Методы фрезерования и последовательность обработки металла

О чем речь? Методы фрезерования зависят от направления подачи материала во время обработки. Выделяют две основные схемы – встречную фрезеровку и попутную.

На что обратить внимание? Встречный метод используют для первичной резки поверхности или обработки твердых сплавов. Попутный применяют на заключительных этапах фрезеровки или для резания мягких металлов.

Кратко о фрезеровке

Современная металлообработка включает в себя множество технологий, среди которых значимое место занимают различные методы фрезеровки, позволяющие создавать детали различной формы и размера. Фрезерные станки разных типов разрабатываются для решения сложнейших технологических задач и делают производственные процессы более эффективными, особенно если продукция выпускается крупными сериями.

В ходе фрезерования могут разделяться на отдельные элементы заготовки, шлифоваться поверхности, наноситься насечки, пазы, канавки, а также высверливаться отверстия (сквозные или глухие). Фрезы используются для выполнения разнообразных видов обработки металлических заготовок. Существует большое количество видов и типов этих инструментов разного размера, в том числе режущих и многозубчатых.

Основные виды режущих аппаратов

Различие методов фрезерования обусловлено видом режущих аппаратов, применяемых для выполнения работ. Перечислим основные:

• Торцевые – такие фрезы формой напоминают сверла, однако имеют меньшую длину и больший диаметр. Рабочая часть снабжена зубьями (обычно – не менее пяти), которые располагаются по кругу. Эти режущие инструменты применяются для формирования различных вырезов, канавок, колодцев, окон, чтобы придавать деталям более точные размеры, а также срезать кромки и выполнять реверсивную фрезеровку.
• Цилиндрические – с их помощью часто формируют длинные или короткие грани, например, на кромках каналов. Этот инструмент может представлять собой роликовую винтовую фрезу для многоцелевого применения или оснастку, прямые зубья которой позволяют обрабатывать прямые поверхности.
• Дисковые – с помощью таких режущих приспособлений, которые формой напоминают рабочую часть дисковых пил, чаще всего формируют длинные пазы и канавки.
• Угловые – фрезы данного типа представляют собой соединенные друг с другом усеченные конусы. При формировании канавок угол наклона последних равен углу наклона рабочей части. Материалом, из которого изготавливается оснастка, может служить быстрорежущий стальной сплав. Также часто заготовки из особенно твердого металла обрабатывают при помощи вставных твердосплавных инструментов.
• Концевые – такие приспособления применяются для формирования вертикальных или горизонтальных прорезей разного размера.
• Фасонные – подобные фрезы в металлообработке используют для изготовления изделий, имеющих уникальную форму. Эти инструменты можно отличить по заостренной форме и сложному профилю, а также острой внутренней кромке.

Например, большие отверстия формируют с помощью корончатых, а одновременную отделку материалов сразу несколькими режущими кромками выполняют червячными приспособлениями. Также в современном производстве часто пользуются лазерным фрезерованием на станках с числовым программным управлением.

Методы фрезерования

Различают методы фрезерования в зависимости от направления подачи металла в процессе его обработки. Первичное резание обычных металлических или твердосплавных заготовок чаще всего выполняется встречным фрезерованием, а завершающие и полузавершающие операции при работе с мягкими сплавами, как правило, производятся с помощью попутного. У каждого из этих подходов есть свои плюсы и минусы, с учетом которых принимается решение при выборе способа металлообработки в каждом конкретном случае.

Обработка заготовок попутным фрезерованием

При этом подходе режущий инструмент вращается в одном направлении с обрабатываемой деталью. Преимущества этого метода заключаются в:

• минимальной деформации заготовок – последние не нуждаются в фиксации на столе, так как их надежно удерживает инерция;
• низкой шероховатости поверхности деталей после фрезерования за счет бережного снятия верхнего слоя металла;
• медленном изнашивании режущей кромки фрез;
• быстром удалении стружки без дополнительных устройств или инструментов.

К основным недостаткам специалисты относят:

• неприменимость данного метода для заготовок из металла с большим количеством твердых включений;
• необходимость подготовки шероховатых поверхностей к обработке.

Обработка заготовок встречным фрезерованием

В отличие от предыдущего метода, в этом случае режущий инструмент подается навстречу заготовкам. Таким образом можно добиться повышения скорости фрезерования, снижения уровня вибрации, большой стабильности работы оборудования.

Из плюсов следует выделить:

• возможность продления срока службы оборудования и инструмента, которая достигается благодаря снижению нагрузок;
• плавность и равномерность обработки металла, которые позволяют соблюдать допустимые параметры фрезерования с постепенным увеличением глубины реза;
• низкий уровень вибрации, делающий возможной обработку шероховатых поверхностей.

К минусам относятся следующие особенности:

• заготовку необходимо надежно фиксировать;
• стружка плохо удаляется и может попадать в рабочую зону;
• быстро изнашивается режущая кромка фрез.

Оборудование для обработки фрезерованием

Результаты фрезерования в значительной степени определяются техническими возможностями оборудования, которое принято разделять на станки, имеющие нормальную точность обработки металлических заготовок, и прецизионные. Эти два вида аппаратов предусматривают применение соответствующих режущих инструментов. Точная и качественная фрезеровка требует правильной установки фрез и заготовок, а также применения корректных программ действия.

Различают несколько видов фрезерных станков. Последние могут быть:

• вертикальными – с их помощью обрабатывают рамы, зубчатые колеса, формируют углы и пазы, оснащая станок концевой, цилиндрической или фасонной фрезой;
• горизонтальными – этот вид оборудования позволяет обрабатывать детали небольшого размера с применением различных видов режущих инструментов;
• универсальными – перемещение рабочего стола позволяет задавать любые углы обработки (могут использоваться фрезы разных видов);
• с числовым программным управлением – такие станки обеспечивают максимальные производительность и точность, работая по заданным программам.

При выборе фрезеровального оборудования необходимо учитывать масштабы производства. Рамка

Можно выполнять обработку заготовок на одном универсальном агрегате или пользоваться несколькими станками, каждый из которых будет выполнять конкретные задачи.

Станки с ЧПУ – оптимальный выбор для первого случая. Фрезерование выполняется с переустановкой рабочих инструментов, изменением скорости резания и режима обработки. Настройка программ выполняется в автоматическом режиме с учетом особенностей материала и схем фрезеровки. Второй вариант (с отделкой деталей на нескольких станках) требует использования конвейерной ленты.

Последовательность фрезеровки металла

Высокое качество обработки достигается путем корректной настройки режима и параметров фрезерования, а также соблюдения правильного порядка действий:

• на подготовительном этапе на шпиндель устанавливается фреза, а заготовка фиксируется на рабочем столе;
• затем устанавливаются параметры обработки – выполняется настройка скорости вращения фрезы, глубины реза (за один проход), подачи материала и направления передвижения рабочего инструмента;
• обработку начинают на малых оборотах, сводя к минимуму контакт режущего инструмента с металлом заготовки, что позволяет подтвердить правильность выбора глубины реза и безопасность процесса (при необходимости после возврата шпинделя в исходное положение можно прибегнуть к повторной настройке режима фрезерования);
• после повторного включения электрического двигателя запускается подача обрабатываемого материала и выполняется фрезерование.

В современном оборудовании применяются передовые технические решения, однако сохраняется вероятность возникновения различных проблем в ходе выполнения обработки заготовок. Устранение неполадок выполняется с учетом факторов, которые к ним привели.

При обработке металлических заготовок необходимо использовать средства индивидуальной защиты, так как металлическая стружка может повредить глаза и кожу оператора.

Эффективное решение возникающих вопросов требует грамотной организации систем, отвечающих за отвод стружки из рабочей зоны. Также отделка может сопровождаться такими проблемами, как низкое качество обработки, ухудшающее внешний вид изделий, а также ускоренное изнашивание режущей кромки фрез.

Возможные проблемы во время фрезеровки

Для выбора оптимальных параметров обработки металлических заготовок на фрезеровальном станке необходимо знать, какие проблемы могут возникать в процессе фрезерования. От этого зависят производительность, а также эксплуатационные характеристики и внешний вид готовых изделий.

Перечислим основные проблемы, которые могут возникать в ходе фрезерования:

• Быстро изнашивается режущая кромка фрезы – эта проблема нередко возникает, если неправильно выбран рабочий инструмент, а также некорректно настроены скорость вращения шпинделя и подачи материала.
• Сильно темнеет металл на режущей кромке фрезы – возникновение этой проблемы также может быть вызвано неверным выбором инструмента или режима обработки (скорость вращения шпинделя, угол наклона инструмента, плохо подготовленная поверхность металла или избыточное давление).
• Разрушение фрезы – возникновение этой проблемы может быть связано с неправильным режимом обработки, низкой мощностью оборудования, а также перегревом режущей кромки или недостаточно эффективным удалением металлической стружки из рабочей зоны.
• Стружка налипает на фрезу – с этой проблемой обычно сталкиваются, когда обрабатываются заготовки из мягкого металла или неверно выбран угол режущей кромки.

Также в ходе обработки может повреждаться материал заготовки. К наиболее часто встречающимся проблемам относятся:

• поверхностное упрочнение материала заготовки (наклеп) – возникновение этой проблемы связано с локальным закаливанием металла, которое возникает при перегреве из-за недостаточно эффективного охлаждения зоны обработки;
• отклонения от вертикали – причиной этой проблемы могут служить как неверно выбранные параметры обработки, так и износ режущей кромки фрезы;
• возникновение неровностей и обесцвечивание металла – чаще всего эти изменения имеют место, когда подача материала выполняется неравномерно или неверно настроены глубина реза и скорость фрезерования;
• отклонение от требуемых размеров – причина может скрываться в непрочной фиксации заготовки, избыточной гибкости фрезы, повышенного уровня вибрации или увеличенного интервала замены (решением могут стать замена инструмента, закрепление детали и использование устройства, которое гасит вибрации).

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.