Skjæremodus for fresing. Typer kuttere, beregning av skjærehastighet

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2024-01-02 14:00

En av måtene å fullføre materialer på er fresing. Den brukes til bearbeiding av metall og ikke-metalliske arbeidsstykker. Arbeidsflyten styres ved å kutte data.

essensen av prosessen

Fresing utføres med det formål å grovbearbeide og etterbearbeide, dannelse av en bestemt overflateprofil (riller, riller), skjæretenner på tannhjul, formkorreksjon, kunstnerisk dreiing av mønstre og inskripsjoner.

Arbeidsverktøyet - kutteren - gjør hovedrotasjonsbevegelsen. Auxiliary er translasjonsmatingen av arbeidsstykket i forhold til dets kurs. Denne prosessen er intermitterende. Dens viktigste funksjon, som skiller den fra dreiing og boring, er det faktum at hver tann fungerer separat. I denne forbindelse er det preget av tilstedeværelsen av sjokkbelastninger. Det er mulig å redusere deres innflytelse ved å ta hensyn til en rasjonell vurdering av situasjonen og valg av regimer.

Grunnleggende konsepter for fresemaskiner

Avhengig av hvordan spindelen er plassert og kutteren er montert i den, av hvilke typer handlinger som utføres og av metodenekontrollere, skille mellom hovedtypene freseutstyr:

• horizontal;
• vertical;
• universal;
• CNC-fresemaskiner.

Hovedkomponenter i en vertikal fresemaskin:

1. Sengen som girkassen er plassert i, som regulerer rotasjonen av en vertik alt montert spindel og en kutter montert på den.
2. Et bord som inkluderer en konsoll med tverrskinner for montering og flytting av arbeidsstykket og en mateboks som regulerer matebevegelser.

I horisontale fresemaskiner er verktøyet festet horisont alt. Og universelle har flere varianter.

Det er et universelt horisont alt utstyr, som er preget av tilstedeværelsen av et omsetningsbord og dermed utvide spekteret av mulig arbeid utført. I tillegg er det en bred-universal, som har både spindler i strukturen og tillater alle typer fresing.

CNC-fresemaskiner utmerker seg ved tilgjengeligheten av programvare og datamaskinkontroll. De er designet for kunstnerisk bearbeiding av arbeidsstykker, inkludert de i 3D-format.

Klassifisering av kuttere

Kuttere er skjærende verktøy. De viktigste fysiske parametrene som de blir evaluert med er: høyde, diameter, avfasning og avlastningsverdier, omkretstrinn. Det er et stort utvalg av dem, fordelt etter ulike kriterier:

• i henhold til typen overflater som behandles (for tre,plast, stål, ikke-jernholdige metaller osv.);
• i rotasjonsretningen - høyre og venstre skjæring;
• avhengig av designegenskaper - solid, loddet, sammenleggbar (har innsatskniver), sveiset;
• form: konisk, sylindrisk, skive;
• Avhengig av arbeidsforholdene og kravene til skjæredelen, kan de være laget av ulike materialer. Disse inkluderer: karbonverktøy og høyhastighetsstål (legert, med høyt innhold av wolfram), hard legering (holdbar - for groving, slitesterk - for etterbehandling). Vanlige alternativer er når karosseriet er laget av karbon eller høyhastighetsstål, og knivene er plug-in karbid;
• avhengig av formålet: sylindrisk, ende, ende, slisset, avskåret, formet.

De mest informative funksjonene: nyskapende materiale og formål.

Typer kuttere for flate overflater

For å fjerne lag med materiale på horisontale, vertikale eller skrånende plan, brukes sylindriske freser og endefreser.

Verktøyet av den første typen kan være solid eller med påmonterte kniver. Store solide fresespisser er designet for grovbearbeiding, og små er for etterbehandling. Innsatskniver for bretting av skjærehoder kan være laget av høyhastighetsstål eller utstyrt med tungstenkarbidblader. Karbidkuttere er mer produktive enn de som er laget av legert stål.

Ende brukes til langstrakte plan, tennene er fordelt på endeflaten. Store sammenleggbare brukes til brede plan. For å fjerne spon fra ildfaste metaller som er vanskelig å maskinere, er tilstedeværelsen av karbidkniver obligatorisk. For å bruke disse gruppene av freseenheter, er det nødvendig med en betydelig bredde og lengde på produktet.

Typer kunstneriske freseverktøy

For å gi materialet en viss profil, påfør et mønster, form smale utsparinger, ende- og skivefresedyser brukes.

Endekutter eller rillekutter er vanlig for skjæring av spor, smale og buede plan. Alle er solide eller sveiset, skjæredelen er laget av høyhastighetslegert stål, hardfacing kan påføres, og kroppen er laget av karbonstål. Det er lavstart (1-3 spiraler) og multistart (4 eller flere). Brukes til CNC-maskiner.

Disk er også en rillekutter. Den er anvendelig for rilling, rilling, skjæring av tenner på tannhjul.

Kunstnerisk fresing utføres på tre, metall, PVC.

Typer kantkutter

Klipping av hjørner, gi dem en rasjonell form, modellering, splitting av arbeidsstykket i deler kan implementeres ved bruk av spline, vinkel og formede fresedyser:

1. Avskåret og slisset har samme formål som skiven, men brukes oftere til snitt og separasjonekstra deler av materialet.
2. Hjørne trengs for delkanter og hjørner. Det er envinklet (kun én skjærende del) og tovinklet (begge koniske overflater skjærer).
3. Curved brukes til komplekse design. Kan være halvsirkelformet eller konkav. Brukes ofte til profilkuttekraner, forsenker, spiralbor.

For nesten alle typer er en stålkonstruksjon eller folding i ett stykke, med tilstedeværelse av plug-in hardmetallkniver, mulig. Hårdmetallkuttere har en kvalitativt høyere ytelse og varighet for verktøyet som helhet.

Klassifisering av fresetyper

Det er flere klassifiseringsfunksjoner som fresetypene er delt inn etter:

• i henhold til måten spindelen og kutteren er plassert på, henholdsvis horisont alt og vertik alt;
• i kjøreretningen, møtende og passerende;
• avhengig av verktøyet som brukes, for sylindrisk, ende, formet, ende.

Sylindrisk bearbeiding kan brukes for horisontale plan, utført med passende freser på horisontale maskiner.

Platsfresing kan betraktes som universell. Den kan brukes på alle typer horisontale, vertikale og skråplan.

Finishing gir den nødvendige profilen for buede spor, bor og verktøy.

Shaping utføres for overflater med en kompleks konfigurasjon: hjørner, kanter,rilling, girskjæring for tannhjul.

Uavhengig av type arbeid som utføres og materialene som behandles, skal resultatet utmerke seg ved en høy glatthet på finishlaget, fravær av hakk og nøyaktigheten til finishen. For å få en ren bearbeidet overflate er det viktig å kontrollere matehastighetene til arbeidsstykket i forhold til verktøyet.

Opp- og nedfresing

Når det utføres motmetallfresing, mates arbeidsstykket mot dysens rotasjonsbevegelser. I dette tilfellet skjærer tennene gradvis inn i metallet som behandles, belastningen øker i direkte proporsjon og jevnt. Men før tannen skjærer seg inn i delen, glir den en stund og danner herding. Dette fenomenet akselererer utgangen av kutteren fra arbeidstilstanden. Brukes i grovbearbeiding.

Når du utfører en passeringstype - mates arbeidsstykket langs rotasjonsbevegelsene til verktøyet. Tennene fungerer sjokk under tung belastning. Effekten er 10 % lavere enn ved opp- og nedfresing. Det utføres ved etterbehandling av deler.

Grunnleggende konsept for fresearbeid på CNC-maskiner

De kjennetegnes av høy grad av automatisering, nøyaktighet i arbeidsflyten og høy produktivitet. Fresing på en CNC-maskin gjøres oftest med endefreser eller endefreser.

Sistnevnte er de mest brukte. Samtidig, avhengig av materialet som behandles, den tilsvarende typen brikkeforming, de spesifiserte programvareparametrene,forskjellige endefreser brukes. De er klassifisert etter antall helixstarter som gir skjærekanter og grøfting.

Materialer med bred spon freses best med verktøy med et lite antall starter. For harde metaller med karakteristiske bruddspon er det nødvendig å velge fresearmaturer med et stort antall spiraler.

Bruke CNC-kuttere

Slow lead CNC-kuttere kan ha én til tre skjærekanter. De brukes til tre, plast, kompositter og myke duktile metaller som krever rask fjerning av bred spon. De brukes til å grovbearbeide arbeidsstykker, som ikke er underlagt høye krav. Dette verktøyet er preget av lav produktivitet, lav stivhet.

Kunstnerisk fresing av aluminium utføres ved hjelp av en-gjenget fresing.

To- og treveis ender er mye brukt. De gir høyere hardhetsverdier, høykvalitets sponkontroll og lar deg arbeide med metaller med middels hardhet (for eksempel stål).

Multi-start CNC-kuttere har mer enn 4 skjærekanter. De brukes til metaller med middels og høy hardhet, som er preget av små spon og høy motstand. De er preget av betydelig produktivitet, de er relevante for etterbehandling og semi-finish og er ikke designet for å fungere med myke materialer.

For å velge riktig verktøy for CNC-maskiner er det viktigta hensyn til skjæremodus ved fresing, samt alle egenskapene til overflaten som skal bearbeides.

Skjæringsbetingelser

For å sikre ønsket kvalitet på det freste laget er det viktig å bestemme og vedlikeholde nødvendige tekniske parametere. Hovedindikatorene som beskriver og regulerer freseprosessen er driftsmoduser.

Beregningen av skjæreforhold under fresing utføres under hensyntagen til hovedelementene:

1. Dybde (t, mm) - tykkelsen på metallkulen, som fjernes i ett arbeidstrekk. Velg det under hensyntagen til godtgjørelsen for behandling. Trekkarbeid utføres i en omgang. Hvis kvoten er mer enn 5 mm, utføres fresing i flere omganger, mens det er ca. 1 mm igjen til den siste.
2. Bredde (B, mm) – bredden på den bearbeidede overflaten i retningen vinkelrett på matebevegelsen.
3. Feed (S) - lengden på arbeidsstykkets bevegelse i forhold til verktøyaksen.

Det er flere sammenhengende konsepter:

• Mating per tann (S_{z, mm/tann) - endre posisjonen til delen når du dreier kutteren i avstand fra en arbeidstann til den neste.}
• Mate per omdreining (S_{rev, mm/rev) – bevegelse av strukturen med én hel omdreining av fresehodet.}
• Mate per minutt (S_{min, mm/min) er en viktig skjæremodus i fresing.}

Forholdet deres er etablert matematisk:

S_min=S_revn=S_{zzn, hvorz – antall tenner;}

n – spindelhastighet, min-1.

Fôrmengden påvirkes også av de fysiske og teknologiske egenskapene til det behandlede området, styrken til verktøyet og ytelsen til fôringsmekanismen.

Beregning av skjærehastighet

Som en nominell designparameter tar du graden av rask rotasjon av spindelen. Den faktiske hastigheten V, m/min avhenger av kutterens diameter og frekvensen av rotasjonsbevegelsene:

V=(πDn)/1000

Freseverktøyets rotasjonsfrekvens bestemmes av:

n=(1000V)/(πD)

Har du informasjon om minuttmatingen, kan du bestemme nødvendig tid for et arbeidsstykke med lengden L:

T₀=L/S_min

Beregning av skjæreforhold under fresing og installasjon av disse er viktig å gjennomføre før du setter opp maskinen. Etablering av rasjonelle forhåndsinnstilte parametere, som tar hensyn til egenskapene til verktøyet og materialet til delen, sikrer høy produktivitet.

Tips for å bestemme moduser

Det er umulig å velge den ideelle skjæremodusen ved fresing, men du kan bli veiledet av de grunnleggende prinsippene:

1. Det er ønskelig at diameteren på kutteren tilsvarer bearbeidingsdybden. Dette vil sikre at overflaten rengjøres i én omgang. Her er hovedfaktoren materialet. For myk fungerer ikke dette prinsippet - det er fare for flising, hvis tykkelse er større enn nødvendig.
2. Sjokkprosesser og vibrasjoner er uunngåelige. I denne forbindelse en økning i fôrverdierfører til redusert hastighet. Det er best å starte med en mating per tann på 0,15 mm/tann og justere etterhvert.
3. Hastigheten på verktøyet bør ikke være så høy som mulig. Ellers er det fare for å redusere skjærehastigheten. Økningen er mulig med en økning i diameteren på kutteren.
4. Ved å øke lengden på den arbeidende delen av kutteren reduserer preferansen for et stort antall tenner produktiviteten og kvaliteten på behandlingen.
5. Indikative hastighetsverdier for ulike materialer:

• aluminium - 200-400 m/min;
• bronse – 90–150 m/min;
• rustfritt stål - 50-100 m/min;
• plast – 100-200 m/min.

Det er best å starte med middels hastighet og justere den opp eller ned mens du går.

Skjæremodusen under fresing er viktig for å bestemme ikke bare matematisk eller ved hjelp av spesielle tabeller. For å velge og stille inn de optimale parameterne for maskinen og det ønskede verktøyet riktig, er det nødvendig å operere med noen funksjoner og personlig erfaring.