Режимы фрезерования стали

Режимы фрезерования стали

Методика расчета режимов резания при фрезерных работах

Материал инструмента для обработки сталей назначать Т15К6; для обработки чугуна – ВК6; для обработки медных и алюминиевых сплавов – Р6М5.

При расчетах следует задаваться подачей инструмента, глубиной резания и шириной фрезерования. Подачи выбирать согласно

таблицам 1, 2 и 3.

Торцовые и дисковые фрезы

Цилиндрические фрезы из быстрорежущей стали, при диаметре фрезы

Чугун, медные и алюминиевые сплавы

Диаметр фрезы, мм

Подача на зуб при фрезеровании концевыми фрезами, при глубине фрезерования, мм

Диаметр фрезы, мм

Фрезерование на шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей при глубине фрезерования на один двойной ход, составляющий часть глубины шпоночного паза

Фрезерование на вертикально-фрезерных станках за один проход

Осевое врезание на глубину шпоночного паза

Продольное движение при фрезеровании шпоночного паза

Подача на зуб, мм

Скорость резания при фрезеровании рассчитывается по формуле для всех видов обработки:

Т- стойкость фрезы (см таблицу 4)

B – ширина фрезерования

s _z – подача на зуб

t – глубина фрезерования

D – диаметр фрезы

С v , x , y , q , m , u – коэффициенты, зависящие от условий обработки (см таблицу 5)

Диаметр фрезы, мм

Стойкость фрезы, мин

Тип фрезы, материал

Концевые напайные Т15К6

Концевые цельные Р6М5

Прорезные и отрезные Р6М5

Концевые цельные Р6М5

Прорезные и отрезные Р6М5

Обработка алюминиевых сплавов

Концевые цельные Р6М5

Прорезные и отрезные Р6М5

Kv – поправочный коэффициент

К φ v – поправочный коэффициент на скорость, зависящий от главного угла в плане (таблица 6)

Кзаг- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от качества заготовки (таблица 7)

Кинст- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от материала режущего инструмента (таблица 8)

К_{мат V} – поправочный коэффициент на скорость, зависящий от отклонений механических свойств обрабатываемого материала

Главный угол в плане φ

литье под давлением

(медные и алюмин. сплавы)

Алюминиевые и медные сплавы

при обработке резцами из быстрореж.стали

при обработке резцами из тверд.сплава

Методика применима к использованию в системе ТехноПро для расчетов режимов резания. Коэффициенты из таблицы 5 необходимо внести в информационную базу режущего инструмента и использовать в условии расчета при фрезеровании. Величину подачи необходимо вводить вручную.

Зубофрезерование

При зубофрезеровании скорость резания (при аналитическом методе) зависит от стойкости инструмента, подачи и, в меньшей мере, от модуля. Номенклатура червячных колес имеет максимум по модулю 8, поэтому согласно расчетным таблицам, имеет смысл назначать режимы одинаковые для всего ряда (в таблицах режимы незначительно отличаются, по мере изменения параметров детали).

Подача при зубофрезеровании назначается:

-при черновой обработке, в зависимости от жесткости СПИД

-при чистовой, в зависимости от требуемой шероховатости

Рекомендуется сразу применять чистовую радиальную подачу, чтобы избежать перегрузки системы СПИД. Рекомендованные величины подач в таблице 9.

Режимы резания при фрезеровании

Содержание: Скрыть Открыть

Выбор режима резания играет основную роль при любой металлорежущей операции, и особенно при фрезеровании. От этого зависит производительность работ, возможность максимального использования ресурсов станка, стойкость инструмента и качество конечного результата. Для выбора режима резания разработаны специальные таблицы, но есть ряд общих понятий, которые необходимо знать любому фрезеровщику.

Особенности фрезерования

Процесс фрезерования является одним их наиболее сложных из всех видов металлообработки. Основной фактор – это прерывистый характер работы, когда каждый из зубьев инструмента входит в кратковременный контакт с обрабатываемой поверхностью. При этом каждый контакт сопровождается ударной нагрузкой. Дополнительные факторы сложности – более одной режущей поверхности и образование прерывистой стружки переменной толщины, что может стать серьёзным препятствием для работы.

Поэтому очень важен правильный подбор режима резания, что позволяет добиться максимальной производительности оборудования. Сюда входит правильный выбор подачи, скорости и силы реза, а также глубины удаляемого слоя что позволяет получить необходимую точность при минимальных затратах и износе инструмента.

Параметры режима резания

Основными характеристиками, которые регулируются в процессе фрезерования и являющиеся составляющими режима резания являются:

• глубина реза – это толщина металла снимаемая за один проход. Выбирается с учетом припуска на обработку;
• ширина реза – показатель ширины снимаемого слоя металла по направлению перпендикулярному направлению подачи;
• подача инструмента – перемещение обрабатываемой поверхности относительно оси фрезы. В расчете режима используются такие показатели как подача на один зуб, в минуту и на один оборот. На величину подачи влияет прочность инструмента и характеристики оборудования.

Ширина и глубина

Данные параметры имеют важное значение для рационального выбора режима фрезерования. Глубина, как правило, устанавливается на максимально допустимое значение для уменьшения количества проходов. При повышенных требованиях к чистоте и точности обработки применяются черновой и чистовой проходы, соответственно, для съёма основной массы металла и калибровки поверхности. Количество черновых проходов может быть увеличено для повышения качества реза.

При выборе глубины также необходимо учесть припуск на обработку. Как правило, несколько проходов применяется при значении припуска более 5 мм. При последнем черновом проходе оставляют около 1 мм на чистовую обработку.

При подборе ширины необходимо учесть, что при одновременной обработке нескольких деталей учитывается общее значение. Выбирая данные значения необходимо учесть и состояние поверхности заготовки. При наличии следов литья, окалины или загрязнений необходимо увеличить глубину реза. В противном случае возможно скольжение зуба, дефекты поверхности, быстрый износ режущих кромок.

При выборе глубины реза существуют следующие типовые рекомендации:

• Чистовая обработка – до 1 мм.
• Черновая по чугуну и стали – от 5 до 7 мм.
• Черновая для разных марок стали – от 3 до 5 мм.

Подача и скорость фрезы

Величина подачи зависит, в первую очередь от типа обработки – черновая или чистовая. При чистовом резе подача определяется требованиями к качеству поверхности. При черновом необходимо учесть несколько факторов:

• жесткость заготовки, инструмента и станка;
• материал заготовки и фрезы;
• угол заточки фрез;
• мощность привода станка.

Скорость обработки определяется по нормативам, в которых учитывается тип инструмента и материал заготовки. Данный параметр выбирается по стандартной таблице.

Необходимо учесть, что значения в таблице приведены для стандартной стойкости инструмента. Если фреза не соответствует стандартным параметрам, то необходимо учесть поправочный коэффициент который зависит от ширины инструмента (для торцовых фрез), свойств заготовки, угла фрезы и наличия окалины.

Рекомендации при выборе режима

Идеально подобрать режим обработки практически невозможно, но есть ряд рекомендаций, которым желательно следовать:

• Диаметр инструмента должен соответствовать глубине обработки. Это позволяет провести обработку в один проход, но для слишком мягких материалов есть риск снятия стружки большей толщины, чем необходимо.
• По причине ударов и вибрации желательно начать с подачи порядка 0,15 мм на зуб и затем регулировать в большую или меньшую сторону.
• Не желательно использовать максимальное количество оборотов, это может привести к падению скорости реза. Повысить частоту можно при увеличении диаметра инструмента.

Определение режима реза производится не только с помощью таблиц. Большую роль играет знание особенностей станка и личный опыт фрезеровщика.

Новости

Переходим на импортные торцевые фрезы

Качественный и надежный инструмент недорого!

Олеиновая кислота – в наличии!

Олеиновая кислота, СОЖ в наличии

Твердосплавные пластины – расширение каталога!

Большое расширение ассортимента пластин, в наличии!

Статьи

Как пользоваться развертками

Применение и использование разверток по металлу

Зернистость алмазных кругов

Особенности, классификация зернистости алмазных кругов

Коническая резьба для труб

Коническая резьба для труб: как соединить разные нарезки

Режимы фрезерования стали

Основными параметрами задающими режимы резания являются:

-Частота вращения вала шпинделя (n)
-Скорость подачи (S)
-Глубина фрезерования за один проход

Требуемая частота вращения зависит от:

-Типа и характеристик используемого шпинделя
-Режущего инструмента
-Обрабатываемого материала

Частота вращения шпинделя вычисляется по следующей формуле:

D – Диаметр режущей части рабочего инструмента, мм
π – число Пи, 3.14
V – скорость резания (м/мин) – путь пройденный точкой (краем) режущей кромки фрезы в минуту.

Скорость резания (V) берется из справочных таблиц (См ниже).

Обращаем ваше внимание на то, что скорость подачи (S) и скорость резания (V) это не одно и то же.

При расчетах, для фрез малого диаметра значение частоты вращения шпинделя может получиться больше, чем количество оборотов, которое в состоянии обеспечить шпиндель. В данном случае за основу дальнейших расчетов величины (n) берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.

Скорость подачи (S) – скорость перемещения режущего инструмента (оси X/Y), вычисляется по формуле:

fz – подача на один зуб фрезы (мм)
z – количество зубьев фрезы
n – частота вращения шпинделя (об/мин)
Подача на зуб берется из справочных таблиц по обработке тех или иных материалов.

Таблица для расчета режимов резания:

После теоретических расчетов по формулам требуется подкорректировать значение скорости подачи. Необходимо учитывать жесткость станка. Для станков с высокой жесткостью и качеством механики значения скорости подачи выбираются ближе к максимальным расчетным. Для станков с низкой жесткостью следует выбрать меньшие значения скорости подачи.

Глубина фрезерования за один проход (ось Z) зависит от жесткости фрезы, длины режущей кромки и жесткости станка. Подбирается опытным путем, в ходе наблюдения за работой станка, постепенным увеличением глубины резания. Если при работе возникают посторонние вибрации, получаемый рез низкого качества – следует уменьшить глубину за проход и произвести коррекцию скорости подачи.

Скорость врезания по высоте (ось Z) следует выбирать примерно 1/3 – 1/5 от скорости подачи (S).

Краткие рекомендации по выбору фрез:

При выборе фрез нужно учитывать следующие их характеристики:
-Диаметр и рабочая длина. Геометрия фрезы.
-Угол заточки
-Количество режущих кромок
-Материал и качество изготовления фрезы.
Лучше всего отдавать предпочтение фрезам имеющих максимальный диаметр и минимальную длину для выполнении конкретного вида работ.

Короткая фреза большого диаметра обладает повышенной жесткостью, создает значительно меньше вибраций при интенсивной работе, позволяет добиться лучшего качества съема материала. Выбирая фрезу большого диаметра следует учитывать механические характеристики станка и мощность шпинделя, чтобы иметь возможность получить максимальную производительность при обработке.

Для обработки мягких материалов лучше использовать фрезы с острым углом заточки режущей кромки, для твердых – более тупой угол в диапазоне до 70-90 градусов.

Пластики и мягкие материалы лучше всего обрабатывать однозаходными фрезами. Древесину и фанеру – двухзаходными. Черные металлы – 3х/4х заходными.
Материал и качество фрезы определяют срок службы, качество реза и режимы. С фрезами низкого качества сложно добиться расчетных значений скорости подачи на практике.

Примерные режимы резания используемые на практике.

Данная таблица имеет ознакомительный характер. Более точные режимы обработки определяются исходя из качества фрез, вида станка, и др. Подбираются опытным путем.

Полезные ссылки:

Новинки:

Планшетные плоттеры (флюгерный, биговочный, осциллирующий, тангенциальный нож)

Normal 0 false false false RU X-NONE X-NONE

Оптимальные режимы для обработки стали на фрезерном станке

В последнее время недорогие фрезерные станки с ЧПУ получили широкое распространение для производства изделий из самых разных материалов. Благодаря своей компактности, высокой универсальности и удобству использования, фрезерные станки способны заменить целые станочные линии. Правда иногда эти достоинства оборачиваются «против» самих станков — ведь даже высокая универсальность не предполагает способность станка сделать «всё на свете». Прежде всего, ограничения накладывает твёрдость обрабатываемых материалов.

Классификация станков по материалу на обработку

Каталог любого производителя фрезерных станков с ЧПУ содержит множество моделей. Отличить их по размеру рабочей площади очень легко. Но как оценить способность той или иной модели обрабатывать твёрдые заготовки? Ведь максимальная мощность шпинделя порой не является достаточной для «силового» фрезерования. В то же время некоторые «маленькие» модели станков могут оснащаться шпинделями весьма большой мощности (или допускать опциональный «апгрейд» — установку мощного шпинделя).

Для получения ориентира, можно (несколько упрощая) разбить фрезерные станки известных производителей на группы — по возможности «переварить» тот или иной материал:

• настольные граверы — способны лишь на неглубокую гравировку мягких материалов (некоторые модели — цветных металлов); работать по сталям не могут;
• фрезерно-гравировальные станки для древесины, пластика, оргстекла — могут обрабатывать цветные металлы с низкой производительностью (или в «экстремальных» режимах — с гарантированной порчей инструмента);
• фрезерно-гравировальные станки для цветных металлов (латуни, алюминия, меди) — могут осуществлять неглубокую гравировку по сталям и нержавейки;
• фрезерно-гравировальные станки для полноценной работы со сталями (исключая закалённые).

Порядок вышеописанной классификации ранжирует оборудование и по цене — чем выше способности фрезерных станков работать с твёрдыми заготовками, тем больше их стоимость. Таким образом, далеко не каждое предприятие может позволить себе «полноценное» оборудование для высокопроизводительной обработки сталей.

Однако задачи единичного изготовления стальных изделий могут возникнуть у любого предприятия — особенно специализирующегося на индивидуальных заказах. Можно ли успешно провести обработку стальных изделий на «непрофильном» оборудовании?

Особенности обработки сталей

Сталь — это сплав железа с углеродом (доля которого не превышает 2,14%). Благодаря своей прочности, пластичности и твёрдости, сталь широко применяется в промышленности. Сталь хорошо поддаётся обработке, в т. ч. механической обработке резанием (точением, фрезерованием). Однако обилие марок, неодинаковое поведение при обработке (разная твёрдость, пластичность, склонность к наклёпу и пр.) делает сталь очень «привередливой» — как в плане режимов обработки, так и в применении различных инструментов.

При фрезеровании сталей типичным видом отказа инструмента является износ/выкрашивание режущих поверхностей фрезы, появление трещин на режущих зубьях, нарост/налипание материала (стружки) на кромки фрезы и т. п. Это приводит к образованию «рытвин», заусенцев и прочим дефектам обрабатываемой поверхности. Для обеспечения требуемого качества обработки стальных заготовок необходимо выбирать соответствующий инструмент. Фрезерные станки с ЧПУ рекомендуется оснащать специальными фрезами по сталям — из быстрорежущего или твёрдого сплава.

Параметры обработки стали под имеющееся оборудование

Как отмечалось выше, задача обработки стальных заготовок может возникнуть при отсутствии специального оборудования. В этом случае остаётся использовать специальные фрезы и экспериментальным путём выбирать подходящие режимы резания. Отправной точкой могут служить рекомендации производителя инструмента. Однако для поиска режимов необходимо помнить о характерных особенностях работы по сталям.

Так для исключения спекания стружки и засорения спиральных канавок фрезы обрабатывать стальные заготовки необходимо на высокой скорости (порядка 150-250 м/мин). При таких режимах происходит значительный нагрев инструмента. Однако использовать СОЖ следует крайне осторожно! Ведь твёрдосплавные фрезы рассчитаны на работу при высокой температуре. А периодическое опрыскивание СОЖ (даже при постоянной подаче жидкости) могут приводить к скачкообразному изменению общего поля температур. Как следствие — термические трещины на режущих кромках твёрдого сплава. Выходом может быть замена жидкостного охлаждения фрезы на обдув воздухом. Или работа вовсе без охлаждения — если такой режим выдержит твёрдосплавная фреза.

Другой причиной поломок твёрдосплавных фрез является ударная нагрузка. При недостаточной общей жёсткости фрезерного станка (недостаточно для обработки сталей, а не в принципе «плохой») возникают вибрации, инструмент начинает «отскакивать» от поверхности заготовки. В результате на детали образуются рытвины, а режущие кромки твёрдосплавной фрезы скалываются. Решение этой проблемы уже не так очевидно. «Подручными средствами» повысить жёсткость станка не удастся. Остаётся лишь снизить подачу, но таким образом обработка стали может оказаться затруднённой.

Следует отметить, что фрезы из быстрорежущей стали не так чувствительны к вибрациям. А их применение допускает использование СОЖ и некоторого «форсирования» режимов обработки. Поэтому в случае проблем с твёрдосплавными фрезами (из-за низкой жёсткости станка) для обработки стальных заготовок можно воспользоваться фрезами из быстрорежущей стали.

Представляем профессиональный фрезерный станок для обработки камня 1325 Stone. Запуск станка, процесс работы и пример готового изделия на видео.

В гостях у нашего постоянного клиента компании «Пластфактория», которые занимаются изготовлением POS-материалов и сотрудничают с крупными косметическими брендами.

Видеоотчет с посещения производства наших клиентов – компания «АЛЬТАИР». О работе на производстве, изготавливаемых изделиях и станках от компании Wattsan.