Заказать обратный звонок
Этот сайт использует сookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете согласие на работу с этими файлами
Виды фрез по металлу: назначение, форма, классификация
Самый первый процесс фрезерования, известный в истории, изображён в рукописях Леонардо Да Винчи. Но практического применения эта технология не получала ещё лет 200. Да и потом, французский изобретатель хоть и создал реально работающий станок, но до промышленного производства дело не дошло. И только в США к началу 19 столетия первый фрезерный станок появился в очень узкой нише — изготовление деталей для напольных механических часов. Вскоре американцем Э.Уитни было разработано по-настоящему серьёзное оборудование — новый станок обеспечил серийное производство мушкетов.
И это лишь часть возможных фрезеровальных операций — достаточно лишь подобрать инструмент для каждой цели и задать нужную программу. Но если коротко, то любая технологическая операция на фрезерном станке — это срезание металла с заготовки, создание нужных параметров детали с помощью инструмента, который закрепляется на движущемся шпинделе. Каждый из зубьев «вгрызается» в металл, снимая разную по толщине стружку. Но сами инструменты и движение шпинделя отличаются в зависимости от конкретного вида обработки.
В течение последних 150 лет фрезы превратились из примитивного резца в многопрофильный универсальный инструмент, выполняющий разнообразные задачи:
- сверлить отверстия;
- наносить канавки;
- создавать пазы;
- обрабатывать торцевые поверхности;
- выполнять узоры;
- делать гравировку;
- нарезать шлицы.
Долгие годы особых перемен в конструкции и принципе работы фрезерного станка не происходило. И резкий скачок технологий в 1962 году — появляется оборудование с числовым программным управлением. А вот название «фреза» закрепилось французское, придуманное в 18 веке — возникло оно из-за сходство первых образцов с земляникой и прочно вошло в современную терминологию.
Профессионал должен подбирать инструмент, ориентируясь на конкретный состав заготовки, обеспечивая при токарке чугуна точность с допуском 1 микрон. Процесс обработки — это удаление с заготовки слоя материала (который превращается в стружку). При этом обрабатываемая деталь вращается, а резец, перемещаясь, создаёт заданные параметры — размер и конфигурацию.
пластик;
композитные материалы.
стекло;
камень;
дерево;
С появлением станков ЧПУ фрезы «научились» работать не только с металлом, но и множеством других материалов:
Замена режущего инструмента происходит в двух случаях — когда он затупился и после истечения срока эксплуатации. Дополнительно во время работы требуется следить за смазочно-охлаждающими жидкостями — периодически добавлять их или выполнять замену.
Но классификацию можно проводить по самым различным параметрам. Это не вопрос терминологии, а многообразие модификаций, адаптированных под различные технологические операции и параметры конкретных металлов. Краткий обзор по материалу непосредственно режущей части:
- металлокерамика;
- быстрорежущая сталь;
- твердосплавные модели, чаще всего из карбида вольфрама;
- минералокерамика;
- распространённый вариант — инструментальная легированная сталь;
- редкое использование — алмаз;
- массив кардной проволоки.
Различаются конфигурации в зависимости от выполняемой фрезой задачи. Основные варианты:
- дисковые;
- цилиндрические;
- фасонные;
- кольцевые;
- червячные;
- конические;
- шпоночные;
- сборные;
- сферические;
- концевые;
- угловые;
- торцевые;
- для Т-образных выемок.
Направление движения (вращения).
Расположение зубьев.
Какие бывают фрезы
Сборные или монолит.
Режущая часть — это зубья. Они могут быть затылованные. Основное назначение таких моделей — фасонная обработка заготовки. Тыльная часть этих зубьев оформлена в виде архимедовой спирали. Второй тип фрез — остроконечные. Их можно считать универсальным инструментом. Конфигурация — парабола, трапеция, «двойная спинка».
При выборе необходимо учитывать и количество заходов во время обработки. В одном случае необходимо трижды проходить циклы с разными фрезами, в другом — все операции выполняются одним инструментом за единый цикл.
Из чего состоит фрезеровальное оборудование (общая схема)
Помимо материала, классифицировать виды фрез можно и по другим признакам:
Фасон режущих частей.
Метод установки.
В зависимости от конкретных параметров заготовки выбирается метод обработки. Главный критерий — геометрия детали. Основные способы фрезерования:
Какие используются виды технологических операций
Мастер задаёт конкретный параметр угла, как правило, в диапазоне 45-75 градусов. Таким методом изготавливают разнообразные фаски, сложные геометрические профили, «ласточкин хвост».
Угловое
01
02
Обработка происходит по двум параллельным поверхностям детали. Работают боковые фрезы — их может быть две или несколько. Основные задачи — пробивка на детали канавок, пазов. Работа над различными профилями. Изготавливаемые объекты — шестерни, кронштейны, автомобильные оси, корпуса трансмиссий, рычаги.
Применяется при работе с плоскими поверхностями и для обработки контуров детали. Инструмент — цилиндрическая фреза, которая расположена параллельно поверхности детали. Зачастую используется в качестве финишной обработки изделий.
Параллельное (Сдвоенное) фрезерование
Обычное
03
Торцевое
Боковое
Если кратко — это выравнивание поверхности. Принцип вертикального фрезерования. Режущий инструмент превращает лишний слой материала в стружку, а торец выполняет финишное сглаживание поверхности.
В работе участвуют концевые или боковые фрезы как на горизонтальных, так и на вертикальных станках. Задача — создать прорези, канавки, рёбра, сложные контуры и кромки. Используется в работе над самыми разнообразными изделиями — от электронных приборов до компонентов для авиации, от медицинских имплантов до форм для литья.
05
04
Групповое
Одновременно задействовано несколько режущих инструментов. Использование на общей оправке фасонной, концевой и других видов фрез позволяет создавать изделия самой сложной конфигурации и при этом обеспечивать максимальную точность параметров. Таким образом производят кронштейны и корпуса трансмиссий, компоненты автомобильных двигателей и шестерни. Но самое главное преимущество этого метода — высокая эффективность. Слаженная работа нескольких фрез означает высокую скорость работы, следовательно, снижается итоговая стоимость созданной детали.
06
Индивидуальная работа над самыми сложными конфигурациями. В некоторых сферах промышленности изготавливаются специальные фрезы с формой, повторяющей контур изготавливаемой детали.
Формовое. Фасонное
07
08
Здесь всё понятно. Нарезка внутренней или внешней резьбы по заданным характеристикам.
Заготовка идёт в работу в наклон или перпендикулярно. Этот метод работы обеспечивает целый комплекс преимуществ: абсолютно ровную и гладкую поверхность изготовленной детали, возможность создавать изделия со сложным профилем. Выполнение канавок, пазов и кромок заданной глубины с высокой точностью.
Фрезерование резьбы
Концевое
Зубофрезерование
Пильное
Основной метод при изготовлении шестерён, когда требуется максимальная точность. Таким способом можно создавать практически любые типы передач, от конических до реечных.
Инструмент разрезает металл, при этом движется на непрерывной подаче. Таким образом можно просто разделить заготовку на части, а можно выполнить узкую прорезь с высокой точностью размеров и качественной поверхностью.
11
10
09
Для создания многих деталей заготовка должна пройти через несколько операций фрезерования. Перечень конкретных технологий и выставляемые в программе параметры зависят от комплекса условий:
Различным бывает и способ удаления стружки. В сквозных отверстиях он может направляться от краёв внутрь. Вариант оптимальный, но он не подходит для глухих отверстий — в них просто будет оставаться стружка. Индивидуально мастер решает и вопрос использования смазочно-охлаждающих жидкостей в зоне обработки.
Конфигурация заготовки.
Не все рассмотренные нами методы подходят для работы со сложными формами. Например, концевое и резьбовое фрезерование позволяет создавать более сложные детали, но перечень и количество операций мастер должен определять самостоятельно в соответствии с эскизом.
Требования к качеству поверхности
В первую очередь это относится к шероховатости. Торцевой и концевой методы обеспечивают самый низкий уровень шероховатости — для большинства металлов возможен показатель порядка 0,8 мкм.
Вид обрабатываемого металла, его характеристики.
С учётом всех параметров материала мастер определяет оптимальную скорость обработки, для самых твёрдых металлов и сплавов потребуется специальный инструмент. В расчёт принимается и коэффициент теплопроводности, а также ударная вязкость.
Алгоритм работы мастеров
Соблюдать режим влажности в помещении, коррозия — главный «враг» металла.
Исключить ударные нагрузки — в первую очередь, на грани инструмента. Безусловно, они не сломаются, но моментально затупятся
Обязательно применять консервирующие составы при длительном хранении — но при этом наносить смазку нужно только на абсолютно чистую поверхность фрез.
Не хранить фрезы (свёрла и прочее) навалом! Лежать «кучей» инструменты могут без проблем только в одном случае — если на каждом из них надета надёжная индивидуальная упаковка.
Температурный режим не так важен, как влажность, но и хранение в неотапливаемом складе также нежелательно.
Алмазные фрезы должны находиться в упаковке постоянно, вынимать следует только на время выполнения операции.
05
06
04
Это относится к любому металлообрабатывающему инструменту. Оптимальные варианты хранения фрез:
01
03
02
ненадёжность крепления.
даже незначительные дефекты подающих устройств;
Продлить срок службы фрезы не так-то просто — во-первых, он зависит от состояния самого фрезерного станка. Наиболее частые проблемы:
Но самое главное, что приводит в негодность фрезу — неподходящий материал. Режущий инструмент для дерева моментально выйдет из строя при попытке обработать металлическую заготовку, а твердосплавный инструмент отправит пластиковое или деревянное изделие в брак без возможности восстановления и переделки.
чрезмерные вибрации;
Хранение фрез и общие правила эксплуатации для различных модификаций
Для хранения правила стандартны, достаточно просты, соблюдать их нетрудно, а вот игнорировать любое из них категорически нельзя:
Эти правила позволяют продлить срок эксплуатации фрез и других металлообрабатывающих инструментов. А вот расположение их в шкафах и боксах строго в порядке по диаметру хоть и не играет роли для сохранности, но зато экономит время мастера и позволяет моментально найти нужную фрезу. Безусловно, основные критерии для выбора способа хранения — количество инструментов и необходимость (или её отсутствие) в мобильном варианте.
Не откладывайте ваши идеи в долгий ящик. Мы здесь, чтобы воплотить их в жизнь
Заполните форму, и начнем работу над вашим проектом прямо сейчас!
