Фрезерлеуге арналған кесу режимі. Кескіштердің түрлері, кесу жылдамдығын есептеу

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-02 13:58

Материалды әрлеу тәсілдерінің бірі - фрезерлеу. Ол металл және металл емес дайындамаларды өңдеу үшін қолданылады. Жұмыс процесі деректерді кесу арқылы бақыланады.

Процестің мәні

Фрезерлеу терең өрескел өңдеу және өңдеу, белгілі бір беттік профильді қалыптастыру (ойықтар, ойықтар), тісті дөңгелектердегі тістерді кесу, пішінді түзету, өрнектер мен жазуларды көркем өңдеу мақсатында жүргізіледі.

Жұмыс құралы – кескіш – негізгі айналмалы қозғалысты жасайды. Көмекші – дайындаманың жүрісіне қатысты трансляциялық беріліс. Бұл процесс үзіліспен жүреді. Оның токарлық және бұрғылаудан ерекшеленетін ең маңызды ерекшелігі - әр тістің бөлек жұмыс істеуі. Осыған байланысты ол соққы жүктемелерінің болуымен сипатталады. Жағдайды ұтымды бағалауды және режимдерді таңдауды ескере отырып, олардың ықпалын азайтуға болады.

Фрезерлік станоктардың негізгі түсініктері

Шпиндельдің орналасуына және оған кескішті орнатуға, орындалатын әрекеттердің түрлеріне және әдістерге байланыстыбақылау, фрезерлік жабдықтың негізгі түрлерін ажырату:

• көлденең;
• тік;
• әмбебап;
• CNC фрезерлік станоктар.

Тік фрезерлік станоктың негізгі компоненттері:

1. Тігінен орнатылған шпиндельдің және оған орнатылған кескіштің айналуын реттейтін беріліс қорабы орналасқан төсек.
2. Дайындаманы орнатуға және жылжытуға арналған көлденең рельстері бар консольді және беру қозғалысын реттейтін қорапты қамтитын үстел.

Көлденең фрезерлік станоктарда құрал көлденең бекітіледі. Ал әмбебаптардың бірнеше түрі бар.

Айналым кестесінің болуымен және сол арқылы орындалатын жұмыс ауқымын кеңейтумен сипатталатын әмбебап көлденең жабдық бар. Оған қоса құрылымында екі шпиндель бар және фрезердің барлық түрлеріне мүмкіндік беретін кең әмбебап түрі бар.

CNC фрезерлік станоктар бағдарламалық қамтамасыз етудің және компьютерлік басқарудың болуымен ерекшеленеді. Олар дайындамаларды, соның ішінде 3D форматындағыларды көркем өңдеуге арналған.

Кескіштердің классификациясы

Кескіштер – кескіш құрал. Олар бағаланатын негізгі физикалық параметрлер: биіктік, диаметр, фаска және рельеф мәндері, айналмалы қадам. Олардың алуан түрлілігі әртүрлі критерийлер бойынша бөлінген:

• өңделетін беттердің түріне сәйкес (ағаш үшін,пластмасса, болат, түсті металдар және т.б.);
• айналу бағытында - оң және солға кесу;
• дизайн ерекшеліктеріне байланысты - тұтас, дәнекерленген, жиналмалы (кірістіру пышақтары бар), дәнекерленген;
• пішіні: конустық, цилиндрлік, дискі;
• Жұмыс жағдайлары мен кесетін бөлікке қойылатын талаптарға байланысты оларды әртүрлі материалдардан жасауға болады. Оларға мыналар жатады: көміртекті аспап және жоғары жылдамдықты болат (легирленген, құрамында вольфрам көп), қатты қорытпа (берзімді - өрескел өңдеу үшін, тозуға төзімді - әрлеу үшін). Жалпы опциялар корпус көміртекті немесе жоғары жылдамдықты болаттан жасалған, ал пышақтар қосылатын карбид;
• мақсатына қарай: цилиндрлік, ұшы, ұшы, саңылаулы, кесілген, пішінді.

Ең ақпарат беретін мүмкіндіктер: ең жаңа материал және мақсат.

Тегіс беттерге арналған кескіштердің түрлері

Көлденең, тік немесе көлбеу жазықтықтағы материал қабаттарын алу үшін цилиндрлік және шеткі жонғыштар қолданылады.

Бірінші үлгідегі құрал тұтас немесе пышақтары бекітілген болуы мүмкін. Үлкен қатты фрезер ұштары өрескел өңдеуге арналған, ал кішкентайлары әрлеуге арналған. Кесетін бастарды жинауға арналған кірістіру пышақтары жоғары жылдамдықты болаттан жасалуы мүмкін немесе вольфрам карбиді қалақтарымен жабдықталуы мүмкін. Карбидті кескіштер легирленген болаттан жасалғандарға қарағанда өнімдірек.

Соңы ұзартылған жазықтықтар үшін пайдаланылады, оның тістері шеткі бетінде таратылады. Кең ұшақтар үшін үлкен жиналмалылар қолданылады. Айтпақшы, қиын өңдеуге төзімді металдардан чиптерді алу үшін карбидті пышақтардың болуы міндетті болып табылады. Фрезерлік құрылғылардың осы топтарын пайдалану үшін өнімнің айтарлықтай ені мен ұзындығы қажет.

Көркем фрезерлік құралдардың түрлері

Материалға белгілі бір профиль беру үшін үлгіні жағыңыз, тар ойықтар жасаңыз, ұштық және дискті фрезерлік саптамалар қолданылады.

Соңы кескіш немесе ойық кескіш ойықтарды, тар және қисық жазықтықтарды кесуге арналған. Олардың барлығы тұтас немесе дәнекерленген, кесу бөлігі жоғары жылдамдықты легирленген болаттан жасалған, қатты қаптауға болады, ал корпус көміртекті болаттан жасалған. Төмен іске қосу (1-3 спираль) және көп іске қосу (4 немесе одан да көп) бар. CNC машиналары үшін пайдаланылады.

Диск сонымен қатар ойық кескіш болып табылады. Ол тісті доңғалақтардағы ойықтарға, ойықтарға, тістерді кесуге қолданылады.

Көркем фрезер ағаштан, металдан, ПВХ-да жүзеге асырылады.

Шеттік кескіштердің түрлері

Бұрыштарды кесу, оларға ұтымды пішін беру, үлгілеу, дайындаманы бөліктерге бөлу шпионды, бұрыштық және пішінді фрезерлік саптамаларды қолдану арқылы жүзеге асырылуы мүмкін:

1. Кесу және саңылаулар дискімен бірдей мақсатқа ие, бірақ көбінесе кесу және бөлу үшін қолданыладыматериалдың қосымша бөліктері.
2. Бөлшек жиектері мен бұрыштары үшін бұрыш қажет. Бір бұрышты (тек бір кесетін бөлік) және екі бұрышты (конустық беттердің екеуі де кесіледі).
3. Curved күрделі конструкциялар үшін пайдаланылады. Жартылай шеңбер немесе ойыс болуы мүмкін. Көбінесе профильді кесетін шүмектер, раковиналар, бұрғылау бұрғылары үшін қолданылады.

Барлық дерлік түрлері үшін қосылатын карбидті пышақтардың қатысуымен бір бөлікті болат конструкция немесе жиналмалы болуы мүмкін. Карбидті кескіштер тұтастай алғанда құрал үшін сапалы жоғарырақ өнімділікке және ұзақтыққа ие.

Фрезерлеу түрлерінің классификациясы

Фрезерлеу түрлері бөлінетін бірнеше жіктеу белгілері бар:

• шпиндель мен кескіштің сәйкесінше көлденең және тігінен орналасуына сәйкес;
• саяхат, келе жатқан және өту бағытында;
• қолданылатын құралға байланысты, цилиндрлік, ұшы, пішіні, ұшы үшін.

Цилиндрлік өңдеу көлденең станоктарда сәйкес фрезерлер көмегімен орындалатын көлденең жазықтықтар үшін қолданылады.

Бетті фрезерлеуді әмбебап деп санауға болады. Ол көлденең, тік және көлбеу жазықтықтардың барлық түрлеріне қолданылады.

Өңдеу қисық ойықтар, бұрғылар және құралдар үшін қажетті профильді қамтамасыз етеді.

Пішіндеу күрделі конфигурациялы беттер үшін жүзеге асырылады: бұрыштар, жиектер,ойық ашу, тісті доңғалақтарды кесу.

Орындалатын жұмыс түріне және өңделетін материалдарға қарамастан, нәтиже әрлеу қабатының жоғары тегістігімен, ойықтардың болмауымен және әрлеудің дәлдігімен ерекшеленуі керек. Таза өңделген бетті алу үшін құралға қатысты дайындаманың берілу жылдамдығын бақылау маңызды.

Жоғары және төмен фрезер

Қарсы типтегі металды фрезерлеу кезінде дайындама саптаманың айналмалы қозғалыстарына қарсы беріледі. Бұл жағдайда тістер бірте-бірте өңделетін металға кесіледі, жүктеме тікелей пропорцияда және біркелкі артады. Дегенмен, тіс бөлікке кесілгенге дейін, ол біраз уақыт сырғып, қатаюды қалыптастырады. Бұл құбылыс кескіштің жұмыс күйінен шығуын тездетеді. Дөрекі өңдеуде қолданылады.

Өткізу түрін орындау кезінде - дайындама құралдың айналмалы қозғалыстары бойымен беріледі. Тістер ауыр жүктемелер кезінде соққыға ұшырайды. Қуат жоғары-төмен фрезерге қарағанда 10% төмен. Ол бөлшектерді өңдеу кезінде жүзеге асырылады.

CNC станоктарындағы фрезерлік жұмыстың негізгі түсінігі

Олар автоматтандырудың жоғары дәрежесімен, жұмыс үрдісінің дәлдігімен, жоғары өнімділігімен ерекшеленеді. CNC станогында фрезерлеу көбінесе шеткі жонғыштармен немесе жонғыштармен орындалады.

Соңғылары ең көп қолданылады. Бұл ретте өңделетін материалға, чиптерді қалыптастырудың сәйкес түріне, бағдарламалық қамтамасыз етудің көрсетілген параметрлеріне,әр түрлі шеткі жонғыштар қолданылады. Олар кесу жиектері мен шұңқырларды қамтамасыз ететін бұрандалы стар саны бойынша жіктеледі.

Кең жоңқалары бар материалдарды іске қосу саны аз құралдармен жақсы ұнтақтау. Тәндік сыну жоңқалары бар қатты металдар үшін спиральдардың көп саны бар фрезерлік бекітпелерді таңдау қажет.

CNC кескіштерді пайдалану

Баяу өткізгіш CNC кескіштердің бір-үш кесу жиегі болуы мүмкін. Олар ағаш, пластмасса, композиттер және жұмсақ иілгіш металдар үшін қолданылады, олар жоңқаларды тез жоюды қажет етеді. Олар жоғары талаптарға жатпайтын дайындамаларды өрескел өңдеу үшін қолданылады. Бұл құрал төмен өнімділікпен, төмен қаттылықпен сипатталады.

Алюминийді көркем фрезерлеу бір жіпті фрезер көмегімен жүзеге асырылады.

Екі және үш жақты ұштары кеңінен қолданылады. Олар жоғары қаттылық мәндерін, жоғары сапалы чипті бақылауды қамтамасыз етеді және қаттылығы орташа металдармен (мысалы, болат) жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Көп іске қосулы CNC кескіштерде 4-тен астам кесу жиектері бар. Олар шағын жоңқалармен және жоғары төзімділікпен сипатталатын орташа және жоғары қаттылықтағы металдар үшін қолданылады. Олар айтарлықтай өнімділікпен сипатталады, олар әрлеу және жартылай өңдеу үшін өзекті және жұмсақ материалдармен жұмыс істеуге арналмаған.

CNC машиналары үшін дұрыс құралды таңдау үшін маңыздыфрезерлеу кезінде кесу режимін, сондай-ақ өңделетін беттің барлық сипаттамаларын ескеріңіз.

Кесу шарттары

Фрезерленген қабаттың қажетті сапасын қамтамасыз ету үшін қажетті техникалық параметрлерді дұрыс анықтау және сақтау маңызды. Фрезерлеу процесін сипаттайтын және реттейтін негізгі көрсеткіштер жұмыс режимдері болып табылады.

Фрезерлеу кезінде кесу шарттарын есептеу негізгі элементтерді ескере отырып жүргізіледі:

1. Тереңдік (т, мм) - бір жұмыс жүрісімен жойылатын металл шардың қалыңдығы. Оны өңдеуге рұқсатты ескере отырып таңдаңыз. Жобалау жұмыстары бір өтуде жүзеге асырылады. Егер рұқсат 5 мм-ден көп болса, онда фрезер бірнеше өтумен жүзеге асырылады, соңғысына шамамен 1 мм қалдырады.
2. Ені (В, мм) – беру қозғалысына перпендикуляр бағытта өңделген беттің ені.
3. Бекіту (S) - аспап осіне қатысты дайындама қозғалысының ұзындығы.

Бір-бірімен байланысты бірнеше ұғымдар бар:

• Тісті беру (S_{z, мм/тіс) - кескішті бір жұмыс тісінен екіншісіне арақашықтықта бұру кезінде бөліктің орнын өзгерту.}
• Айналымдағы беріліс (S_{rev, мм/айн) – фрезерлік бастиектің бір толық айналымымен құрылымның қозғалысы.}
• Минутына беру (S_{min, мм/мин) фрезердегі маңызды кесу режимі болып табылады.}

Олардың байланысы математикалық жолмен анықталады:

S_min=S_revn=S_{zzn, қайдаz – тістер саны;}

n – шпиндель жылдамдығы, мин-1.

Жемнің мөлшеріне өңделген аймақтың физикалық және технологиялық қасиеттері, құралдың беріктігі және беру механизмінің өнімділігі де әсер етеді.

Кесу жылдамдығын есептеу

Номиналды конструктивтік параметр ретінде шпиндельдің жылдам айналу дәрежесін алыңыз. Нақты жылдамдық V, м/мин кескіштің диаметріне және оның айналу қозғалыстарының жиілігіне байланысты:

V=(πDn)/1000

Фрезер құралының айналу жиілігі мыналармен анықталады:

n=(1000V)/(πD)

Минуттық беру туралы ақпаратты ала отырып, L ұзындығы бар дайындама үшін қажетті уақытты анықтауға болады:

T₀=L/S_мин

Фрезерлеу кезінде кесу шарттарын есептеу және оларды орнату станокты орнату алдында орындау маңызды. Құрал мен бөлшек материалының сипаттамаларын ескере отырып, ұтымды алдын ала орнатылған параметрлерді орнату жоғары өнімділікті қамтамасыз етеді.

Режимдерді анықтауға арналған кеңестер

Фрезерлеу кезінде идеалды кесу режимін таңдау мүмкін емес, бірақ сіз негізгі принциптерді басшылыққа ала аласыз:

1. Кескіштің диаметрі өңдеу тереңдігіне сәйкес болғаны жөн. Бұл бетті бір өтуде тазалауды қамтамасыз етеді. Мұнда негізгі фактор материал болып табылады. Тым жұмсақ болса, бұл принцип жұмыс істемейді - қалыңдығы қажетті мөлшерден үлкен сыну қаупі бар.
2. Соққы процестері мен дірілдер сөзсіз. Осыған байланысты жем құндылығын арттыружылдамдығының төмендеуіне әкеледі. Тіске 0,15 мм/тіс беруден бастаған дұрыс және барған сайын реттеңіз.
3. Құралдың жылдамдығы мүмкіндігінше жоғары болмауы керек. Әйтпесе, кесу жылдамдығын төмендету қаупі бар. Оның ұлғаюы кескіш диаметрінің ұлғаюымен мүмкін болады.
4. Кескіштің жұмыс бөлігінің ұзындығын ұлғайту, көп тістерге артықшылық беру өнімділік пен өңдеу сапасын төмендетеді.
5. Әртүрлі материалдарға арналған индикативті жылдамдық мәндері:

• алюминий - 200-400 м/мин;
• қола – 90-150 м/мин;
• тот баспайтын болат - 50-100 м/мин;
• пластиктер – 100-200 м/мин.

Орташа жылдамдықтан бастап, жүріп бара жатқанда оны жоғары немесе төмен реттеген дұрыс.

Фрезерлеу кезінде кесу режимін тек математикалық жолмен немесе арнайы кестелерді пайдаланып анықтау үшін маңызды. Құрылғы мен қажетті құрал үшін оңтайлы параметрлерді дұрыс таңдау және орнату үшін кейбір мүмкіндіктермен және жеке тәжірибемен жұмыс істеу қажет.