Фрезерное дело по металлу

Обновлено: 04.10.2024

Процесс резания металлов заключается в срезании с заготовки лишнего слоя в виде стружки с целью получения детали требуемой формы, размеров и классов шероховатости обработанных поверхностей.

Основными видами механической обработки являются: точение, строгание, сверление, фрезерование, шлифование и др. Все эти виды обработки осуществляют на металлорежущих станках с помощью различных режущих инструментов — резцов, сверл, фрез и др. Основой всех разновидностей процесса резания является точение, а основой всех видов режущего инструмента — токарный резец.

Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения — главное (рабочее) и движение подачи. Главное движение при точении — это вращательное движение обрабатываемой заготовки (рис. 1, а). При фрезеровании главным движением является вращение фрезы (рис. 1, б). Скорость главного движения определяет скорость резания.

Поступательное перемещение резца в продольном или поперечном направлении является движением подачи при точении. При фрезеровании движением подачи является поступательное перемещение обрабатываемой заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлениях. Скорость главного движения всегда больше скорости движения подачи. В процессе резания образуется стружка.

На рис. 2 показана схема образования стружки при резании материалов. Заготовка и резец закреплены на станке. Резец, установленный на некоторую глубину резания, перемещается под действием силы, передаваемой станком.

Рис. 2. Схема образования стружки

При резании пластичных материалов различают следующие фазы образования элемента стружки (по И. А. Тиме). В начале резания происходит соприкосновение резца с обрабатываемой заготовкой (рис. 2, а). Затем резец своей вершиной вдавливается в материал (рис. 2, б), который претерпевает деформацию сдвига. Дальнейшее внедрение резца преодолевает силы сцепления между отделяемым слоем и основным материалом и приводит к скалыванию (или сдвигу) первого элемента стружки (рис. 2, в). Затем резец, продолжая движение, отделяет от основной массы материала последующие элементы стружки (второй, третий и т. д.).

Цифрами 7, 2, 5. 10 (рис. 2, в, г,) показаны последовательно образуемые элементы стружки.

Срезанный в виде стружки слой металла может иметь различный вид в зависимости от условий обработки, обрабатываемого материала и других факторов.

Рис. 3. Виды стружек

Различают следующие виды стружек (рис. 3). Стружка надлома (рис. 3, а) получается при обработке хрупких материалов (чугуна, бронзы и др.). Частицы стружки не связаны между собой. Даже при обработке стали с большими подачами и очень малыми скоростями резания образуется стружка надлома. Стружка скалывания (рис. 3, б) образуется при обработке стали со средними скоростями резания. Сторона стружки, которая касалась передней поверхности инструмента (при-резцовая сторона), гладкая, блестящая, а внешняя сторона — с зазубринами. Сливная стружка (рис. 3, в) получается при резании пластичных материалов (медь, алюминий, сталь и др.) с большими скоростями резания. Стружка имеет вид ленты, завивающейся в плоскостную или винтовую спираль (при точении), или отдельных стружек (при фрезеровании) без зазубрин, свойственных стружке скалывания.

§ 3. Общие сведения об устройстве фрез

Фрезерование осуществляется режущим инструментом, называемым фрезой. Режущие зубья могут быть расположены как на цилиндрической поверхности, так и на торце. Каждый зуб фрезы представляет собой простейший инструмент — резец (рис. 7). Фрезы, как правило, многозубый инструмент. Иногда применяют однозубые фрезы.

Режущую часть фрез изготавливают из инструментальных углеродистых сталей, быстрорежущих инструментальных сталей, твердых сплавов и минералокерамических сплавов (подробнее см. § 62).

Поверхности, кромки и другие элементы

Поверхности и режущие кромки зубьев фрез (рис.7) имеют следующие названия (по аналогии с резцами).

Передняя поверхность зуба 1 — поверхность, по которой сходит стружка.

Задняя поверхность зуба 4 — поверхность, обращенная в процессе резания к поверхности резания.

Спинка зуба 5 — поверхность, смежная с передней поверхностью одного зуба и задней поверхностью соседнего. Она может быть плоской, ломаной или криволинейной.

Торцовая плоскость — плоскость фрезы, перпендикулярная к ее оси.

Осевая плоскость — плоскость, проходящая через ось фрезы и рассматриваемую точку на ее режущей кромке. Режущая кромка 2 (рис. 7) — линия, образованная пересечением передней и задней поверхностей зуба.

Главная режущая кромка — кромка, выполняющая основную работу резания.

У цилиндрических фрез главная режущая кромка может быть прямолинейной (по образующей цилиндра), наклонной к образующей цилиндра и винтовой.

Вспомогательной режущей кромки у цилиндрических фрез нет.

• главную режущую кромку — кромку, расположенную под углом к оси фрезы;
• вспомогательную режущую кромку — кромку, расположенную на торцовой части фрезы;
• переходную режущую кромку — кромку, соединяющую главную и вспомогательную режущие кромки.

Форма и элементы зубьев

• остроконечный зуб — зуб, затачиваемый по его задней поверхности (рис. 8, а);
• затылованный зуб — зуб, затачиваемый только по его передней поверхности (рис. 8, б). Различают следующие элементы зуба (рис. 9). Высота h — расстояние между точкой режущей кромки зуба и дном канавки, измеренное в радиальном сечении фрезы перпендикулярно к его оси.

Ширина задней поверхности зуба (фаска 5, рис. 7) — расстояние от режущей кромки до линии пересечения задней поверхности зуба с его спинкой, измеренное в направлении, перпендикулярном к режущей кромке.

Окружной шаг зубьев — расстояние между одноименными точками режущих кромок двух смежных зубьев, измеренное по дуге окружности с центром на оси фрезы и в плоскости, перпендикулярной к этой оси. Окружной шаг может быть равномерным и неравномерным.

Величина затылования К (рис. 8, б) — величина понижения кривой затылования между режущими кромками двух соседних зубьев.

Элементы и форма канавок

Канавка (рис. 7, поз. 6) — выемка для отвода стружки, ограниченная передней поверхностью одного зуба и задней поверхностью и спинкой соседнего зуба. Канавки делятся на прямые и винтовые.

Канавка прямая — канавка, параллельная оси фрезы. На рис. 10 показано образование винтовой линии.

Если гибкий треугольник ABC навернуть на цилиндр так, чтобы катет АВ = 3,14D совпал с основанием цилиндра диаметром D,тогда гипотенуза АС образует на цилиндре винтовую линию левую (рис. 10, а) или правую (рис. 10, б). Шагом Н винтовой линии называется величина ее подъема за один оборот вокруг цилиндра. Угол со называется углом наклона винтовой линии, а угол β — углом подъема винтовой линии. Эти углы, как видно из рис. 10, связаны между собой соотношением

Канавка винтовая левая (рис. 11, а) — канавка, направленная по винтовой линии с подъемом справа налево.

Канавка винтовая правая (рис. 11,6) — канавка, направленная по винтовой линии с подъемом слева вверх направо.

Шаг винтовой канавки H — расстояние между двумя последовательными точками на режущей кромке фрезы, лежащими на одной образующей цилиндрической поверхности. Профиль канавки в нормальном сечении — линия пересечения поверхности канавки с плоскостью, нормальной к режущей кромке.

Профиль канавки в поперечном сечении — линия пересечения поверхности канавки с плоскостью, перпендикулярной к оси фрезы (торцовой плоскостью).

Фрезерное дело по металлу

Фрезерное дело. С.В.Аврутин

Содержание материала

• Фрезерное дело. С.В.Аврутин
• § 1. ПОНЯТИЕ О ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
• § 2. ПОНЯТИЕ О ФРЕЗЕРОВАНИИ
• § 3. ТИПЫ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
• § 4. ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
• § 5. УПРАВЛЕНИЕ КОНСОЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫМ СТАНКОМ
• § 6. УХОД ЗА СТАНКОМ
• § 7. ЭЛЕМЕНТЫ ФРЕЗЫ
• § 8. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ УСТРОЙСТВЕ ФРЕЗ
• § 9. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ФРЕЗ НА СТАНКЕ
• § 10. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
• § 11. ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ СТРУЖКИ
• § 12. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФРЕЗ
• § 13. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗАГОТОВОК НА СТОЛЕ СТАНКА
• § 14. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗАГОТОВОК В УГЛОВЫХ ПЛИТАХ И ПРИЗМАХ
• § 15. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗАГОТОВОК В ТИСКАХ
• § 16. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗАГОТОВОК В СПЕЦИАЛЬНЫХ ЗАЖИМНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ
• § 21. ФРЕЗА В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ
• § 22. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФРЕЗОЙ
• § 23. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТИ ТОРЦОВОЙ ФРЕЗОЙ
• § 24. ФРЕЗЕРОВАНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ ПЛОСКОСТЕЙ
• § 25. ФРЕЗЕРОВАНИЕ НАКЛОННЫХ ПЛОСКОСТЕЙ И СКОСОВ
• § 26. ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПЛОСКОСТЕЙ
• § 27. ПРАВИЛА ФРЕЗЕРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ И ТОРЦОВЫМИ ФРЕЗАМИ
• § 28. ФРЕЗЕРОВАНИЕ УСТУПОВ И ПАЗОВ
• § 29. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ШПОНОЧНЫХ КАНАВОК В ВАЛАХ
• § 30. ОТРЕЗНЫЕ РАБОТЫ
• § 31. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ФАСОННЫХ КАНАВОК
• § 32. ФРЕЗЕРОВАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ПАЗОВ
• § 33. ФРЕЗЕРОВАНИЕ КРИВОЛИНЕЙНЫХ КОНТУРОВ
• § 34. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
• Все страницы

раздел первый

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФРЕЗЕРНОМ ДЕЛЕ

Глава I

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ФРЕЗЕРОВАНИИ

§ 1. ПОНЯТИЕ О ПРОЦЕССЕ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ РЕЗАНИЕМ
Основные способы обработки

В машиностроении применяют много различных материалов — сплавы из черных и цветных металлов, пластмассы, дерево и т. д. Деталям из этих (материалов в зависимости от их назначения необходимо придать требуемую форму и размеры. Форма и размеры могут быть получены в процессе обработки. Все способы обработки можно разделить на два; а) обработка без снятия стружки , т. е. получение детали требуемой формы и размеров при помощи литья, ковки, горячей и холодной штамповки, прессования; б) обработка со снятием стружки , т. е. получение деталей требуемой формы, размеров и чистоты поверхности путем резания металла режущими инструментами на токарных, фрезерных, строгальных, сверлильных и других станках. Обработкой без снятия стружки часто получают заготовки, поступающие на металлорежущие станки для дальнейшей механической обработки резанием, где получаются уже готовые детали. Заготовки должны иметь припуск, т. е. слой материала, который срезают при механической обработке.

Механическая обработка резанием

При механической обработке резанием изменение формы и размеров заготовки достигается удалением припуска на обработку при помощи режущих инструментов. Режущие инструменты отличаются друг от друга по конструкции в зависимости от вида обработки. Обычной формы токарный или строгальный резец является прообразом многих режущих инструментов, так как они получились из резца путем увеличения количества режущих поверхностей, изменения профиля режущей части резца или основных его углов. Принцип работы для большей части режущих инструментов совершенно одинаковый.

Простейший резец и его работа

Режущая часть каждого инструмента по форме представляет клин (рис. 1). Под действием приложенной к режущему инструменту силы острие клина углубляется в обрабатываемый материал, Нарушает сцепление его частиц и сдвигает отделяемый слой в сторону.

Чем меньше угол, образованный сторонами клина, т. е. чем острее клин, тем меньшее усилие требуется для его врезания в материал. Из рис. 2, а видно, что для врезания клина с меньшим, т. е. более острым, углом требуется меньшая сила Р, чем для клина с большим углом (рис. 2, б). Угол, образованный сторонами клина, называют углом заостренияи обозначают греческой буквой β(бэта).

Обозначение режущих углов инструмента буквами греческого алфавита установлено в СССР общесоюзным стандартом и применяется в большинстве промышленных стран мира. Из этого же рис. 2 видно, что сила, нормальная (перпендикулярная) к режущей поверхности клина, больше в случае резания клином с меньшим углом β, чем в случае резания клином с большим углом β. Вместе с тем, если резать твердый материал инструментом с малым углом заострения β, то тонкое лезвие может оказаться недостаточно прочным и выкрошится или сломается. Поэтому в зависимости от твердости подлежащих резанию материалов назначают соответствующий угол заострения клина. Под действием приложенной силы острие клина углубляется в материал. На рис. 3, а показан простейший резец, (врезающийся в заготовку для снятия припуска толщиной t.

Режущая часть резца сделана в виде клина с углом заострения β. Рис. 3, б дает представление о процессе образования стружки при резании, который протекает следующим образом. Под влиянием силы Р резец, продвигаясь вперед передней поверхностью, сожмет слой срезаемого материала и, врезаясь дальше, несколько отогнет его кверху; двигаясь еще дальше, резец, преодолевая внутренние силы оцепления частичек материала, надломит частицу его и отведет ее кверху. Образовавшуюся частицу называют элементом стружки. Резец, продвигаясь дальше, будет снова сжимать, а затем отламывать и отводить вверх следующие элементы стружки и, таким образом, снимать слой материала на глубину t. >На рис. 3, в показаны различные моменты врезания резца и образования стружки.

§ 9. ЗАКРЕПЛЕНИЕ ФРЕЗ НА СТАНКЕ

Общие указания по закреплению фрез

Чистота обработки и производительность станка во многом зависят от качества закрепления фрезы на станке. Если фреза закреплена неверно, она будет бить, вследствие чего нагрузка на отдельные зубья будет чрезмерной и они могут поломаться. Если фреза установлена далеко от опоры шпинделя, оправка может отжиматься. Оправки, при помощи которых закрепляются фрезы, необходимо содержать чисто вытертыми; их не следует забивать, помня, что всякая забоина приводит к биению фрезы. Способ закрепления фрезы на станке зависит от ее конструкции и размеров, а также от характера работы, выполняемой фрезой. Рассмотрим основные способы крепления фрез. 1. Фрезу надевают на центровую оправку, один конец которой входит в коническое гнездо шпинделя, а другой поддерживается серьгой. 2. Фрезу надевают на концевую оправку, которая коническим концом входит в коническое гнездо шпинделя. 3. Фрезу с коническим хвостовиком устанавливают хвостовиком в коническое гнездо шпинделя. 4. Фрезу закрепляют цилиндрическим хвостовиком в гнезде шпинделя при помощи специальных патронов. 5. Фрезу надевают на выступающий передний конец шпинделя и закрепляют на нем. Фрезеровщик обязан знать тип и номер конуса гнезда шпинделя своего станка и крепительные размеры переднего конца шпинделя. Фрезерные станки отечественного производства имеют стандартный размер переднего конуса шпинделя (см. рис. 22), поэтому фрезерные оправки, изготовленные со стандартным хвостовикам, подходят к ним. На рис. 43 показаны оправки с коническим хвостовиком 1, который соответствует коническому гнезду 2 (см. рис. 22) переднего конца шпинделя отечественных фрезерных станков и центрируется в нем. Выемки 2 (рис. 43) во фланце оправки надеваются на поводки 3 (см. рис. 22), вставленные в пазы на торце шпинделя.

Центровые оправки (рис. 43, а и б) одним концом закрепляются в гнезде шпинделя станка, а другим поддерживаются подшипником серьги. Оправка (рис. 43, а) для закрепления фрез, работающих при больших усилиях, имеет большую длину, позволяющую применять посредине добавочную серьгу. Оправка на рис. 43, б предназначена для легких работ. Концевые оправки (рис. 43, в) одним концом закрепляются в гнезде шпинделя станка, а на другом конце оправки закрепляется насадная фреза, которая работает вместе с оправкой как концевая фреза.

Закрепление фрез на центровых оправках

На рис. 44 приведены различные случаи закрепления фрез на центровых оправках. Конический хвостовик оправки входит в коническое отверстие 8 шпинделя, другой конец входит в подшипник 1 серьги. На рис. 44, а показано крепление на оправке цилиндрической фрезы 5 с винтовыми зубьями. Фреза надевается на среднюю (рабочую) часть оправки и может быть установлена в любом месте оправки при помощи установочных колец 3, 4, 6 и 7. Кольца надеты на оправку так же, как фреза 5. Крайнее левое кольцо 7 торцом упирается в заплечик, имеющийся на оправке, а в крайнее правое кольцо 5 упирается гайка 2, навернутая на правый конец оправки. На рис 44, б показано крепление на оправке нескольких фрез вплотную одна к другой (набор фрез); ширина установочных колец здесь различна. Нормальный набор установочных колец, прилагаемых к фрезерному станку, состоит из колец шириной от 1 до 50 мм: 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 3,0; 5,0; 8,0; 10; 15; 20; 30; 40 и 50 мм. При помощи установочных колец фрезы могут быть закреплены на определенном расстоянии друг от друга. На рис. 44, в показано крепление двух фрез на расстоянии А друг от друга. Расстояние А устанавливается при помощи подбора колец. Иногда, регулируя расстояния между фрезами на оправке, приходится ставить между установочными кольцами тонкие прокладки из алюминиевой или медной фольги и даже писчей или папиросной бумаги, так как иногда, пользуясь имеющимися в наборе кольцами, не удается получить необходимого расстояния между фрезами. Фрезы малых диаметров, работающие при небольших усилиях, удерживаются на оправке от провертывания трением между торцами фрезы и торцами колец, возникающим при затяжке гайкой. При тяжелых работах этого трения недостаточно, и фреза удерживается на оправке при помощи шпонки. По всей длине средней (рабочей) части оправки профрезерована шпоночная канавка, в ней крепится шпонка, на которую надевают фрезу. Кольца в этом случае также ставят на шпонке. Отверстия в кольцах, равно как и рабочие части фрезерных оправок, изготовляют только определенных диаметров. На отечественных заводах приняты оправки диаметром 16; 22; 27; 32; 40; 50 и 60 мм. Шпоночные канавки и шпонки также изготовляют определенных размеров, так что имеющиеся в инструментальной кладовой фрезы, оправки, кольца и шпонки одного номинала обязательно подойдут друг к другу. Фрезерные оправки должны быть прямыми, без забоин и вмятин, а кольца должны иметь торцы без забоин и заусенцев. При установке фрез надо располагать их как можно ближе к переднему концу шпинделя станка, чтобы уменьшить нагрузку на оправку. Если по некоторым причинам это не удается, надо ставить добавочную серьгу, что дает добавочную опору и разгружает фрезерную оправку. На рис. 45 показана добавочная серьга на станке при фрезеровании бруска широкой фрезой. Порядок установки и закрепления фрезы на оправке и закрепления оправки в гнезде шпинделя станка подробно изложен при рассмотрении наладки станка.

Закрепление фрез на концевых оправках

Фрезы, работающие зубьями, расположенными на торцовой поверхности, закрепляются на концевых оправках. На рис. 46 показана концевая оправка. Конический конец 1 вставляют в коническое гнездо шпинделя станка. Фрезу надевают на цилиндрическую часть оправки и затягивают винтом 3. Чтобы фреза не провертывалась, на оправке имеется шпонка 2.

Закрепление фрез с коническим и цилиндрическим хвостовиком

Фрезы с коническим хвостовиком, размер которого совпадает с размерами конического гнезда шпинделя станка, вставляют хвостовиком в шпиндель и закрепляют в нем посредством затяжного винта (шомпола). Это самый простой способ закрепления фрезы как для горизонтально-, так и для вертикально-фрезерного станков. Если размер конуса хвостовика фрезы меньше размера конуса гнезда шпинделя, то прибегают к переходным втулкам (рис. 47). Наружный конус такой втулки соответствует гнезду шпинделя станка, а внутренний — хвостовику фрезы. Переходную втулку с вставленной фрезой устанавливают в шпиндель и затягивают при помощи затяжного винта. Закрепление фрез с цилиндрическим хвостовиком производится при помощи патрона (рис. 48). Фрезу вставляют в цилиндрическое отверстие патрона 1 и закрепляют гайкой 2, навертываемой на передний конец патрона и охватывающей заплечиками разжимную втулку 5. Патрон с надетой фрезой устанавливают в шпиндель горизонтально- или вертикально-фрезерного станка и закрепляют затяжным винтом. Снятие фрезы производится освобождением гайки 2.

Закрепление насадных фрез большого диаметра

Торцовые фрезы диаметром 125 мм и выше изготовляют насадными. Такие фрезы могут иметь коническое (рис. 49, а) или цилиндрическое(рис. 49, б) посадочное отверстие. Фрезы с коническим посадочным отверстием насаживают на конус 2 фрезерной оправки (рис. 50 и 51) и при помощи вкладыша 3 и винта 4 закрепляют на нем. Вкладыш 3 входит в паз, имеющийся в корпусе фрезы. Оправка на рис. 50 вместе с фрезой крепится к шпинделю фрезерного станка затяжным винтом (шомполом), который ввертывается в резьбовое отверстие оправки. Оправку на рис. 51 вместе с фрезой надевают цилиндрическим пояском 5 на торец шпинделя фрезерного станка и крепят к ней четырьмя винтами 1 (см. также рис. 22). Чтобы оправка не провертывалась, в ней предусмотрены два паза 6, в которые входят сухари на торце шпинделя станка. Фрезы с цилиндрическим посадочным отверстием (см. рис. 49, б) крепят непосредственно к торцу шпинделя станка с помощью четырех винтов. Наиболее точное центрирование фрезы на шпинделе фрезерного станка и, следовательно, наименьшее биение зубьев в работе обеспечивают фрезы с коническим посадочным отверстием. Крепление по рис. 50 применяют на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках, крепление по рис. 51 — главным образом на продольно-фрезерных станках, когда необходимо иметь большой вылет торца фрезы от торца шпинделя.

Фрезерование металла

Фрезерование металла – один из наиболее распространенных способов обработки металлических изделий. Позволяет изготавливать детали высокой точности из тонколистового металла, из объемных заготовок. При этом используются как ручные способы, так и механизированные с разной степенью автоматизации.

Фрезерование классифицируется по типу применяемых фрез, направлению работы резца, виду станков и т. д. Наиболее современными методами считается фрезерование на станках с ЧПУ и обработка металла с помощью лазера. Подробнее о разных видах фрезерования металла вы узнаете из нашего материала.

История обработки металла фрезерованием

Под фрезерованием металла понимается обработка материала с помощью фрезы с целью создания фасонных и плоских изделий. Впервые данная методика появилась в Китае во второй половине XVII века. Конечно же, в то время еще не было никаких механизированных приводов.

Вместо металлической станины использовалась плита из камня, а оборудование приводилось в движение при помощи мулов, точнее, их мускульной силы.

На рубеже XVIII-XIX веков в промышленности стран Европы появился более совершенный вариант. Известный изобретатель Эли Уитни предложил проект подходящего фрезерного станка. Однако аппарат, приближенный к современному станку, был представлен только в середине 1830-х годов в США.

Тогда для передачи основного вращательного движения использовали плоский ремень. Зубчатое колесо, расположенное около шкива, было посажено на оправку, на которой крепился резец. Данный аппарат позволял обрабатывать только плоские детали, фреза в нем двигалась по вертикали.

После того как обработка металлов фрезерованием показала свою эффективность во время изготовления оружия, ее начали использовать и в гражданской промышленности. Первое, что стали производить – это гайки. С помощью станка, который был создан в Америке, делались внутренние отверстия и грани.

Через 20 лет на смену деревянному агрегату пришел стальной, созданный компанией Линкольн. Мало того, что некоторые запчасти удалось сделать более миниатюрными, так еще и долговечность механизма увеличилась. Кроме того, появилась возможность обрабатывать более массивные изделия и прочные сплавы, а в конструкцию встроили ходовой винт с маховиком.

Именно с тех пор и используется ручное фрезерование металла, когда механик вручную осуществляет крепление, выбор сверла, наладку, перемещение и т. д. Однако человеческий фактор никто не отменял, поэтому возможны частые ошибки, сбои, простои, поломки, дефекты и брак. Сложнее всего было обрабатывать криволинейные поверхности, поскольку они требовали особенно тщательного вытачивания.

С автоматизацией процесса начали появляться пульты цифрового и числового управления, что является уже более совершенным. Фрезерование металла с ЧПУ позволяет осуществлять резку с очень высокой точностью, поскольку все параметры, включая скорость, режим, перемещение фрезы во всех возможных плоскостях задаются самим программным обеспечением.

Сферы применения технологии фрезерования

Для того чтобы фрезеровка деталей была выполнена более точно, в каждом случае используются различные виды фрез. Несмотря на то, что обрабатываться могут практически любые материалы, чаще всего это все же металл.

Благодаря современным станкам, которые оснащены системами с ЧПУ, количество брака значительно сокращается. А числовые программы позволяют значительно упростить управление. Сегодня заготовки делаются с максимальной точностью и минимальным количеством брака, а все потому, что фреза заменена на лезвие.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

С помощью фрезерования металла на станках с ЧПУ можно делать следующее: отрезку, шлифование, гравировку, наносить специальные узоры, осуществлять токарные и другие работы, относящиеся к различным видам деятельности. В процессе используется несколько режущих многозубчатых фрез, причем в зависимости от их крепления в станке определяется тип работы (горизонтальный, вертикальный).

Нужно сказать, что фрезерование может производиться и под определенным углом, для чего нож устанавливается в соответствующем направлении.

Способов обработки существует несколько, выбор зависит от вида продукции, которая ей подвергается. В работе используются различные фрезы, например, торцевые, цилиндрические, зубчатые, концевые, фасонные и более сложные.

Фрезерование может быть применено в различных сферах: в машиностроении, металлообработке, деревообработке, ювелирном производстве, а также архитектуре и дизайне.

Данный вид обработки используется в отношении металлов различной плотности. В каждом отдельном случае выбирается своя фреза. Так, для фрезерования листового металла используются цилиндрические типы, а торцевые – для несимметричных схем резания.

То есть если необходимо обработать детали, имеющие правильную форму, то есть прямоугольную, квадратную и т. д., применяются два вышеуказанных способа. Одинаковое профильное изделие может быть сделано цилиндрической фрезой и с торца.

Наиболее популярным сегодня является фрезерование алюминия, а все потому, что данный металл используется во многих областях, например, в интерьере, эксклюзивном дизайне, изготовлении рекламных элементов, операторской техники и т. д.

Его широкое использование обусловлено тем, что он обладает легкостью, прочностью, а также низкой температурой плавления. Кроме того, из него легко можно вырезать любую деталь.

С помощью данного вида фрезерования, которое осуществляется на современных высокотехнологических станках, можно наносить надписи, узоры, рельефность и т. д. на сувенирные изделия, кухонную и маркетинговую продукцию. При этом они отличаются правильной формой, габаритами, идеальными краями и отсутствием заусенцев.

2 вида фрезерования металла

Методы фрезерования металла отличаются направлением подачи материала во время обработки. К примеру, при первичной обдирочной отделке металла либо заготовок, изготовленных из твердых сплавов, используется, как правило, встречная фрезеровка.

Что касается попутной методики, то она применяется в отношении мягких металлов или для чистовой, получистовой обработки. Нужно сказать, что эти способы имеют свои плюсы и минусы, которые и определяют их популярность.

Попутное фрезерование

Данная технология предполагает вращение режущей оснастки в том же направлении, в котором поступает заготовка. Именно поэтому данный способ обладает следующими плюсами:

• деформация детали практически исключается, а все потому, что нет необходимости в ее сильной фиксации к столу, поскольку заготовка прочно удерживается на станине под действием инерционных сил;
• шероховатость на поверхности после обработки минимальная, поскольку снятие припуска происходит очень плавно;
• режущая кромка фрезы затупляется медленнее, а значит, и износ ее незначительный;
• отведение стружки происходит быстрее и не требует использования дополнительных приспособлений и инструментов.

Помимо довольно большого количества преимуществ, данная технология имеет и недостатки. Например, ее нельзя использовать в отношении металлов, которые содержат большое количество твердых включений. Грубую поверхность перед обработкой необходимо подготовить.

Кроме того, во время попутной фрезеровки присутствует довольно сильная вибрация, избавиться от которой можно только путем использования станка с высокой жесткостью.

Встречная технология

Данный тип фрезерования отличается от предыдущего тем, что здесь режущий инструмент движется навстречу заготовке. Это позволяет не только повысить производительность, но обеспечить:

• минимальную нагрузку на механизм, благодаря чему рабочий ресурс значительно увеличивается;
• равномерное и мягкое воздействие на металл во время обработки, что позволяет увеличивать глубину реза постепенно, не отклоняясь от допустимых параметров;
• обработку без вибраций, причем даже металла, обладающего грубой шероховатой поверхностью.

Что касается недостатков, то к ним можно отнести необходимость надежной фиксации заготовки, поскольку сила резки частично направлена на отрыв от станины шаблона. Еще к минусам относится плохое отхождение стружки, в результате чего она может попадать в зону резки, а также быстрый износ фрезы.

Основные типы фрез

По типу режущей оснастки, используемой во время обработки, способы и виды фрезерования классифицируются следующим образом:

Торцевое – обработка, которая осуществляется с помощью соответствующей фрезы (торцевой), схожей со сверлом небольшой длины и увеличенного диаметра, с расположенными по торцевой окружности резцами (5 и более), закрепленными с разным шагом и одинаковой глубиной посадки.

С помощью данной оснастки производится формирование подсечек, канавок, колодцев, окошек, более точных габаритов заготовки, а также обратная фрезеровка и срезание торцов.

Что касается оснастки, то она либо полностью сделана из быстрорежущей стали, либо дополняется вставными резцами, изготовленными из победитового сплава (применяется для резки очень прочных металлов).

Нужно сказать, что это далеко не все типы фрез, которые используются во время обработки металла. Есть также и корончатые, которые применяются для того, чтобы получать крупные отверстия, червячные – для обработки материала несколькими режущими кромками одновременно и т. д.

Кроме того, на оборудовании, оснащенном ЧПУ, есть возможность осуществлять и лазерное фрезерование металла, где вместо режущего инструмента используется лазер.

Этапы фрезерования металла

Для того чтобы получить качественное изделие после фрезерования, независимо от того, из какого материала оно изготавливается, нужно обратить внимание не только на заготовку, но и на соблюдение технологии обработки, которая состоит из определенных этапов:

1. Подготовительная стадия, когда происходит установка режущего инструмента на шпинделе и фиксация заготовки на столе станка.
2. Следующим шагом является настройка параметров, которая включает установку скорости вращения режущей оснастки, глубину срезания металла за один проход, плавность подачи заготовки и направления ее движения.
3. Далее происходит запуск вращения режущей части на небольшой скорости, чтобы соприкосновение фрезы с обрабатываемым материалом было незначительным. Благодаря этому обеспечивается безопасность процесса, а также проверка необходимой глубины реза. После этого шпиндель возвращается в исходное положение и при необходимости производится корректировка параметров.
4. Электродвигатель включается второй раз, и в это время происходит подача заготовки и фрезерование, во время которого осуществляется контроль над соблюдением критериев формируемого изделия.

Возможные проблемы при фрезеровании металла и пути их решения

Несмотря на то, что для фрезерования металла используется современное оборудование, во время обработки возникают разного рода проблемы, причины которых и методы решения могут быть различными. Одним из примеров является травмирование оператора станка металлической стружкой, которая отлетает во время обработки материала.

Для того чтобы решить этот вопрос, достаточно правильно организовать систему отвода. Однако в процессе фрезерования металла есть и более существенные сложности, например, повреждение поверхности заготовки во время обработки и сокращение рабочего ресурса оснастки.

Снижение срока эксплуатации инструмента

К данным технологическим и техническим проблемам, связанным с фрезерованием металла, относится следующее:

• Быстрый износ кромки режущей оснастки. Причины этого могут заключаться в следующем: использование неподходящей оснастки, несоответствие скорости ее вращения либо неправильная подача материала во время обработки.
• Сильное выкрашивание кромки фрезы. Такое может произойти, если неправильно подобрать оснастку, скорость вращения (она слишком высокая), а также неподходящий угол, под которым установлен шпиндель. Кроме того, сюда же стоит отнести неподготовленную поверхность обрабатываемой детали, то есть не была произведена необходимая подготовка, а также слишком сильное давление фрезы.

Рекомендуем статьи

• Поломка инструмента полная. Причины: недостаточная прочность станка, термический удар. Для того чтобы избежать подобной проблемы, необходимо правильно подбирать оснастку, смазывать рабочую зону и использовать жидкостное или воздушное охлаждение, чтобы можно было регулировать температуру.

Реже поломка фрезы возникает из-за плохого отвода стружки или его полного отсутствия, в результате чего из-за необходимости в повторном срезании нагрузка на инструмент значительно возрастает.

Повреждение поверхности обрабатываемого изделия

К самым распространенным повреждениям обрабатываемого материала относятся следующие:

• Появление наклепа. Происходит подобное из-за повышения температуры в области резания, в результате чего пластичность материала уменьшается, а прочность увеличивается. Для того чтобы этого не допустить, необходимо использовать современные способы охлаждения детали.




• Отклонение от вертикали. Чаще всего причиной этого становится сильный износ кромки режущей оснастки либо неправильно выбран режим резки.
• Несоблюдение размеров. Возникает, как правило, при плохой фиксации детали, использовании инструмента недостаточной жесткости, слишком большой вибрации либо увеличении интервала замены. Для решения данной проблемы следует заменить фрезу, более жестко закрепить заготовку и воспользоваться виброгасителем.
• Неровности и выкрашивание. Чаще всего подобное происходит из-за неравномерной подачи заготовки, а также неправильной установки глубины реза и скорости съема металла при фрезеровании.

Зная, какие проблемы могут сопровождать процесс фрезерования металла, а также причины, по которым они возникают, и способы их решения, вы сможете правильно подобрать режим работы станка и оснастку, улучшив тем самым производительность процесса и качество готового изделия.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Читайте также:

  
• Нужно ли утеплять коробку входной металлической двери с терморазрывом
  
• Ионная связь неметалл металл
  
• Как сделать электрокарандаш для гравировки металла
  
• Что лучше металл или пластик
  
• Металлический или пластиковый колпачок который надевают на палец при шитье