20.03.2020
Фрезерный станок – универсальный аппарат для металлообработки, на нем можно сделать большинство операций в короткие сроки. Но для каждой отдельной процедуры, для каждого обрабатываемого материала необходимо подстраиваться. Мы расскажем, как произвести расчет режимов и скорости резания при фрезеровании по формулам и таблицам.
Суть процесса
Технологически это снятие верхнего слоя сырья с поверхности. В результате получается стружка, которая отводится в выбранном направлении. Смысл в том, что режущая кромка касается определенных точек – тех, где необходимо создать паз или другое отверстие.
Заготовка из металла, пластика или дерева, оргстекла помещается на прочную станину и надежно закрепляется несколькими зажимами. Далее выбирается подходящее оборудование. Он зажимается в станке на движущимся шпинделе.
Резец погружается в материал на определенную глубину. Когда включается электродвигатель, резак начинает движение – вокруг своей оси или вперед, как при дисковом инструменте. Одновременно с этим выбирается подача – это передвижение заготовки и/или режущей кромки.
Вместе с нажимом под воздействием механического давления происходит обработка – постепенно убирается верхний слой поверхности.
Цель фрезеровки – глубокая черновая или чистовая металлообработка, а также в зависимости от фрезы и задачи, это может быть:
- создание определенного профиля – вырезка канавок, пазов;
- нарезка зубцов на зубчатых колесах и прочих деталях;
- поддержание определенной формы элемента;
- сверление отверстий;
- нарезание внутренней и внешней резьбы;
- обрезка торцов;
- художественное вытачивание узоров и гравировка.
Весь процесс отличается прерывистым характером – фрезеровщик делает паузы, чтобы направить резец, задать скорость и направление движения. Основные подачи:
- вращательная;
- перемещение по горизонтали и вертикали.
Особенности выбора режима резания фрез при фрезеровании
Стоит отметить, что есть несколько этапов металлообработки:
- Обдирной – очень грубое снятие верхнего слоя, часто заключается в устранении явных дефектов, а также в том, что убирается ржавчина.
- Черновой – обработка первичного типа, когда нужно устранить поверхность и снять стружку. При этом класс точности и шероховатости довольно низкий. Припуск оставляется достаточно большой – до 7 мм.
- Получистовой. На этой стадии производится зачистка и подготовка к финальным этапам. Особенность в том, что выбирается более тонкий инструмент, стружка получается тоньше, а точность увеличивается до 4-6 класса.
- Чистовой – Часто это последний уровень обработки, достигается оптимальная шероховатость. Размеры подгоняются очень точно.
- Тонкий (финишный) – сверхточное фрезерование на высоких скоростях. Снимается минимальная металлическая пыль.
- Шлифование – применяются резцы с напылением из абразивных частиц.
В зависимости от этапа делается расчет режимов резания при фрезеровании – его можно произвести онлайн или воспользоваться формулами и таблицами. Соответственно, выбирается тип сверла.
Выбор инструмента
В качестве оснастки фрезерных станков используются различные фрезы. Это приспособления для резки, изготовленные из инструментальной стали высокой прочности. Есть множество признаков, согласно которым происходит классификация:
- по материалу их режущих элементов;
- по расположению режущих частей зубьев;
- по виду заточки зубьев;
- по направлению зубьев (винтовые, наклонные и т.д.);
- по конструкции изделия (составное, цельное, сборное);
- по виду крепления режущих элементов.
- по назначению – название резца созвучно с задачей фрезеровщика. Рассмотрим некоторые из разновидностей.
Для плоских поверхностей
В основном при обработке плоскостей применяются цилиндрические и торцевые фрезы, а также дисковые – для распиловки. Если инструмент в виде цилиндра, то он может быть нескольких типов – с цельными или сменными режущими краями. Крупные монолитные обычно применяются на первых стадиях металлообработки, при черновых работах, в то время как небольшие и разборные – для чистовой.
Торцевой резец больше подходит для протяженных заготовок. Тогда ее зубья могут быть по бокам – с торца. Если это большой складной инструмент, то его используют, соответственно, для широких поверхностей.
Использование твердосплавных резцов обязательно, если вы имеете удовольствие работать с плохо обрабатываемыми тугоплавкими материалами. Но стоит учесть, что понадобится защитная ширина и протяженность режущей кромки, тогда будет отходить хорошая стружка.
Для художественного фрезерования
Декоративные металлические вставки пользуются особенной популярностью в интерьере жилья или офисного помещения, но также такие элементы можно добавлять при проектировании автомобилей, при гравировке любых изделий, например, наручных часов, и в прочих случаях.
В основном для этих целей применяются концевые или дисковые насадки. Более современный, производительный и точный способ – использование лазерных станков с ЧПУ, они быстро и идеально верно повторяют заданные контуры, наносят углубления и узоры. Их можно приобрести в интернет-магазине https://stanokcnc.ru/.
Режимы резания при фрезеровании концевыми или пазовыми фрезами идеально подходят для создания паза, канавки.
Они могут иметь от 1 до 4 и более заходов, различную ширину и длину зубцов, сменные насадки или монолитные. Изготавливаются они из любого пригодного материала.
Большое многообразие позволяет выбрать инструмент в зависимости от назначения. К слову, они подходят как для ручного управления станком, так и для числового.
Дисковые прекрасно справляются со множеством задач – начиная от грубой и быстрой распиловки, заканчивая тонкой, практически ювелирной работой по декоративному металлическому элементу.
Для обработки кромок
К сожалению, не каждый срез обладает идеальными характеристиками: гладкий, без зацепок и заусенцев, с правильным классом шероховатости и точности. То же касается всех углов – к ним сложно подобраться, по крайней мере не так легко, как к прямой поверхности. Для этого используют следующие насадки:
- Отрезная и шлицевая могут быть применимы для отделения одной части материала от основного массива.
- С помощью угловой можно обрабатывать углы и край. При этом есть две разновидности данного инструмента – с одной и двумя режущими кромками.
- Фасонная применяется для деталей с нестандартным и сложным изгибом – для круглых, вогнутых поверхностей. Очень часто используется для нарезания некоторого крепежного инструментария.
Обычно все из представленных видов имеют варианты с монолитным изготовлением из твердоплавкого сырья, а также складные – со съемными насадками. Первый вариант больше подходит для черновой металлообработки, а второй – для чистовой и тонкой.
Как посчитать режимы и скорость резания по параметрам
При выборе количества оборотов необходимо смотреть на множество факторов, каждый из которых имеет значение. Есть специальные таблицы для расчета, их мы приведем ниже. А пока познакомимся с важными особенностями.
Ширина фрезерования
Это то, как много будет в единый момент времени сниматься стружки с заготовки. Конечно, чем больше, тем выше продуктивность. Но это может повлиять на качество, особенно если лезвие не одинаково заточено по всей длине режущей кромки, а также если в обрабатываемом материале есть прочные включения, которые могут повредить саму инструментальную сталь. Особенности:
- Ширина среза зависит напрямую от того, какой диаметр у инструмента. Таким образом, параметр не регулируется во время выбора режима резания на фрезерном станке, но имеется в виду фрезеровщиком, когда он устанавливает определенную оснастку.
- Использование таких резаков приводит к изменению других параметров, все они взаимосвязаны. В частности, снижается срок эксплуатации насадки, если есть неблагоприятные условия на 75%. Таким образом, мы рекомендуем увеличивать ширину среза только в случае, если вы точно уверены в высоком качестве стали, а также в остальных факторах.
Положительно сказываются фрезы большого диаметра на количество проходов. Обычно требуется много раз пройтись по одному месту, но, например, при создании неглубоких канавок можно ограничиться одним разом.
Глубина резания
Это расстояние, которое определяется от поверхности обрабатываемой детали до предполагаемой линии среза. То есть то, какой будет убран слой. Особенности:
- Зависимость от материала: не каждая сталь позволит делать глубокие канавки, хрупкие сплавы могут переломиться.
- Черновая обработка позволяет задавать большую глубину резки, даже припуска на нее определяются сразу до 8 мм, в то время как чистовая – нет. Чем выше предполагаемая точность, тем меньше глубина.
- Естественное ограничение – длина режущей кромки инструмента.
Параметр определяет производительность оборудования, потому что при небольшом расстоянии за один проход приходится тратить в два-три раза больше времени.
Скорость
Это период, за который материал проходит полное изменение на нужную глубину при заданных прочих параметрах. От него напрямую зависит производительность, а также аккуратность среза и длительность эксплуатации рабочего инструмента.
Дадим приблизительные рекомендации, которые ориентированы на сырье:
| Сплав | Количество оборотов в минуту |
| Нержавейка – обладает составом, сложным к обработке из-за включения определенных химических веществ. | 45 – 95 |
| Бронза – очень мягкая, не имеет твердых включений, поэтому с ней можно работать на высоких скоростях. | 90 – 150 |
| Латунь – можно работать очень быстро, но нужно учесть, что при повышении нагрева материал становится очень пластичным, может непроизвольно деформироваться, поэтому нужно использовать охлаждающие составы. | 130 – 320 |
| Алюминий. Характерно уточнение, как и для латуни, насчет температурного режима. Вторая особенность – большое разнообразие алюминиевых сплавов, в которых нужно разбираться. | 200 – 420 |
Частота вращения
По сути, этим термином также называется скорость, поскольку именно от количества оборотом вращения шпинделя, который держит резец, зависит быстрота. Мы рекомендуем не доверять таблицам, а произвести расчет самостоятельно по формуле: n=1000 V/ π*D, где:
- n – частота вращения;
- π – число Пи;
- V – рекомендуемые обороты резания;
- D – диаметр.
Подача на зуб: формула
Этим термином определяется движение заготовки навстречу фрезе. От него многое зависит, в том числе:
- насколько много можно снять стали за один проход;
- общая производительность механизма;
- какую обработку можно произвести: черновую или чистовую.
Этот показатель относится уже именно к инструменту, он характеризует то, как перемещается стол станка относительно зубца за один период его вращения.
Формула: S=fz*z*n(мм/мин), где:
- fz – подача на зуб;
- z – количество зубьев;
- n – частота вращения шпинделя, как ее вычислять, написано ранее.
Результат записывается в мм/мин.
Так как все параметры взаимосвязаны, приведем такой пример.
Когда увеличивается темп всего аппарата, обороты снижаются, потому что становится больше осевая нагрузка.
Режимы и минутная подача на зуб при фрезеровании исходя из материала, в таблице
| Сплав | Скорость в метрах в минуту | Мм |
| Латунь, бронза, медь | 120 – 250 | 0,01 – 0,07 |
| Алюминий | 120 – 500 | 0,01 – 0,08 |
| Магний | 150 – 300 | 0,01 – 0,075 |
| Сталь | 35 – 50 | 0,005 – 0,03 |
| Чугун | 40 – 60 | 0,005 – 0,04 |
| Титан | 20 – 30 | 0,005 – 0,04 |
Рекомендации при выборе режима на практике
При подборе учитывайте:
- диаметр, рабочую глубину, угол наклона, количество режущих кромок, основу и качество создания фрезы;
- количество заходов и размер;
- из чего сделана заготовка;
- собственное умение.
По словам фрезеровщиков с большим опытом, никакие таблицы и учебники не могут научить правильно выставлять последовательность действий. Это можно сделать только после проб и ошибок, а также по прошествии определенного времени, за которое ты подготовишься к постоянной работе с данным станком.
Таблица режимов по неметаллическим веществам
| Вид работы | Материал | Частота вращения, об/мин | Подача, мм/мин |
| Выборка | Акрил | 18000 | 900 |
| 3D обработка | Древесина | 18 – 24 тысячи | 1800-3000 |
| Раскрой | Композит | 15000-18000 | 1500-2400 |
В зависимости от типа фрезы
Обращайте внимание на:
- вид оснастки;
- качество ее изготовления;
- размер;
- количество зубцов;
- глубину захода режущей кромки;
- основу;
- конструкцию – цельная или сборная.
В зависимости от материала
Смотрите на характеристики:
- плотность;
- прочность;
- хрупкость;
- плавкость при повышении температуры;
- наличие твердых вкраплений;
- добавление легирующих веществ;
- внешние загрязнения, в том числе ржавчину.
Рекомендуем определять режим, исходя из приведенных выше таблиц.
Полезные советы
- Всегда работайте в защитной одежде защищайте руки и ноги, тело и лицо, надевайте маску или специальные очки – горячая стружка, окалина может попасть на кожу или слизистые оболочки и оставить ожог.
- Если вы занимаетесь профессиональным производством, закупайте оборудование, оснащенное числовым пультом управления, поскольку это увеличивает быстроту обработки, то есть производительность и точность. Хорошие станки с ЧПУ можно заказать в https://stanokcnc.ru/.
- Всегда сначала приспособьтесь, привыкните к новому оборудованию, и только потом начинайте ответственную фрезеровку.
Вывод
Мы рассказали про скорость и режимы резания. Будьте внимательны и аккуратны при работе с металлом.
Расчет режимов обработки при фрезерных работах (включая зубофрезерование)
- Методика расчета режимов резания при фрезерных работах
- Материал инструмента для обработки сталей назначать Т15К6; для обработки чугуна — ВК6; для обработки медных и алюминиевых сплавов – Р6М5.
- При расчетах следует задаваться подачей инструмента, глубиной резания и шириной фрезерования. Подачи выбирать согласно
- таблицам 1, 2 и 3.
| Ra | Подача, мм/об | |||||||
| Торцовые и дисковые фрезы | Цилиндрические фрезы из быстрорежущей стали, при диаметре фрезы | |||||||
| Сталь | Чугун, медные и алюминиевые сплавы | |||||||
| Твердоспл | Быстрорез | 40-75 | 90-130 | 150-200 | 40-75 | 90-130 | 150-200 | |
| 3.2 | 0,5-1,0 | 0,5-1,2 | 1,0-2,7 | 1,7-3,8 | 2,3-5,0 | 1,0-2,3 | 1,4-3,0 | 1,9-3,7 |
| 1.6 | 0,4-0,6 | 0,2-0,5 | 0,6-1,5 | 1,0-2,1 | 1,3-2,8 | 0,6-1,3 | 0,8-1,7 | 1,1-2,1 |
Таблица 1
| Диаметр фрезы, мм | Подача на зуб при фрезеровании концевыми фрезами, при глубине фрезерования, мм | |||||
| Сталь | Чугун | |||||
| 1-3 | 5 | 8 | 1-3 | 5 | 8 | |
| 10-12 | 0,01-0,03 | — | — | 0,01-0,04 | — | — |
| 14-16 | 0,02-0,06 | 0,02-0,04 | — | 0,03-0,07 | 0,02-0,05 | — |
| 18-22 | 0,04-0,07 | 0,03-0,05 | 0,02-0,04 | 0,05-0,09 | 0,04-0,06 | 0,03-0,05 |
Таблица 2
| Диаметр фрезы, мм | Фрезерование на шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей при глубине фрезерования на один двойной ход, составляющий часть глубины шпоночного паза | Фрезерование на вертикально-фрезерных станках за один проход | ||
| Осевое врезание на глубину шпоночного паза | Продольное движение при фрезеровании шпоночного паза | |||
| Глубина фрезерования | Подача на зуб, мм | |||
| 6 | 0,3 | 0,10 | 0,006 | 0,020 |
| 8 | 0,3 | 0,12 | 0,007 | 0,022 |
| 10 | 0,3 | 0,16 | 0,008 | 0,024 |
| 12 | 0,3 | 0,18 | 0,009 | 0,026 |
| 16 | 0,4 | 0,25 | 0,010 | 0,028 |
| 18 | 0,4 | 0,28 | 0,011 | 0,030 |
| 20 | 0,4 | 0,31 | 0,011 | 0,032 |
- Таблица 3
- Скорость резания при фрезеровании рассчитывается по формуле для всех видов обработки:
- Т- стойкость фрезы (см таблицу 4)
- B- ширина фрезерования
- sz- подача на зуб
- t- глубина фрезерования
- D- диаметр фрезы
- Сv,x,y,q,m,u- коэффициенты, зависящие от условий обработки (см таблицу 5)
| Диаметр фрезы, мм | до 60 | 60-150 | 150-250 | более 250 |
| Стойкость фрезы, мин | 120 | 180 | 240 | 300 |
Таблица 4
| Тип фрезы, материал | Сv | q | x | y | u | m |
| Обработка стали | ||||||
| Торцовые Т15К6 | 332 | 0,2 | 0,1 | 0,4 | 0,2 | 0,2 |
| Цилиндрические Т15К6 | 616 | 0,17 | 0,2 | 0,3 | 0,08 | 0,33 |
| Цилиндрические Р6М5 | 36 | 0,45 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,33 |
| Дисковые Т15К6 | 1300 | 0,2 | 0,4 | 0,12 | 0 | 0,35 |
| Дисковые Р6М5 | 69 | 0,25 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,2 |
| Концевые напайные Т15К6 | 150 | 0,44 | 0,24 | 0,26 | 0,1 | 0,37 |
| Концевые цельные Р6М5 | 48 | 0,45 | 0,5 | 0,5 | 0,1 | 0,33 |
| Прорезные и отрезные Р6М5 | 53 | 0,25 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| Обработка чугуна | ||||||
| Торцовые ВК6 | 445 | 0,2 | 0,15 | 0,35 | 0,2 | 0,3 |
| Цилиндрические ВК6 | 1180 | 0,37 | 0,4 | 0,2 | 0,23 | 0,42 |
| Цилиндрические Р6М5 | 58 | 0,7 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,25 |
| Дисковые Р6М5 | 72 | 0,2 | 0,5 | 0,4 | 0,1 | 0,15 |
| Концевые цельные Р6М5 | 72 | 0,7 | 0,5 | 0,2 | 0,3 | 0,25 |
| Прорезные и отрезные Р6М5 | 30 | 0,2 | 0,5 | 0,4 | 0,2 | 0,15 |
| Обработка алюминиевых сплавов | ||||||
| Торцовые Р6М5 | 155 | 0,25 | 0,1 | 0,4 | 0,15 | 0,2 |
| Цилиндрические Р6М5 | 134 | 0,45 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,2 |
| Дисковые Р6М5 | 183 | 0,25 | 0,3 | 0,4 | 0,1 | 0,2 |
| Концевые цельные Р6М5 | 186 | 0,45 | 0,3 | 0,2 | 0,1 | 0,33 |
| Прорезные и отрезные Р6М5 | 200 | 0,25 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
- Таблица 5
- Kv- поправочный коэффициент
- К φv – поправочный коэффициент на скорость, зависящий от главного угла в плане (таблица 6)
- Кзаг- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от качества заготовки (таблица 7)
- Кинст- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от материала режущего инструмента (таблица 8)
- КматV- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от отклонений механических свойств обрабатываемого материала
- (таблица 9)
| Главный угол в плане φ | 15 | 30 | 45 | 60 | 75 | 90 |
| К φv | 1,6 | 1,25 | 1,1 | 1,0 | 0,93 | 0,87 |
Таблица 6
| Заготовка | Покат | Поковка, литье под давлением | Отливка (чугун) | Отливка (медные и алюмин. сплавы) |
| К заг | 0,9 | 0,8 | 0,8 | 0,9 |
Таблица 7
| Материал обрабатываемый | ||||||
| Сталь | Т5К12М | Т5К10 | Т14К8 | Т15К6 | Т30К4 | ВК8 |
| 0,35 | 0,65 | 0,8 | 1,0 | 1,4 | 0,4 | |
| Чугун серый 190 НВ | ВК8 | ВК6 | ВК4 | ВК3 | ||
| 0,83 | 1,0 | 1,1 | 1,15 | |||
| Алюминиевые и медные сплавы | Р6М5 | ВК4 | ВК6 | 9ХС | У12А | |
| 1,0 | 2,5 | 2,7 | 0,6 | 0,5 |
Таблица 8
| Обрабатываемый материал | КматV | Показатель n | ||
| при обработке резцами из быстрореж.стали | при обработке резцами из тверд.сплава | |||
| Сталь |  |
С ≤0.6% | -1,0 | 1 |
 |
1,75 | |||
| 1,75 | ||||
| хромистая сталь | 1,75 | |||
| С>0.6% | 1,75 | |||
| Чугун серый |  |
1,7 | 1,25 | |
| Медные сплавы | 1 | — | — | |
| Алюминиевые сплавы | 1 | — | — |
Таблица 8
Методика применима к использованию в системе ТехноПро для расчетов режимов резания. Коэффициенты из таблицы 5 необходимо внести в информационную базу режущего инструмента и использовать в условии расчета при фрезеровании. Величину подачи необходимо вводить вручную.
Зубофрезерование
При зубофрезеровании скорость резания (при аналитическом методе) зависит от стойкости инструмента, подачи и, в меньшей мере, от модуля. Номенклатура червячных колес имеет максимум по модулю 8, поэтому согласно расчетным таблицам, имеет смысл назначать режимы одинаковые для всего ряда (в таблицах режимы незначительно отличаются, по мере изменения параметров детали).
- Подача при зубофрезеровании назначается:
- -при черновой обработке, в зависимости от жесткости СПИД
- -при чистовой, в зависимости от требуемой шероховатости
Рекомендуется сразу применять чистовую радиальную подачу, чтобы избежать перегрузки системы СПИД. Рекомендованные величины подач в таблице 9.
| Шероховатость | Подача, мм/об при значении модуля | |
| до 6 | свыше 6 | |
| 3,2 | 1,4 | 2,0 |
| 1,6 | 0,8 | 0,9 |
- Таблица 9
- Фактическое значение подачи должно учитывать влияние коэффициента К1:
- К1 –коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы (см таблицу 10)
| Число заходов фрезы | 1 | 2 | 3 |
| К1 | 1,0 | 0,75 | 0,65 |
Таблица 10
Скорость резания определяется по таблице 11.
| Модуль | до 4 | 5, 6 | 8 |
| Скорость резания | 50 | 44 | 35 |
- Таблица 11
- Так же как и подача, скорость резания корректируется коэффициентами:
- Kv1- коэффициент, зависящий от назначенной стойкости фрезы
- Нормативные периоды стойкости фрез при чистовой обработке равны 240 мин для всех модулей. Коэффициент Kv1 отражает разницу между назначенной стойкостью и нормативной (см таблицу 12)
| Отношение принятой стойкости к нормативной | 1 | 2,0 | 3,0 |
| Kv1 | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
Таблица 12
Kv2- коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы (см таблицу 13)
| Число заходов фрезы | 1 | 2 | 3 |
| Kv2 | 1,0 | 0,75 | 0,65 |
Таблица 13
Kv3- коэффициент, зависящий от характера обработки (см таблицу 14)
| Характер обработки | Черновая | Получистовая | Чистовая |
| Kv3 | 1,0 | 1,2 | 1,4 |
Таблица 14
Обсуждение методики в соответствующей теме форума.
Расчет режимов резания (фрезеровки)
- Основными параметрами задающими режимы резания являются:
- -Частота вращения вала шпинделя (n)-Скорость подачи (S)-Глубина фрезерования за один проход
- Требуемая частота вращения зависит от:
- -Типа и характеристик используемого шпинделя-Режущего инструмента-Обрабатываемого материала
- Частота вращения шпинделя вычисляется по следующей формуле:
D – Диаметр режущей части рабочего инструмента, ммπ – число Пи, 3.14V – скорость резания (м/мин) — путь пройденный точкой (краем) режущей кромки фрезы в минуту.
Скорость резания (V) берется из справочных таблиц (См ниже).
Обращаем ваше внимание на то, что скорость подачи (S) и скорость резания (V) это не одно и то же!!!
При расчетах, для фрез малого диаметра значение частоты вращения шпинделя может получиться больше, чем количество оборотов, которое в состоянии обеспечить шпиндель. В данном случае за основу дальнейших расчетов величины (n) берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.
Скорость подачи (S) – скорость перемещения режущего инструмента (оси X/Y), вычисляется по формуле:
fz — подача на один зуб фрезы (мм)z — количество зубьев фрезыn — частота вращения шпинделя (об/мин)Подача на зуб берется из справочных таблиц по обработке тех или иных материалов.
Таблица для расчета режимов резания:
После теоретических расчетов по формулам требуется подкорректировать значение скорости подачи. Необходимо учитывать жесткость станка. Для станков с высокой жесткостью и качеством механики значения скорости подачи выбираются ближе к максимальным расчетным. Для станков с низкой жесткостью следует выбрать меньшие значения скорости подачи.
Глубина фрезерования за один проход (ось Z) зависит от жесткости фрезы, длины режущей кромки и жесткости станка. Подбирается опытным путем, в ходе наблюдения за работой станка, постепенным увеличением глубины резания. Если при работе возникают посторонние вибрации, получаемый рез низкого качества – следует уменьшить глубину за проход и произвести коррекцию скорости подачи.
Скорость врезания по высоте (ось Z) следует выбирать примерно 1/3 – 1/5 от скорости подачи (S).
Краткие рекомендации по выбору фрез:
При выборе фрез нужно учитывать следующие их характеристики:-Диаметр и рабочая длина. Геометрия фрезы.-Угол заточки-Количество режущих кромок-Материал и качество изготовления фрезы.Лучше всего отдавать предпочтение фрезам имеющих максимальный диаметр и минимальную длину для выполнении конкретного вида работ.
Короткая фреза большого диаметра обладает повышенной жесткостью, создает значительно меньше вибраций при интенсивной работе, позволяет добиться лучшего качества съема материала. Выбирая фрезу большого диаметра следует учитывать механические характеристики станка и мощность шпинделя, чтобы иметь возможность получить максимальную производительность при обработке.
Для обработки мягких материалов лучше использовать фрезы с острым углом заточки режущей кромки, для твердых – более тупой угол в диапазоне до 70-90 градусов.
Пластики и мягкие материалы лучше всего обрабатывать однозаходными фрезами. Древесину и фанеру – двухзаходными. Черные металлы – 3х/4х заходными. Материал и качество фрезы определяют срок службы, качество реза и режимы. С фрезами низкого качества сложно добиться расчетных значений скорости подачи на практике.
Примерные режимы резания используемые на практике.
Данная таблица имеет ознакомительный характер. Более точные режимы обработки определяются исходя из качества фрез, вида станка, и др. Подбираются опытным путем.
Полезные ссылки:
Режимы резания
Фрезерное дело С. В. Аврутин
- Создание УП в программе ArtCAM
- Выбор фрезы для станка с ЧПУ
- Новинки:
- Планшетные плоттеры (флюгерный, биговочный, осциллирующий, тангенциальный нож)
- Станки с повортным шпинделем
Режимы резания
В процессе фрезерования зубья многолезвийного режущего инструмента, вращающегося вокруг своей оси, поочерёдно следуя один за другим, врезаются в материал заготовки, которая движется на фрезу.
В результате такого рода движений происходит отделение слоя металла с образованием стружки.
Элементами режима резания, сопровождающими фрезерование, является глубина, на которую погружается фреза, скорость резания с которой фрезеруется материал и подача движения заготовки.
Ширина фрезерования это расстояние, на котором главные режущие кромки зубьев фрезы соприкасаются с заготовкой.
Глубина резания это слой металла с определённой толщиной, который удаляется в процессе фрезерования за один рабочий проход. Измеряется глубина фрезерования как разность между обрабатываемой поверхностью и образующейся в результате обработки.
Главное движение при фрезеровании это есть ни что иное как вращение фрезы.
Выполняя технологические операции, связанные с фрезерованием, режущему инструменту задаётся вращение и при этом в настройках станка устанавливается число оборотов за единицу времени.
Однако главным параметром вращения фрезы является не то число оборотов, с которым она поворачивается вокруг своей оси, а скорость резания.
- Скорость резания для фрезы это расстояние, преодолеваемое за одну минуту режущей кромкой на наиболее отдалённой точке радиуса инструмента относительно оси вращения.
- Скорость резания рассчитывается по формуле представленной ниже:
- V – скорость резания
- π – 3.1416
- D – диаметр фрезы( мм )
- n – частота вращения фрезы( об/мин )
- 1000 – коэффициент перевода мм в м
При технологических расчётах выбирается скорость резания согласованная со свойствами инструмента. Иными словами скорость резания должна быть допустимой в соответствии с периодом стойкости режущего инструмента.
Обороты фрезы ( n ), как упоминалось выше, являются главным движением станка.
Перед выполнением какой либо работы на станке, фрезеровщику приходится настраивать режимы резания одним из компонентов которых является вращение фрезы.
Так как на промышленном оборудовании переключение скоростей указывается в оборотах в минуту, соответственно требуется знать их число, которое можно рассчитать по формуле:
Подача ( S ) это рабочее перемещение подвижных частей станка, на одних из которых крепятся режущие инструменты, а на других детали или заготовки подвергаемые обработке. Подача является одной из основных характеристик режима резания, которая необходима при обработке на станках.
При выполнении фрезерных работ используются следующие виды подач:
- Подача на один зуб;
- Подача на один оборот;
- Минутная подача.
С помощью фрезерного станка можно задавать подачи в вертикальном, продольном и поперечном направлении.
Подача на зуб ( SZ мм / зуб ) – это отношение минутной подачи и произведения частоты вращения шпинделя к числу зубьев, которыми располагает фреза.
Подача на один оборот фрезы ( S0 мм / об ) – это произведение, полученное в результате умножения подачи на зуб, на количество зубьев режущего многолезвийного инструмента.
Минутная подача ( SМ мм / мин ) – это рабочее перемещение фрезерного стола проходящего расстояние, измеряемое в миллиметрах за одну минуту. Минутную подачу можно вычислить, если умножить значение подачи на один оборот фрезы на число оборотов шпинделя или умножением подачи на зуб на число зубьев фрезы и на её обороты.
Такие опции как подача, скорость резания для инструмента, глубина и ширина, задаваемая в процессе обработки, являются составляющими режимов фрезерования.
Режим резания считается оптимальным при условии разумного сочетания всех его элементов обеспечивающих наибольшую производительность, экономию средств, при неизменных качественных показателях в отношении точно¬сти изделий и чистоты обработки их поверхностей.
Благодаря научному подходу для резания металлов были установлены эффективные скорости резания и подачи при условии выбора глубины и ширины при фрезеровании различных металлов и сплавов фрезами соответствующих марок. Подобные данные записаны в специальных таблицах по нормативам режимов резания.
Загрузка...
