Фрезерный станок резьба металла

Обновлено: 17.05.2024

Обратите внимание! Чтобы минимизировать возможные отклонения профиля, диаметр резьбофрезы не должен превышать 70% от диаметра резьбового отверстия.

Операции резьбофрезерования рекомендуется выполнять без использования СОЖ во избежание появления термических трещин.

Применение СОЖ допускается в случаях окончательной обработки нержавеющих сталей, алюминия, обработки жаропрочных сплавов или чугуна. Для улучшения процесса эвакуации стружки рекомендуется использовать обдув сжатым воздухом.

Основные методы врезания резьбофрезы

Для нарезания резьбы фрезой станок должен иметь три оси координат. Винтовая интерполяция − это функция станка с ЧПУ, инструмент управляется станком.

Реализуется спиральная траектория, и спиральная интерполяция образуется путем связывания плоской круговой интерполяции и линейного движения, перпендикулярного плоскости. Например, от точки A до точки B (рис. 1）

Спиральная траектория образована круговым интерполяционным движением плоскости X-Y и линейным движением оси Z.

Для большинства систем ЧПУ эта функция может быть достигнута с помощью следующих двух различных команд.

G02: команда круговой интерполяции по часовой стрелке.

G03: Команда круговой интерполяции против часовой стрелки.

Показано, что движение фрезерования резьбы (рис. 2) формируется за счет собственного вращения инструмента и винтового интерполяционного движения станка. Во время интерполяции круга используйте геометрическую форму инструмента и в сочетании с движением инструмента, перемещающегося на один шаг вдоль оси Z, обрабатывается необходимая резьба.

При нарезании резьбы фрезами можно использовать следующие три метода врезания:
1. Тангенциально дуговое врезание

2. Радиальное врезание

3. Тангенциально линейное врезание

1.Тангенциально дуговое врезание

При использовании этого метода режущий инструмент плавно врезается, не оставляя следов врезки, и отсутствует вибрация, даже при обработке твердых материалов.

Подготовка, программирование являются более сложными, чем метод радиальной врезки, поэтому этот способ рекомендуется использовать при обработке прецизионных резьб.

1-2: быстрое позиционирование, подвод

2-3: Инструмент тангенциально врезается по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

3-4: Полный круг на 360° для выполнения интерполяции резьбы, перемещение одного отведения в осевом направлении

4-5: Инструмент выходит по тангенциальной дуге, с одновременной подачей по оси Z

5-6: быстрый отвод

2. Радиальное врезание

Этот метод самый простой, но иногда возникают следующие две ситуации.

1. Малый сбег резьбы. В точках врезания и вывода будут заметны очень маленькие вертикальные отметки, но это не повлияет на качество резьбы.

2. При обработке очень твердых материалов, когда врезание близко к полной форме зуба, из-за увеличенной площади контакта между инструментом и заготовкой, может возникнуть явление вибрации инструмента.

Чтобы избежать вибрации, когда врезание близко к полной форме профиля, подача должна быть максимально уменьшена до 1/3 от рабочей подачи.

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, перемещение на один шаг вперед

3-4: радиальный возврат, быстрый отвод

3. Тангенциально линейное врезание

Использование этого метода очень простое и имеет преимущества метода дуговой врезки, но он подходит для фрезерования только наружной резьбы.

1-2: быстрое позиционирование, радиальное врезание с одновременной подачей по оси Z

2-3: полный круг на 360°, винтовое движение вокруг оси цилиндра, один вывод в осевом направлении

3-4: быстрый отвод

Расчет данных для фрезерования резьбы

1. Рассчитать скорость подачи и количество подачи инструмента

Vc = скорость резания (м / мин)

n = скорость вращения инструмента (R. P. M)

D = диаметр режущего инструмента (мм)

Vf = скорость подачи режущего инструмента (мм)

Z = количество режущих кромок

fz = подача на оборот на зуб (мм / р)

Пример расчета данных фрезерования резьбы

1. Расчет скорости вращения шпинделя (n)

Формула применения n = (1000 * Vc) / (π * D)

Vc: линейная скорость (м/мин) π: пи 3.14159 D: диаметр инструмента (мм) n: скорость (об/мин)

Пример: используйте резьбовую фрезу диаметром 25 мм, рекомендуемая линейная скорость 100 м/мин.

n = 1000 * 100/π * 25 = 1280 об/мин

2. Расчет скорости подачи режущего инструмента Vf

Формула применения Vf = fz * n * Z

Vf: количество подачи (мм/мин) n: скорость вращения (об/мин) Z: количество ножей fz: подача на нож

Пример: Однозубая резьбовая фреза режет заготовку со скоростью 1500 об / мин. Какова скорость подачи резания (значение Vf) инструмента? f Рекомендуемое значение 0,05 мм.

Vf = 0,05 * 1500 * 1 = 75 мм / мин.

2. Расчет осевой подачи инструмента

Для большинства станков с ЧПУ для инструмента, нарезающего резьбы, программируется осевая подача.

Для резьбофрез подача и So (подача фрезы за один оборот вокруг оси заготовки) рассчитываются отдельно.

Как выбрать фрезерный патрон для станка – тип хвостовика, тип гайки для цанг, оснастка под конкретный режущий инструмент

Конусы – самый распространенный тип хвостовиков фрезерных патронов. Преимущества: быстрая смена оснастки и инструмента, высокая точность центрирования, надежность крепления.

На сегодняшний день применяются следующие фрезерные оправки по способу закрепления в шпинделе:

Конус Морзе(DIN 228, ГОСТ 25551, конусность 1:19 ~ 1:20) Для ЧПУ не предназначен, один из самых старых инструментальных конусов. Ставится на универсальные фрезерные центры, сверлильные. Самоторможение или самозаклинивание не позволяет автоматически поменять оснастку, как на автоматическом оборудовании. Как правило, отбалансированы на частоту вращения не более 12000 об/мин.
Конус 7:24 ISO, соотношение 7:24 (SK – DIN 69871, BT – MAS 403, NT – DIN 2080). Как правило, отбалансированы на частоту вращения не более 25 000 об/мин.

SK и BT применяются на станках с ЧПУ и позволяют автоматически заменять инструмент. Вид NT ставится на универсальное оборудование, где невозможна автоматическая смена оснастки, сюда относятся также советские фрезерные или расточные станки.

Конусы 7:24 ускорили процесс металлообработки, но конструкция из-за массы все равно оставалась достаточно медленной. Скорость вращения можно было разогнать максимум до 25 000 оборотов в минуту.

Для обработки алюминия и других мягких материалов нужны были более легкие конструкции, которые можно было бы разгонять до больших оборотов, при этом сохраняя быстросменность оснастки. Тогда появилось решение этих задач – виды HSK и PSK.

Современные конусы – HSK (соотношение 1:10), PSK Capto (соотношение как у Морзе 1:19 ~ 1:20). Стандарт DIN 69893. Позволяют работать на больших оборотах, и предназначены для автоматических центров с числовым программным управлением. Скорость вращения можно разогнать до 40 000-50 000 оборотов в минуту. В HSK есть возможность закреплять токарные резцы через переходники.
Цилиндрический хвостовик. Находят применение на фрезерном или сверлильном оборудовании, их можно вставить в более крупный цанговый патрон, или в Weldon, а также в осевой держатель инструмента на токарном центре.

Особенности патронов с конусом Морзе

Основной размерный ряд Морзе по номерам: от 0 до 6. Метрические размеры: 80, 100, 120, 160, 200. Помимо шпинделя КМ может вставляться в заднюю бабку токарного оборудования.

Оправки MTA с лапкой используют для сверления в токарных, фрезерных и сверлильных центрах. Переходные втулки для Морзе расширяют возможности оборудования.

Хвостовики MTA предназначены в основном для закрепления сверл.

Оснастка MTB фиксируется на резьбу (осевое отверстие с резьбой в хвостовике). Такое крепление более надежное и жесткое, подходит для фрезерных операций на фрезерных центрах.

Хвостовики MTB предназначены в основном для фиксации фрез.

Укороченные хвостовики применяются в основном в сверлильной оснастке.

Основные размеры: В7, В10, В12, В16, В18, В22, В24, В32, В45, где цифра после буквы B обозначает больший диметр.

Особенности оснастки с конусами 7:24 ISO

Оправки имеют размерный ряд хвостовиков в зависимости от величины станка: 30, 40, 50 и т.д. Например, BT40 – для средних по размеру обрабатывающих центров. Проще всего определить размер метрического конуса по внутренней резьбе. Для 30го размера резьба будет M12, для 40го – M16 и для размера 50 – M24. Передача крутящего момента осуществляется через пазы во фланце. Существуют также оснастка не с метрической резьбой, а с дюймовой, например типа CAT.

Вторая (обратная) часть оправки используется для фиксации режущих элементов – напрямую или через цанги (ER, OZ, EOS, SC, GT, TC и другие).

Получается, что в цанговые патроны можно крепить монолитные фрезы, сверла, метчики и другой режущий инструмент с цилиндрическим хвостовиком. В другие виды оснастки можно зажимать сверла, в том числе корпусные, насадные фрезы, включая модели со сменными пластинами. Существуют также конуса ISO для расточных систем.

Под каждый вид оснастки используется свой штревель (винт) для фиксации и удержания в станке во время обработки.

По подаче смазочно-охлаждающих жидкостей оправки ISO бывают четырех типов:

A – нет подачи СОЖ
B – подача СОЖ через фланец
AD – подача СОЖ через центральное отверстие
AD/B – подача СОЖ через отверстие или фланец

Кратко рассмотрим отличительные особенности распространенных стандартов метрических конусов.

SK – DIN 69871

Основные особенности SK:

Стандарты DIN 69871, ISO 7388/1, ГОСТ 25827 исполнение 2, DAT, AT.
Возможно использование на станках с ЧПУ.
Чаще всего ставятся на европейские станки.
Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
Два паза на фланце оправки, паз вырезан полностью на всю ширину фланца.
Визуально два кольца на фланце одинаковой ширины.

Пазы на фланце SK:

BT – MAS 403

Основные особенности BT:

Стандарты MAS 403, JIS B 6339.
Возможно использование на ЧПУ.
Чаще всего стоят на азиатских станках.
Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
Два паза на фланце оправки, паз вырезан не до конца фланца.
Визуально верхнее кольцо на фланце шире, чем нижнее.

Пазы на фланце BT:

NT – DIN 2080

Основные особенности NT:

Стандарты DIN 2080, ISO 7388/2, ГОСТ 25827 исполнение 1.
Использование на универсальном оборудовании.
Нельзя использовать на автоматических центрах, только ручная смена оснастки.
Закрепление в шпинделе штревелем или винтом.
Два паза на фланце оправки.
Визуально одно кольцо на фланце и удлиненная резьбовая часть в виде цилиндра.
Некоторые модели могут закрепляться в станке как на внутреннюю резьбу, так и за внешние выступы удлиненной части оправки.

Пазы на фланце NT:

Особенности конусов HSK и PSK

Основные особенности HSK:

Стандарт DIN 69893.
Укороченный облегченный конус 1:10
Закрепление в оборудовании не через штревель, а разжимной цангой.
Крутящий момент передается через пазы.
Существует несколько видов HSK: A, T (для токарного инструмента), B, C, D, E и F.
Используется как на центрах с ЧПУ, так и с ручной сменой инструмента (C и D).
A, B, C и D применяются на низкоскоростных станках, E и F – для высокоскоростной обработки (симметричны во избежание биения).
Облегченная конструкция, скорость доходит до 50 000 об/мин.
Можно фиксировать токарные резцы и державки с помощью переходников.

Основные особенности PSK Capto:

Стандарт ISO 26623-1
Соотношение 1:19 ~ 1:20
Сечение оснастки не круг, а полигон (треугольник с округлыми углами и вогнутыми сторонами).
Крутящий момент передается через полигональный конус.
Более жесткая конструкция и более точное позиционирование, чем у HSK.
Дороговизна оснастки, зачастую использование материально нецелесообразно.

Преимущества современной оснастки HSK и PSK в полной мере можно оценить при обработке легких материалов – дерева, алюминия и т.д.

Особенности фрезерных оправок с цилиндрическим хвостовиком

Основные особенности оправок с цилиндром:

Прямой цилиндрический хвостовик с лыской или без нее.
Обычно закрепляются на фрезерном или сверлильном станке в более крупный цанговый патрон, или в Weldon, а также в осевой держатель инструмента на токарном станке.
Цанговые патроны удобно использовать при большом вылете и для фиксации цанг малого размера. Чаще всего оснастку такого вида относят к переходникам-удлинителям и используют во фрезерных обрабатывающих центрах. Мини-гайка позволяет работать в труднодоступных местах.
Сверлильные патроны рекомендуются для токарного оборудования.

Фрезерные патроны с цилиндрическими хвостовиками по своей сути – переходные втулки, но также могут использоваться в токарных станках в держателях для расточных резцов (с лыской).

Типы гаек цанговых патронов для фрезерного станка

Цанги для фрез, сверл и другого инструмента с цилиндрическим концом обычно закручиваются в оснастке гайками четрех видов: тип A, UM, OZ (EOC) и мини-гайка.

Типы оправок под различный режущий инструмент

Рассмотрим основные виды такой фрезерной оснастки по способу фиксации инструмента:

ER, ERM – цанговые патроны для стандартных и мини-гаек.

Используются для зажима фрез, сверл, разверток и другого инструмента с цилиндрическим концом в цангах ER.

SC, HC – силовые фрезерные патроны для прямых цанг.

Благодаря роликовым подшипникам более сильный зажим хвостовой части, чем в обычных цанговых.

Weldon (SL) – для зажима инструмента с хвостовиком Велдон (с боковыми лысками). Сюда относятся корпусные сверла, различные фрезы. Оправка имеет один или два зажимных винта.

Whistle Notch – как и Велдон, зажимает хвостовик с лысками, но под углом не 90°, а 88°, что предотвращает осевое смещение инструмента, его «вытягивание».

Также имеет один или два зажимных винта. Стандарт инструмента DIN 1835E – цилиндрический хвостовик с наклонной лыской (угол наклона 2°).

MTA, MTB – для фиксации сверл (с лапкой) и фрез (с резьбой) с конусом Морзе.

FMB, SEMC – для крепления насадных фрез. Крутящий момент передается через шпонки.

APU, KPU – сверлильные патроны. Зажимают сверла различных диаметров (от 1 до 13 и от 3 до 16 мм).

Резьбонарезные патроны с осевой компенсацией и без нее – для машинных метчиков (TC, GT). Метчик фиксируется в специальной цанге (головке).

SOM – оснастка для сменных фрезерных головок, которые закручиваются непосредственно в патрон.

SF – термозажимные патроны для осевого инструмента. Отверстие в такой конструкции немного меньше чем диаметр хвостовика инструмента, расширяется при нагреве. Оправки позволяют работать с большой жесткостью на высоком вылете. Применяются для концевых фрез, разверток. Дают высокую точность обработки за счет точной посадки инструмента в патроне.

Гидропластовые патроны – высокое усилие зажима и точность по биению благодаря давлению жидкости. Мембрана либо сужается, либо расширяется при регулировке винтом. Часто используется при зажиме концевых фрез, разверток.

Обратите внимание: у различных производителей встречается и другая маркировка.

Как расшифровать маркировку фрезерного патрона

Попробуем по названию определить, что за оснастка перед нами. Например, у нас есть три патрона – BT40-ER16-100, SK50-SEMC22-55 и MTB3-FMB27-25.

BT40-ER16-100– тип BT, размер конуса 40, для цанг ER размера 16, вылет от шпинделя 100 мм. Это классический цанговый патрон для станка с ЧПУ, инструментальный конус 7:24. Если у вас азиатский станок среднего размера и вам нужно найти оправку для цанг ER, чтобы зажать фрезу или сверло, то, скорее всего оснастка BT-ER вам подойдет.
SK50-SEMC22-55– тип SK, размер конуса 50, комбинированный патрон для насадных фрез с посадочным диаметром 22 мм, вылет от шпинделя 55 мм. Комбинированные оправки SEMC подходят для зажима насадных фрез, в том числе отрезных дисковых – с поперечными и продольными пазами. SK также применяются на автоматических центрах, но европейского производства.
MTB3-FMB27-25– патрон с хвостовиком конус Морзе №3 с резьбой для насадных фрез, посадочный диаметр 27 мм, вылет от шпинделя 25 мм. Хвостовики Морзе с резьбой можно использовать для фрезерования. Насадные фрезы должны иметь поперечные пазы.

Вот и все. Ничего сложного, правда? Надеемся, статья помогла вам разобраться в ассортименте патронов для обрабатываемых центров. Как правило, производители станка в характеристиках указывают тип используемого патрона (BT, SK или другой). Дальше останется только выбрать такие патроны, которые необходимы для тех или иных технологических операций.

Будем рады подобрать инструмент и оснастку для вашего токарного или фрезерного станка. При необходимости наш технолог поможет решить ваши технологические задачи.

Фрезерование резьбы

При фрезеровании резьбы профиль будущего отверстия формируется благодаря круговому врезанию вращающегося инструмента. Шаг резьбы определяется величиной линейного перемещения фрезы за один оборот.

Данный метод не так распространен, как точение, но он дает высокую производительность в некоторых операциях. Этот способ предпочтителен в случаях:

обработка ассиметричных деталей;
не вращающихся элементов;
при тонкостенных металлах;
труднообрабатываемые заготовки.

Фрезерование резьбы возможно выполнить на станках, которые одновременно перемещают рабочий стол или заготовку в трех пространственных осях. Чтобы достичь лучших результатов, учитываются некоторые факторы.

Чтобы резьба получилась высококачественной, необходимо работать с подачей на зуб. Это значение допускается до 0,15 миллиметра на один зуб.

Выбор размеров фрезы

Резьбофреза с маленьким радиусом дает возможность получить высококачественную резьбу. Для минимизации отклонений, радиус фрезы должен иметь размер 0,7 от радиуса будущей резьбы.

Траектория перемещения фрезы при обработке резьбы

Траектория движения фрезы позволяет получить правостороннюю или левостороннюю резьбу. Это выполняется, выбрав нужный метод обработки заготовки.

Методы фрезерования

Существует 2 вида фрезеровки:

Попутная

Этот метод – наиболее частый и предпочтительный вариант, нежели оставшаяся, встречная фрезеровка. При данном методе фрезеровки направления подачи и вращения режущего инструмента совпадают. Плюс метода: стружка тонкая, толщина приближается до нуля на выходе. Отсутствует сильное трение.

Встречная

При данном методе направления резьбофрезы и подачи не совпадают, они противоположны. Во время работы происходит выглаживание поверхности. Также происходит повышение температуры и трения. Это приводит к упрочнению поверхности заготовки. Встречная фрезеровка не всегда желательный процесс, поскольку тогда снижается стойкость фрезы и сокращается эксплуатационный период. Кроме всего минус метода: высокая толщина стружки и повышение температуры на выходе. Из-за этого она налипает или наваривается на режущую кромку фрезы. Дальнейший процесс может быть невозможен, происходит разрушение кромки.

Чтобы повысить стабильность фрезеровки, врезание и ввод режущей фрезы выполняется по дуге.

Диаметр отверстия определяется передвижением режущего элемента по горизонтальному и вертикальному направлению, а шаг задается по оставшейся оси Z.

Внутренняя правосторонняя резьба

Режущий элемент необходимо поднести на близкое расстояние к основанию отверстия, а далее он передвигается к выходу. Вращение происходит направо, т.е. против часовой стрелки. При этом одновременно выполняется фрезерование.

Левосторонняя резьба

Выполнение левосторонней резьбы выполняется с вращением резьбофрезы налево. Также одновременно выполняется фрезерование металла.

Виды фрезерования

Фрезерование резьбы осуществляется тремя способами подачи на врезание:

радиальное;
тангенциальное врезание по дуге;
по касательной.

В первом случае инструмент подводится к заготовке под прямым углом, и устанавливается по центру. Этот метод является самым простым, однако он имеет больше всего минусов, поскольку вырастает угол обхвата. Применяют метод в отдельных случаях, которые являются исключением.

Второй вариант – самый предпочтительный и часто используемый. Фреза на повышенных оборотах подносится к детали, не подводя к ней всего полмиллиметра. Врезание происходит по радиусу с вращением по оси Z. После прохождения одного оборота, режущий инструмент выводится точно таким же способом. Данный метод позволяет мягкое вхождение и вывод резьбофрезы из заготовки.

Последний метод весьма прост в исполнении. Он имеет все достоинства предыдущего варианта, но использовать его возможно только при выполнении наружной резьбы.

Для любой операции рассчитывается правильное значение заданной подачи. Это дает правильную нагрузку на все элементы станка.

Количество проходов

Припуск лучше стоит удалять в несколько проходов. Это позволит улучшить качество резьбы, которые имеют крупный шаг, плюс, снижает вероятность поломки. Также фрезеровку в 2-3 прохода стоит выполнить, когда у резьбы жесткий допуск. Все это обеспечивает повышенную надежность работ даже в нестабильных условиях металлообработки.

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей

В большинстве случаев нарезка резьб выполняется без использования СОЖ, поскольку она увеличивает амплитуду температур на входе и выходе. Это провоцирует возникновение трещин. СОЖ лучше всего применять при обработке сплавов или материалов, которые выдерживают повышенные температуры (алюминий, чугун). Чтобы улучшить отвод стружки, применяется обдув воздухом из баллона.

Радиус отверстий

При фрезеровке резьбы первоначальное отверстие должно иметь тот же радиус, что и для нарезания резьбы метчиком. Обрабатывается оно (отверстие) наибольшего размера в пределах допускаемого. Это позволяет получить повышенную стойкость инструментов, повышается надежность процесса резки.

Обслуживание

Высокую надежность крепления режущего элемента со сменными пластинами, которые закрепляются винтом, обеспечивает динамометрический ключ. Однако не стоит сильно затягивать винты, поскольку это скажется на сроке эксплуатации режущего инструмента и приведет к поломкам, деформациям пластин, или винта. Слабая затяжка приведет к появлению вибраций, что сильно скажется на точности обработки.

Чтобы повысить безопасность труда и надежность фрезерования резьбы нужно выполнять меры предосторожности: часто менять винты и следить, чтобы гнездо для пластины оставалось чистым, поскольку лишний мусор может передвинуть пластину.

Фрезерование: инструмент и фрезерные станки по металлу

Процесс фрезерования включает в себя обработку резанием деталей с плоской и фасонной поверхностью, выполняемую на специальных фрезерных станках.

Фреза представляет собой режущий инструмент, вращающийся вокруг продольной оси, с цилиндрической, конической или фасонной поверхностью, на которой размещены зубья с режущими кромками, обладающие повышенной твердостью и износостойкостью.

С учетом повышенных силовых нагрузок, возникающих в процессе фрезерования, для производства фрез принято использовать материалы, обладающие повышенной твердостью и износостойкостью. Большая часть фрезерного инструмента изготовлена из быстрорежущих сталей, и для изготовления зубьев используются твердосплавные, керамические и алмазные вставки.

Фрезерный инструмент работает в условиях повышенных силовых нагрузок, поэтому при его производстве наиболее предпочтительны:

быстрорежущие стали;
твердые сплавы (сверхтвердые материалы);
алмазы;
металлокерамика.

Для обработки деталей, различающихся по форме, конфигурации обрабатываемой поверхности, материалам применяются фрезы нескольких типов, различающиеся по форме и техническим параметрам:

Имеются отличия и в конструкции фрезерного инструмента. Фрезы могут изготавливаться:

цельными – используется однородный материал;
сборными – тело (несущая часть) фрезы и зубья в таком инструменте выполняются из разных материалов и соединяются друг с другом с помощью крепежных элементов;
напайными – имеют напаянные режущие элементы
сварными - зубья привариваются к телу фрезы.

Заданная конфигурация обрабатываемой поверхности (плоскости, канавки, пазы, выступы и пр.) обусловливает применение фрез с соответствующими параметрами режущих поверхностей, влияющих на скорость и качество обработки. Широкий выбор фрезерного инструмента различной конфигурации, среди которых наиболее предпочтительным является использование торцевых, концевых, дисковых, отрезных, шпоночных, пазовых, затылованных фрез, обеспечивает фрезерование даже в труднодоступных местах корпусных деталей.

Торцевыми фрезами принято вести обработку плоских поверхностей. Процесс резания ведется режущими кромками зубьев, находящимися в торцевой части фрезы. Геометрия зубьев различается по различным параметрам, усложняясь в соответствии с качественными параметрами материала и рельефа обрабатываемых деталей. Для работы на станках с ЧПУ часто пользуются длиннокромочными фрезами, способными обеспечить необходимую точность исполнения.

Высокой степенью универсальности обладают фрезы концевые – их используют для резания как металлических, так и неметаллических (деревянных, пластиковых) изделий в мебельном и строительном производстве. Этот инструмент можно использовать для вырезания контурных канавок и пазов в деталях, изготовленных из сталей и цветных металлов средней твердости (не выше 1 тыс. Н/мм 2 ).

Отрезными фрезами выполняют работы по отрезке, прорезанию пазов и шлицев, либо в комбинациях указанных работ. Отрезная фреза имеет плоскую цилиндрическую форму с зубьями, расположенными по периметру окружности, обеспечивающими резание высокопрочных, среднепрочных сталей и чугуна. Этот инструмент успешно используется на универсальном фрезерном оборудовании и на станках с ЧПУ.

Шпоночные фрезы предназначены для нарезания пазов под шпонки. Такие фрезы имеют конический хвостовик и применяются при работах с латунью и отожженном чугуне.

При фрезеровании уступов и пазов в деталях из металлов и сплавов применяются трехсторонние дисковые фрезы, оснащенные вставными ножами, на которые напаиваются твердосплавные пластины. Дисковыми трехсторонними фрезами обрабатываются также чугунные изделия с использованием оборудования автоматического и универсального типа.

Фрезерные станки

В зависимости от расположения оси шпинделя фрезерные станки подразделяются на:

вертикальные – для обработки металлических и пластиковых деталей;
горизонтальные – для обработки штамп, спиралей, рамок.

Кроме операций фрезерования, такие станки используются для:

зенкерования;
растачивания;
сверления отверстий.

1 – фреза, 2 – шпиндель, 3 – хобот, 4 – станина, 5 –стол, 6 – салазки, 7 – консоль, 8 – фундаментная плита

1 – фундаментная плита, 2 – станина, 3 – консоль, 4 – салазки, 5 – стол, 6 – хобот, 7 – оправка со фрезой

При обработке сложных и труднодоступных поверхностей, а также при необходимости получения высокой точности и чистоты обработки применяются многоосные станки с числовым программным управлением, на которых возможно выполнение процессов последовательной обработки фрезерованием в автоматическом режиме. Фрезерные станки с ЧПУ успешно используются во многих отраслях промышленности, где необходима высокоточная обработка деталей из металлов и сплавов.

Компоновки фрезерных станков с ЧПУ:

а – вертикально-фрезерный станок с крестовым столом; б - консольно-фрезерный станок; в – продольно-фрезерный станок; г - продольно-фрезерный станок с неподвижной поперечиной; д – широкоуниверсальный инструментальный фрезерный станок

Программирование обработки деталей на фрезерных станках с ЧПУ значительно облегчает работу станочников, одновременно обеспечивая возможность пооперационной обработки без переустановки деталей, что повышает точность и чистоту обработанных поверхностей. Использование фрез с зубьями повышенной твердости различной конфигурации позволяет выполнять обработку деталей из практически любых металлов и сплавов на высоких скоростях скорости ведения, включая подготовку параметров резания в соответствии с заданной чистотой и точностью, ведение обработки, контроль в процессе работы, проверку окончательных результатов.

Фрезерная обработка на станках с ЧПУ начинается с создания компьютерной модели предстоящих технологических операций, после чего разрабатывается математическая модель. На ее основе создается специальная компьютерная программа, которая устанавливается в систему числового программного управления станка. Программа осуществляет управление устройствами станка в автоматическом режиме, в том числе движением режущего инструмента в соответствии с заданной технологией обработки деталей.

Использование программного управления фрезерными станками решает задачи изготовления деталей сложной конфигурации, в том числе фрезерование таких изделий, как:

корпусные и сварные детали;
шлицевые валы и втулки;
шестерни и зубчатые колеса;
пазы различного назначения;
выступы;
винтовые, спиральные, плоские поверхности.

На фрезерных станках ЧПУ соблюдается высокая точность обработки, после чего не требуется выполнение доводочных операций. Это дает возможность сократить время изготовления деталей и, соответственно, значительно уменьшить производственные затраты.

Читайте также: