Обработка на станках с ЧПУ — широко распространенная субтрактивная технология производства. Системы числового программного управления предлагают меньшую потребность в рабочей силе и более высокий уровень автоматизации.
Одним из таких автоматизированных методов изготовления является фрезерование с ЧПУ. Это процесс, при котором фрезы удаляют материал, что делает его противоположным токарной обработке с ЧПУ.
Фрезерные центры выполняют не только резку в автоматическом режиме, но и смену инструментов. Например, в процессе создания готового изделия из блока металла используются различные инструменты.
Итак, давайте посмотрим, какие фрезерные инструменты используются на станках и каково назначение каждого из них.
Какие существуют типы фрез?
Наиболее распространены следующие виды фрез:
- Концевая фреза
- Торцевая фреза
- Резак для шариков
- Сляб мельница
- Боковой резак
- Эвольвентная фреза
- Резак для мух
- Полая мельница
- Шелковая мельница
- Черновая концевая фреза
- Резак типа «ласточкин хвост»
- Резак по дереву
Во-первых, мы должны начать с одного из основных вопросов.
В чем разница между концевым и торцевым фрезерованием?
Это две наиболее распространенные операции фрезерования, в каждой из которых используются различные типы фрез – фреза и торцевая фреза. Разница между концевым и торцевым фрезерованием заключается в том, что концевая фреза использует как торец, так и стороны фрезы, тогда как торцевое фрезерование используется для горизонтальной резки.
Концевая фреза
Эти инструменты обычно имеют плоское дно, но не всегда. Также доступны круглые и радиусные фрезы. Концевые фрезы похожи на сверла в том смысле, что они могут резать в осевом направлении. Но преимущество для фрезерования заключается в возможности боковой резки.
Торцевая фреза
Торцевое фрезерование
Торцевые фрезы не могут резать в осевом направлении. Вместо этого режущие кромки всегда расположены по бокам режущей головки. Режущие зубья представляют собой сменные твердосплавные вставки.
Это продлевает срок службы инструмента при сохранении хорошего качества резки.
Резак для шариков
Шаровые фрезы, также известные как шаровые мельницы, имеют полусферические режущие наконечники. Цель состоит в том, чтобы сохранить угловой радиус для перпендикулярных граней.
Сляб мельница
Слябовые станки не так распространены в современных обрабатывающих центрах с ЧПУ. Скорее, они до сих пор используются с ручными фрезерными станками для быстрой обработки больших поверхностей. По этой же причине фрезерование слябов часто называют плоскостным фрезерованием.
Сама плита вращается в горизонтальном положении между шпинделем и опорой.
Боковой резак
Предшественник концевой фрезы. Бокорезы имеют зубья как по окружности, так и с одной стороны. Это делает функциональность очень похожей на концевые фрезы, но их популярность с годами уменьшилась с развитием других технологий.
Эвольвентная фреза
Существует специальный режущий инструмент для фрезерования эвольвентных зубчатых колес. Существуют различные фрезы для изготовления шестерен с определенным количеством зубьев.
Резак для мух
Эти инструменты имеют ту же функцию, что и торцевые фрезы. Они состоят из центрального корпуса, который удерживает одну или две насадки (двусторонние фрезы).
Торцевые фрезы лучше подходят для качественной резки. Кусачки для мух просто дешевле, а режущие насадки часто изготавливаются слесарем в магазине, а не покупаются в магазинах.
Полая мельница
Полое фрезерование
Полые фрезы в основном противоположны торцевым фрезам. Здесь заготовка подается во внутреннюю часть фрезы для получения цилиндрического результата.
Черновая концевая фреза
Как следует из названия, это в значительной степени концевые фрезы с небольшой разницей. Черновая концевая фреза имеет зазубренные зубья. Это ускоряет процесс резки по сравнению с обычной концевой фрезой.
Отрезанные куски металла меньше, чем обычно, и поэтому их легче очистить. Несколько зубьев входят в контакт с заготовкой одновременно. Это уменьшает вибрацию и вибрацию, которые в противном случае могли бы быть больше из-за зазубренных зубьев.
Резак Вудраффа
Фрезы Woodruff или шпоночные пазы используются для вырезания шпоночных пазов на детали, например, на валы. Режущие инструменты имеют зубья, перпендикулярные внешнему диаметру, для создания подходящих пазов для деревянных шпонок.
Резьбовая фреза
Название этого инструмента говорит все, что вам нужно знать о его назначении. Резьбовые фрезы используются для изготовления резьбовых отверстий.
Резьбонарезные операции обычно выполняются на буровом оборудовании. Однако использование резьбовой фрезы более стабильно и имеет меньше ограничений в отношении окружающей среды.
Какие материалы используются для режущих инструментов?
Как видите, существует множество различных станков для самых разных целей. То же самое относится и к материалам, используемым для изготовления этих инструментов.
Давайте копнем глубже, чтобы посмотреть на наиболее распространенные материалы для фрез.
Получите расчет стоимости изготовления металлоконструкций за считанные секунды
- Цитата в секундах
- Короткие сроки выполнения заказа
- Доставка фабрикой
Углеродистая сталь
Самый дешёвый из кучи. И именно поэтому он до сих пор находит применение. Поскольку углеродистая сталь не очень долговечна, она подходит только для низкоскоростных операций.
Углеродистая сталь теряет свою твердость при температуре 200°C. Это является причиной более низких скоростей – чтобы сохранить низкий эффект нагрева.
Быстрорежущей стали
В быстрорежущую сталь, разновидность инструментальной стали, добавляют несколько легирующих элементов, чтобы обеспечить лучшую реакцию на нагрев и износ, чем обычная углеродистая сталь. В то время как жизненный цикл такого инструмента увеличивается, растет и стоимость.
Теряет твердость при 600°C. Поэтому для этих инструментальных сталей подходят более высокие скорости фрезерования.
Цементированные карбиды
Этот материал тверже, чем быстрорежущая сталь, но характеристики ударной вязкости не столь впечатляющие. Более высокая твердость обеспечивает лучшую защиту от износа, но более низкие уровни прочности делают его немного более восприимчивым к растрескиванию и сколам.
Верхняя температура использования составляет 900°C.
Резка керамики
Режущая керамика даже тверже, чем цементированные карбиды, но проигрывает в аспекте ударной вязкости. Для производства этих инструментов с различными свойствами используются как оксид алюминия, так и нитрид кремния.
Режущие керамические инструменты склонны к растрескиванию при работе с твердыми материалами и при высоких температурах. Поэтому они не очень подходят, например, для обработки стали. В противном случае следует ожидать короткого срока службы инструмента.
Выбор правильного станка
Как это принято в производстве, выбор метода или инструмента сводится к балансу между скоростью, стоимостью и качеством. Стоимость зависит как от цены инструмента, так и от износа результатов механической обработки, а также от времени (скорости) изготовления деталей.
Выбор материала инструмента
Обычные углеродистые стали обычно не подходят из-за их ограниченных возможностей. Поэтому HSS (быстрорежущая сталь) является самым недорогим материалом для выполнения работы. В то же время его скорость износа означает, что в долгосрочной перспективе есть варианты получше.
Кобальтсодержащие HSS, например, подходят для еще более быстрого измельчения. Это делает их достаточно подходящими для большинства работ.
Цементированный карбид — это еще один шаг к высокопроизводительному фрезерованию благодаря вышеупомянутым свойствам таких фрезерных станков. В долгосрочной перспективе они являются более экономичным выбором, хотя первоначальные затраты выше.
Диаметр
Это довольно просто. Инструмент большого диаметра способен быстрее фрезеровать деталь. Ограничения применяются в зависимости от геометрии конечной детали.
Например, если необходимы определенные внутренние радиусы, инструмент не может отклоняться от них. В то же время вы можете использовать большой инструмент для фрезерования большей его части и применять меньший инструмент для обработки внутренних углов.
Покрытие инструмента
Существуют различные покрытия для защиты инструментов от износа. Например, покрытие из нитрида титана увеличивает срок службы инструмента, но также и его стоимость.
Такое покрытие снижает липкость режущего материала, что может быть проблемой при работе с алюминием. Следовательно, в процессе резки требуется меньше смазки.
Количество флейт
Канавки — это каналы на фрезе. Большее количество канавок обеспечивает более высокую скорость подачи, поскольку снимается меньше материала.
В то же время это увеличивает общий диаметр фрезы. Это оставляет меньше места для стружки.
Угол спирали
Угол наклона спирали вместе со скоростью вращения шпинделя определяет скорость резания или скорость подачи. Более крутой угол подходит для более мягких материалов и металлов.
Выбор подходящих фрез для вашей работы требует понимания материалов, параметров и, безусловно, некоторого опыта. Окончательный результат зависит от этих вариантов, и оператор должен понимать, какие фрезы подходят для резки различных сред.
Правильный выбор обеспечивает высокую подачу и, следовательно, более короткое время резания, а также меньшие затраты.
Выбирая услуги по обработке с ЧПУ, убедитесь, что у них есть все необходимые инструменты для изготовления ваших деталей.
Типы инструментов для фрез и их применение [с иллюстрациями]
![Типы инструментов для фрез и их применение [с иллюстрациями]](https://engineeringlearn.com/wp-content/uploads/2021/11/Milling-Cutter-Tools-1024x539.jpg)
Что такое фрезерные режущие инструменты?
Типы инструментов фрезы и их использование [с иллюстрациями]: – Фрезерные режущие инструменты являются важным компонентом фрезерного станка. Фреза – это режущий инструмент, используемый для соскабливания лишнего материала, находящегося снаружи заготовки. Все фрезерные станки содержат фрезу.
Значение фрезерных режущих инструментов
Фреза во фрезерном станке во время типичной операции фрезерования перемещается перпендикулярно собственной оси, что позволяет ему удалять лишний материал с заготовки по периметру фрезы. Фрезерный станок является очень универсальным станком, на котором можно выполнять несколько операций обработки. Фрезерный станок используется для обработки и изготовления деталей различных форм и размеров. Фрезы являются важным инструментом для выполнения этих задач.
Типы фрезерных режущих инструментов
Чтобы сделать фрезерование универсальным процессом обработки, на рынке доступны различные фрезы. Эти фрезы производятся в широком диапазоне размеров, форм и материалов. Некоторые фрезы изготавливаются из быстрорежущей стали (HSS), а другие имеют твердосплавные наконечники.
1. Концевая фреза: (Типы фрез)
Концевая фреза содержит режущие зубья с обеих сторон; следовательно, этот резец можно очень успешно использовать в различных операциях бурения. Термин «концевая фреза» является широко используемым термином для фрез с плоским дном. Основное различие между сверлом и концевой фрезой заключается в том, что сверло может резать только в осевом направлении, а концевая фреза может резать во всех направлениях. Концевая фреза содержит одну или несколько канавок и в конечном итоге используется для различных операций фрезерования. Изготавливается из быстрорежущей стали или закаленного материала. Этот резак обычно доступен в двух вариантах. Один из них широко известен как резка по центру, который содержит режущие кромки с обеих сторон фрезы, а другой – нецентральная режущая кромка, в которой режущие кромки находятся только с одной стороны.
2. Концевая фреза для черновой обработки: (Типы фрез)
Фрезы для черновых концевых фрез также широко известны как фрезы «Пиппа». Эти фрезы для концевых фрез обеспечивают высокую производительность в самых жестких условиях эксплуатации. Как следует из их названий, они используются для извлечения большого количества нежелательного материала из заготовки. Обычно от таких фрез используется волнообразный зуб. Концевые фрезы для черновой обработки образуют очень мелкую стружку, что приводит к получению шероховатой поверхности.
3. Периферийная фреза: (Типы фрез)
Когда режущие зубья на фрезе присутствуют на окружности или периферии круглого диска, тогда эти типы фрез известны как фрезы по окружности или периферийные фрезы. Эти фрезы можно использовать только на горизонтально-фрезерных станках.
4. Боковые фрезы: (Типы фрез)
Боковые фрезы — это еще один тип фрез, в которых режущие зубья расположены на периферии, а также на торце или торце. Боковые фрезы обычно используются для операций фрезерования прядей и операций торцевого фрезерования. Их также можно использовать для вырезания пазов и проделывания глубоких и узких пазов.
5. Торцевая фреза: (Типы фрез)
Торцевая фреза содержит режущий корпус большого диаметра с несколькими механически закрепленными вставными инструментами. Очень большое количество ненужного материала удаляется рабочим ходом торцевой фрезы, выполняя радиально глубокие и узкие в осевом направлении надрезы. Диаметр корпуса торцевых фрез обычно зависит от длины заготовки и зазора, доступного с обеих сторон заготовки.
Эти торцевые фрезы также можно использовать для операций попутного фрезерования. Торцевая фреза представляет собой очень жесткий режущий инструмент, качество обработки поверхности зависит от скорости подачи и количества зубьев на инструменте.
6. Вогнутая фреза: (Типы фрез)
Вогнутая фреза относится к категории формованных фрез. Форморезы обычно предназначены для создания определенной формы на заготовке. Эта фреза специально изготовлена как тип фрезы, предназначенной для обработки выпуклой поверхности круглого контура. Этот круговой контур обычно равен половине круга или меньше.
7. Фреза Woodruff: (Типы фрез)
Резка Woodruff обычно используется для вырезания шпоночных канавок для деревянного ключа. Режущий инструмент для ястребов слегка вогнут по краям, а его зубья не предназначены для боковых резов. Его зубы бывают как прямыми, так и в шахматном порядке.
8. Резьбовая фреза: (Типы фрез)
Резьбовая фреза используется для изготовления спирального снаряда. Процесс нарезки резьбовой фрезой позволяет производить резьбу с многопрофильным профилем от М2 до однопрофильного номинального диаметра 1 мм.
9. Шариковый резак: (Типы фрез)
Шаровой резак также широко известен как шаровидный резак. Эти фрезы получили свое название из-за того, что их режущий конец имеет полусферическую форму. Этот резак обычно используется для снижения концентрации напряжения во время работы. Он также используется для обработки трехмерных фигур.
10. Fly Cutter: (Типы фрез)
Летучая фреза – это тип режущего инструмента, который перемещается и вращается с помощью аргона токарного станка и воздействует на заготовку, подаваемую по ее круговой траектории. Мухобойка состоит из корпуса, в который вставляются одна или две насадки. Биты инструмента делают более мелкие и широкие разрезы по мере вращения инструмента. Торцевые фрезы больше подходят в различных случаях, но они дороги, а эти фрезы очень недорогие.
