи, проверить на износ кромок, смазать маслом или солидолом для защиты от влаги. Хранить надо на специальных стеллажах.

Фрезы и сверла для дрелей и фрезеров укладываются в специальные коробки вертикально, хвостовиком вниз.

Фрезерование производится соответствующим для данной операции инструментом. Выполнять грубую фрезеровку отверстий следует сверлом. Чистовую дисковую фрезу и зенкер используют, когда припуск на сторону составляет несколько десятков.

Изготовление фрезы своими руками

Фрезы по металлу должны быть тверже обрабатываемого материала. Для самостоятельного изготовления используют:

  • сверла;
  • дисковые пилы;
  • ножовочное полотно.

Переточив сверло, можно получить цилиндрическую, торцовую и шпоночную фрезу для фрезера.

У отрезных дисковых пил корпус сделан из инструментальной стали Ст У8, и аналогичных. Из них можно выкроить элементы с зубом, собрать на оправку и получить фрезу для продольных пазов.

Фигурную торцовую следует делать из дисковой пилы или ножовочного полотна. Оправка вытачивается из круглого прута. В ней с торца и сбоку сверлятся отверстия, для направления и ограничения нарезки паза абразивным кругом. Симметричное лезвие вырезается из ножовочного полотна, вставляется в оправку, сверху затягивается гайкой. Получается двухперьевая фигурная фреза.

metalloy.ru

Фрезеровка металла

Фрезеровка металла это один из видов его механической обработки принципиально отличающийся тем что вращающийся элемент (фреза) воздействует на жестко закрепленную заготовку которой обеспечивается поступательное движение в 2-х или 3-х плоскостях. Фрезеровка металла не менее востребованный вид мехобработки чем токарные работы.

Долгое время основной парк фрезерного оборудования составляли станки с ручным управлением, на которых было сложно осуществить фрезерование криволинейных поверхностей и обеспечить требуемую точность и повторяемость. С развитием микроэлектроники появились фрезеровка металла ЧПУ (числовое программное управление) где всеми передвижениями как фрезерного стола так и фрезы управляет компьютер по специальной программе. Такой вид фрезеровки метала получил название 3Д фрезеровки (хотя в настоящее время часто используется 3 но и 4 и даже 5 плоскостей.)

Фрезерная обработка метала с развитием станков с ЧПУ получила большую популярность за счет высокой производительности и точности недостижимой при ручной работе. Именно одновременное и прецизионное движение заготовки относительно рабочей зоны фрезы в 3-х плоскостях позволяет формировать криволинейный сложный контур. Таким образом фрезерные обработка металла на станке с ЧПУ превращает его в своеобразный 3D принтер, но более универсальный, производительный и дешевый.

Фрезерные работы по металлу по сложности существенно превосходят фрезеровку дерева, МДФ, пластика или камня. При фрезерной обработке металла сложность не только в его высокой прочности, но и в разном поведении при обработке, что требует подбора режимов и инструмента (фрез). Обязательно наличие водяного охлаждения (подача СОЖ в зону реза) с функцией удаления стружки Станок для фрезерной обработки металлов должен иметь высокую мощность и надежное крепление заготовки , что сказывается на весе и стоимости оборудования. Станки для фрезерной обработки метала существенно дороже станков для фрезеровки дерева, мдф и пластмасс, что неизбежно приводит к более высокой стоимости фрезеровки металла.

Разновидностью фрезеровки металла является гравировка – процесс механической металлообработки при котором снимается тонкий слой металла, редко превышающий 2 мм. Фрезерно-гравировальные работы востребованы для изготовления сувенирной продукции, изготовлении дверных табличек из латуни и стали. Но для гравировки обычно используется другой, более простой и дешевый тип станков. Осуществление гравировки металла на наших станках – экономически не целесообразно.

Фрезерная обработка металлов это целая наука. Каждый металл при механообработке резанием ведет себя по разному. Зубья фрезы срезая слой метала образуют стружку и одновременно упрочняют поверхность. Процесс сопровождается сильным нагревом и несмотря на хорошие теплопроводящие свойства без специальных мер произойдет локальный перегрев и выход из строя инструмента и заготовки.

Поэтому фрезерные работы по металлу требуют большого практического опыта и хороших знаний в металловедении, чтобы запрограммировать нужный режим обработки заготовки на каждой стадии, с учетом используемого материала. Кроме сложных и многообразных режимов, фрезерная обработка металлов требует большого количества разнообразных фрез и для автоматизации процесса наш станок, HURCO VMX-24T, снабжен обрабатывающей головкой с 24-мя автоматически сменяемыми фрезами.

Подробнее о различиях фрезерной обработки металлов можно узнать пройдя по соответствующим ссылкам :

profreza.ru

Фрезеровка деталей на лазерном или токарном станке

Фрезеровка — это процесс обработки деталей специальной установкой. Этот вид работ очень широко распространён наравне с токарной обработкой или сверлением. Заготовка, которой придают форму на таком аппарате, может быть выполнена из различных материалов. Фреза представляет собой острый инструмент с зубчатыми колёсами. При запуске, изделие начинает вращаться с большой скоростью и стачивать в нужном месте поверхность заготовки.

Краткая история развития

Ранее за аппаратом постоянно стоял человек и управлял процессом обработки, по этой причине процент брака был большим. С развитием технологий и микропроцессорной техники создавались аппараты, которые уменьшили до минимума вероятность человеческого фактора. Сначала внедрялось программно-числовое управление, а в последнее время на станках фрезу (рабочий инструмент) заменили лазером. Такой способ снижает количество брака и позволяет точнее изготавливать деталь или выполнять фрезеровку отверстий.

В том числе современный станок, у которого рабочим инструментом является лазер, не требует токарной подготовки. Это привело к появлению нового термина «фрезерно-токарная обработка».

Виды фрезерования

В зависимости от применяемого устройства, возможно разделить фрезеровку на два вида:

Дополнительно существует классификация по следующим признакам:

  • Тип инструмента, который используется. Различают концевые, периферийные, фасонные и торцевые.
  • Движение фрезы относительно перемещения детали. Если направление подачи заготовки и вращения режущего инструмента совпадают, то такая фрезеровка называется попутной. При движении заготовки относительно вращения фрезы в противоположном направлении -встречной.
  • Местоположение основания обрабатываемой детали. Заготовка закрепляется горизонтально, вертикально или наклонно.

Механизмы для обработки металла

Фрезерная обработка металла происходит определённым способом. Способ выбирается в зависимости от типа аппарата, сложности необходимой геометрии детали, материала заготовки.

Производство на токарном станке

Фрезерование на токарном станке начинается с подбора рабочего инструмента, а затем выбранная фреза надёжно закрепляется. Производство детали происходит в несколько этапов:

  1. Включается на малое кручение шпиндельный элемент, и к инструменту придвигается заготовка с минимальным касанием;
  2. зафиксированная деталь на основании отводится в сторону, и останавливается крутящийся шпиндельный элемент;
  3. устанавливается нужная глубина фрезеровки;
  4. включается вращение шпиндельного элемента;
  5. перемещается вручную основание, на котором зафиксирована заготовка, до прикосновения с фрезой.

Чтобы фрезеровать заготовку, необходим набор из нескольких инструментов. Это нужно, чтобы улучшить качество получаемой стальной детали. В зависимости от необходимой точности резки выбирается размер фрезы.

Числовое программное управление

В специальных аппаратах рабочий выполняет роль оператора, который взаимодействует с устройством при помощи программного обеспечения. Таким образом, происходит повышение точности, производительности, уменьшение брака. Современные станки с ЧПУ позволяют осуществлять операцию фрезерования в трёх плоскостях.

Перед началом на таком станке работником создаётся трёхмерная компьютерная модель изделия. При запуске программы, устройством выполняется обрабатывание заготовки для получения требуемого результата. Для выполнения работ по фрезерованию металла на таком станке необходимо иметь больше специальных знаний, чем на обычном.

Лазерный рабочий инструмент

Лазерная обработка деталей используется только в устройствах с ЧПУ. Такие аппараты дорогие, но позволяют с максимальной точностью моделировать и изготавливать изделия. Это может быть необходимо для некоторых мелких деталей. В том числе значительно снижается время производства. Такие аппараты позволяют получать как обычные изделия со сложной геометрией, так и при художественной фрезеровке металла. Возможны сложности только с производством у детали круглой формы.

Фрезеровальные работы станком осуществляются двумя методами:

  • Заготовка выжигается с помощью теплового лазера. Следующим шагом шлифуется кромка.
  • Лазер во время шлифования несколько раз проходит над одним и тем же участком и стачивает плавно слои металла.

После обработки деталь имеет гладкую поверхность и поэтому нет необходимости её дополнительно шлифовать.

Фрезеровка изделий из титана

Титан сложнее обрабатывать, чем заготовки, например, из стали. Происходит это по той причине, что теплопроводимость у этого металла меньше, и поэтому во время обработки заготовка сильнее нагревается.

Специалисты, которые занимаются фрезеровочными работами, применяют следующие способы для качественной обработки титановой детали:

  • Максимально уменьшается область прикосновения заготовки и фрезы;
  • выбирается инструмент с острой режущей частью и у которого много зубцов;
  • вылетающие опилки должны быть небольшой толщины;
  • сначала выполняется дуговое фрезерование;
  • после того как инструмент прошёл по заготовке, снимается фаска под углом в 45 градусов;
  • применяется фреза, у которой большой задний угол;
  • внимательно наблюдается глубина всех осей, а при небольшой толщине детали уменьшается;
  • в диаметре инструмент не более 70% от подобранного глазом;
  • используются фрезы, работающие на высокой скорости.

obrabotkametalla.info

Технология фрезеровки металла

[Фрезеровкой] называют один из видов обработки металлических деталей.

В современном производстве фрезеровка металла распространена ничуть не меньше токарной обработки или сверления.

Первоначально фрезеровка на токарном станке означала обработку путем действия вращающегося элемента (фрезы) на обрабатываемую заготовку.

Сама фреза – это инструмент в виде зубчатого колеса со множеством лезвий, который при помощи фрезерного станка вращается с большой скоростью, что позволяет снимать слои металла в нужных местах.

Долгие годы фрезерные станки работали только в ручном режиме, поэтому процент брака при фрезеровке был довольно высок.

С развитием программирования и технологии появилось новое поколение фрезерных станков – с числовым программным управлением, применение которых намного облегчило работу фрезеровщиков и упростило ее.

Следующим этапом развития фрезеровки стало использование лазера в металлообработке, на современных станках фрезу полностью заменил луч лазера, и теперь, говоря о фрезеровке, мы понимаем не только непосредственный процесс металлообработки, но и написание программ для фрезеровальных станков.

Лазерная обработка металла позволила объединить токарный и фрезерный станки в один механизм, и теперь все чаще можно услышать термин «токарно-фрезерная обработка».

Классификация фрезеровки

Однозначно четкой классификации этого вида металлообработки нет, так как выполняемые работы очень разнообразны.

Кроме разделения по виду станка (лазерная обработка, токарно-фрезерная обработка на механическом станке), из основных видов градаций можно выделить следующие:

  • по расположению обрабатываемой детали – горизонтальная, вертикальная фрезеровки и фрезерование под углом;
  • по виду используемой фрезы – торцевая, концевая, периферийная, фасонная;
  • по направлению вращения фрезы относительно движения заготовки – попутная или встречная.

Последний вид классификации применим для фрезерной обработки массивных деталей, когда первоначальная фрезеровка металла выполняется встречным способом, а для заключительной доводки детали используется попутный способ.

Видео:

Технология фрезеровки

В зависимости от вида станка, сложности изготавливаемой детали, материала заготовки различается и технология выполнения фрезерной обработки металла.

READ  Виды резки листового металла

Рассмотрим это чуть подробнее.

Технология фрезеровки на обычном станке

Работа начинается с подбора фрезы, которая надежно закрепляется на шпинделе станка.

Обработка деталей начинается с небольшой подготовки:

  • включается вращение шпинделя, заготовка подводится к фрезе до небольшого соприкосновения с ней;
  • стол с заготовкой отводится и шпиндель останавливается;
  • устанавливается нужная глубина реза;
  • включается вращение шпинделя;
  • стол станка с обрабатываемой заготовкой вручную перемещают до соприкосновения с движущейся фрезой.

Обычно для фрезеровки одной детали используется набор фрез, что позволяет повысить производительность выполняемой работы.

Видео:

Размеры фрез подбираются исходя из заданного стандарта точности, обычно для черновой фрезеровки достаточно достичь 11-ый или 12-ый квалитет точности, а для заключительного этапа фрезеровки – 8-го или 9-го.

В исключительных случаях точность размеров может соответствовать 7-му или 8-му квалитетам. Данным способом часто выполняется фрезеровка стали.

Технология фрезеровки на станке с ЧПУ

Фрезеровка ЧПУ начала применяться не так давно, ее прообразом можно считать используемую на обычных механических станках систему рычагов, которые соединяли шпиндель станка с шаблонной деталью.

И только несколько лет спустя, управление фрезерным станком было поручено компьютеру, а для взаимодействия фрезеровщика-оператора со станком стали писать специальные программы.

Обработка листового материала этим способом позволяет получить предметы большей точности, снизить количество брака, увеличить производительность, а также выпускать серийные детали со сложной геометрией поверхности в большом количестве.

С помощью компьютера станку задается и скорость вращения шпинделя, и параметры его движения (глубина фрезеровки и линейные координаты).

Современные станки позволяют выполнять 3D фрезеровку – это обработка заготовки несколькими фрезами одновременно в разных плоскостях.

При этом предварительно на компьютере строится 3D-модель заготовки, «глядя» на которую станок воспроизводит ее с максимальной точностью.

К квалификации фрезеровщика на станке с ЧПУ предъявляются уже совсем другие требования.

Лазерная металлообработка используется только на станках с ЧПУ.

Такое оборудование сейчас самое дорогое, цена на такую работу выше, чем на механическом станке, но оно позволяет добиться максимальной точности при изготовлении деталей, значительно снижает время на изготовление единицы предмета.

READ  Резка нержавеющей стали

Видео:

Лазерным станкам с ЧПУ «по плечу» как фрезерование листового металла, так и изготовление сложных по геометрии объемных деталей, исключение составляют только округлые сферообразные конструкции.

Лазерная обработка выполняется в двух вариантах:

  • тепловым лазером выжигают металл в нужных местах, по окончании обрабатывая шлифовкой кромку;
  • шлифовальный лазер, многократно проходя по одному и тому же месту, снимает минимально возможный слой материала заготовки.

Лазерная обработка оставляет поверхность заготовки гладкой, без заусениц, что позволяет не выполнять шлифование готовой детали.

Технология фрезеровки гбц

Помимо промышленного производства с необходимостью фрезеровки очень часто сталкиваются автолюбители, чьи автомобили используют бензин.

Речь идет о фрезеровке головки блоков цилиндра (иначе называется фрезеровка ГБЦ) – устранении недостатков, проявляющихся в снашивании отдельных деталей мотора автомобиля при его эксплуатации.

Последствиями такого износа может быть прогорание головки блока, что повлечет за собой попадание охлаждающей жидкости в систему смазки, а выхлопных газов – в систему охлаждения.

В результате постоянных температурных изменений металлические части двигателя изнашиваются и искривляются, особенно страдают от этого длинные головки четырех-шести цилиндров и головки из алюминиевого сплава.

Даже если вы разобрали двигатель для смены только лишь прокладки, обязательно осмотрите головки, уделяя особое внимание тем местам, возле которых прокладка прогорела.

Именно в этих местах вы и обнаружите отклонение головок от линейных размеров.

Поводом для фрезерной обработки различных деталей мотора будет перевод машины на другой вид бензина, тюнинг двигателя вашего «железного коня», то есть работы, связанные с увеличением объема камеры сгорания двигателя.

Фрезеровка гбц выполняется только в строго установленных случаях:

  1. отказ работы двигателя;
  2. отклонение головки от плоскости более 0,05 мм.

Для самостоятельного определения степени искривления головки используются набор щупов и большая лекальная линейка.

Допустимая степень уменьшения головок регламентируется инструкцией завода-изготовителя, обычно фрезой снимают слой металла толщиной менее 0,3 мм.

READ  Технология воздушно плазменной резки металлов

Видео:

Самостоятельное увеличение снимаемой толщины (сверх установленной регламентом завода-изготовителя) может потребовать полную замену головки блока цилиндра.

Самостоятельно выполнить эту работу, конечно, не по силам, а вот золотые руки мастера вернут к жизни двигатель вашего автомобиля.

Для устранения вышеперечисленных недостатков допускается обработка на фрезерных станках как механических, так и с ЧПУ.

Фрезерование титановых деталей

Изделия из титана сейчас все чаще применяются в аэрокосмической промышленности. Титан является одним из самых сложных материалов для обработки фрезой вследствие его низкой теплопроводности.

Говоря простым языком, при фрезеровании титана только небольшая часть тепла отводится со снимаемой стружкой, что вызывает существенный нагрев, как самой заготовки, так и деталей станка.

Несмотря на трудности с фрезерованием титана, для его качественного фрезерования специалисты дают несколько советов:

  • максимально уменьшите площадь контакта фрезы и заготовки из титана;

  • тщательно следите за остротой режущей кромки фрезы;

  • используйте фрезы с увеличенным количеством зубов;

  • придерживайтесь принципа «от толстой стружки к тонкой»;

  • начало фрезерования титана выполняйте по дуге;

  • в конце прохода снимайте фаску под углом 45°;

  • используйте фрезы с большим вспомогательным задним углом;

  • тщательно следите за осевой глубиной;

  • уменьшите осевую глубину фрезерования тонких деталей из титана;

  • выбирайте фрезу диаметром не более 70% от диаметра паза;

  • для фрезеровки титана используйте высокоскоростные фрезы.

Цена на фрезеровочные работы зависит от вида станка, геометрии детали и материала заготовки (цена для нержавейки, алюминия, титана будет разной).

Фрезеровка металла (титана, нержавейки, алюминия и пр.) должна выполняться на исправном оборудовании, специально обученным персоналом.

Видео:

Обращаясь за услугами фрезеровки любого листового металла (титана, нержавейки и др.), уточните, какие станки использует фирма, поинтересуйтесь у знакомых репутацией исполнителя, тогда качество выполненной работы вас не разочарует, не покажется завышенной цена.

rezhemmetall.ru

Особенности фрезерной обоработки металла

Одним из наиболее популярных методов механической обработки является фрезеровка металла. При такой обработке происходит воздействие на металлическую заготовку специальным режущим инструментом – вращающейся многозубчатой фрезой (фрезером). Двигаясь в направлении подачи станка, фреза срезает слой металла, подлежащий удалению.

Пожалуй, не существует точной классификации данного способа обработки металла. Все может зависеть от того, что будет служить отличительным компонентом. Если учесть, что на фрезерных станках заготовки могут крепиться по-разному, то фрезеровку можно разделить на вертикальную и горизонтальную. В настоящее время практически все предприятия владеют станками и для вертикальной, и для горизонтальной фрезеровки. Кроме того, возможна еще установка фрезы с наклоном под определенным углом. А с учетом того, что существуют разные виды фрез, обработка бывает концевая, торцевая, фасонная, периферийная, и т.д. Способ фрезеровки зависит от типа производимой продукции.

Наряду с фрезеровкой сварщикам будут очень полезны знания об электрохимической обработке металла. Станок универсальный

Еще одна разновидность фрезеровки зависит от направления вращения фрезы и направления движения заготовки. Если движение подачи заготовки совпадает с направлением вращения фрезы, то такая фрезеровка по металлу называется попутной. А если заготовка движется навстречу резцу, то такое фрезерование называется встречным. При встречной фрезеровке поверхность получается не такой гладкой, как при попутной, но зато количество брака существенно уменьшается.

Концевая обработка используется при изготовлении канавок, колодцев, подсечек, окон, карманов. Пазы при этом могут не только проходить сквозь заготовку, но и выходить из одной или нескольких поверхностей. Торцевой метод служит для обработки больших поверхностей, фасонная — для фрезерования профилей.

В настоящее время широко пользуются популярностью услуги фрезеровщика, который качественно и в срок выполнит любую работу по фрезеровке металла.

Выбор фрез для обработки металла

Для фрезеровки плоскостей обычно используются торцовые и цилиндрические фрезы. Диаметр торцовой фрезы выбирают в зависимости от ширины фрезеровки. При обработке металла торцовыми фрезами выбор следует делать в пользу несимметричной схемы резания.

Фрезеровку плоскостей делают в следующей последовательности:

  • под вращающуюся фрезу подводят заготовку до небольшого касания с обрабатываемой поверхностью;
  • стол отводят и отключают вращение шпинделя станка;
  • устанавливают требуемую глубину резания;
  • включают вращение шпинделя;
  • стол с заготовкой перемещают вручную до касания с фрезой.

При выборе цилиндрической фрезы её длина должна быть на 10… 15 мм больше заданной ширины обработки, а её диаметр подбирают в зависимости от глубины резания и ширины фрезерования. При выполнении черновой фрезеровки металла точность достигаемых размеров обычно соответствует 11-му и 12-му квалитетам, при чистовой обработке — 8-му и 9-му. В редких случаях – к примеру, когда имеет место тонкая фрезеровка металла на заказ, можно получить размеры с 6-м и 7-м квалитетом точности. Обработанная поверхность может иметь параметр шероховатости, который будет колебаться от Rz 80 мкм до Ra 0,63 мкм.

При применении фрез со вставными ножами, которые имеют закрепленные в корпусах черновые и чистовые резцы, можно получить параметр шероховатости Rz 5…2,5 мкм. Чистовые резцы в этом случае устанавливаются ниже черновых на величину расстояния, равному глубине чистовой обработки металла. Можно устанавливать в корпусе фрезы как один чистовой резец, так и несколько.

Концевые фрезы используются при фрезеровке вертикальных и небольших горизонтальных плоскостей (уступов). Также они могут применяться для обработки канавок и пазов различной формы. У концевых фрез режущие лезвия расположены на торце и на цилиндрической образующей инструмента. Применение наборов фрез при фрезеровке плоскостей дает возможность повысить производительность процесса. Данный набор представляет собой группу фрез, которые установлены и закреплены на одной оправке.

Оборудование для фрезеровки

Обработка осуществляется на фрезерных станках, которые предназначены для фрезерования поверхностей крышек, рычагов, планок, кронштейнов и корпусов простой конфигурации; различных контуров сложной конфигурации (типа шаблонов, кулачков и т.п.); поверхностей корпусных деталей. Технологические характеристики станков фрезерной группы определяются компоновкой, конструкцией, классом точности станка и техническими особенностями системы ЧПУ.

Фрезеровка металла ЧПУ отличается высокой производительностью и дает возможность получать в результате обработки поверхность правильной геометрической формы. Фрезы, которые оснащены современными режущими материалами (минералокерамикой, синтетическими сверхтвердыми), позволяют обрабатывать материалы, закаленные до высокой твердости. В данном случае фрезеровка может заменять шлифование.

Фрезерные станки делятся на два основных типа: станки общего назначения и специализированные. К первому типу относятся такие станки, как консольные, бесконсольные, продольно-фрезерные и станки непрерывного фрезерования (барабанные или карусельные). Ко второму типу станков относят станки зубофрезерные, копировально-фрезерные, резьбофрезерные, шлицефрезерные, шпоночно-фрезерные, и другие. Типоразмеры станков могут отличаться размерами обрабатываемой заготовки или площадью рабочей поверхности стола.

Обработку металла фрезерованием вне производственных помещений (в гараже, на даче и т.п.) можно выполнять специальным инструментом – ручным фрезером. Он представляет собой небольшое ручное переносное электрическое устройство. Фрезеровка металла ручным фрезером может применяться при обработке длинномерных листов и труб диаметром от 180 мм. Например, можно обрабатывать торцевые поверхности или отфрезеровать кромки под сварку.

elsvarkin.ru


Смотрите также