Skæretilstand til fræsning. Typer af fræsere, beregning af skærehastighed

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-02 13:52

En af måderne at efterbehandle materialer på er fræsning. Det bruges til forarbejdning af metal og ikke-metal emner. Arbejdsgangen styres ved at skære data.

essensen af processen

Fræsning udføres med henblik på dyb skrubning og efterbearbejdning, dannelse af en bestemt overfladeprofil (riller, riller), skære tænder på tandhjul, formkorrektion, kunstnerisk drejning af mønstre og påskrifter.

Arbejdsværktøjet - fræseren - udfører hovedrotationsbevægelsen. Auxiliary er den translationelle fremføring af emnet i forhold til dets forløb. Denne proces er intermitterende. Dens vigtigste egenskab, som adskiller den fra drejning og boring, er det faktum, at hver tand arbejder separat. I denne henseende er det kendetegnet ved tilstedeværelsen af stødbelastninger. Det er muligt at reducere deres indflydelse under hensyntagen til en rationel vurdering af situationen og valget af regimer.

Grundlæggende koncepter for fræsemaskiner

Afhænger af den måde, spindlen er placeret og skæret er monteret i den, af de udførte handlingstyper og af metodernestyre, skelne mellem hovedtyperne af fræseudstyr:

• horisontal;
• vertical;
• universal;
• CNC fræsemaskiner.

Hovedkomponenter i en vertikal fræsemaskine:

1. Lejet som gearkassen er placeret i, som regulerer rotationen af en vertik alt monteret spindel og en fræser monteret på den.
2. Et bord, der inkluderer en konsol med tværskinner til montering og flytning af emnet og en fremføringsboks, der regulerer fremføringsbevægelserne.

I vandrette fræsemaskiner er værktøjet fastgjort vandret. Og de universelle har flere varianter.

Der er et universelt horisont alt udstyr, som er kendetegnet ved tilstedeværelsen af et omsætningsbord og derved udvide rækken af muligt udført arbejde. Derudover er der en bred-universal, som har begge spindler i sin struktur og giver mulighed for alle former for fræsning.

CNC fræsemaskiner udmærker sig ved tilgængeligheden af software og computerstyring. De er designet til kunstnerisk bearbejdning af emner, inklusive dem i 3D-format.

Klassificering af fræsere

Fræsere er skærende værktøjer. De vigtigste fysiske parametre, hvormed de evalueres, er: højde, diameter, affasning og reliefværdier, omkredstrin. Der er et stort udvalg af dem, fordelt efter forskellige kriterier:

• i henhold til typen af overflader, der behandles (for træ,plast, stål, ikke-jernholdige metaller osv.);
• i rotationsretningen - højre og venstre skæring;
• afhængigt af designfunktioner - solid, loddet, folde (har indsatsknive), svejset;
• form: konisk, cylindrisk, skive;
• Afhængigt af arbejdsforholdene og kravene til den skærende del, kan de være lavet af forskellige materialer. Disse omfatter: kulstofværktøj og højhastighedsstål (legeret, med et højt indhold af wolfram), hård legering (holdbar - til skrubning, slidstærk - til efterbehandling). Almindelige muligheder er, når karosseriet er lavet af kulstof eller højhastighedsstål, og knivene er plug-in hårdmetal;
• afhængigt af formålet: cylindrisk, ende, ende, slidset, afskåret, formet.

De mest informative funktioner: banebrydende materiale og formål.

Typer af fræsere til flade overflader

For at fjerne lag af materiale på vandrette, lodrette eller skrå planer, bruges cylindriske og endefræsere.

Værktøjet af den første type kan være solidt eller med påsatte knive. Store solide fræsespidser er designet til skrub, og små er til efterbearbejdning. Indsatsknive til foldning af skærehoveder kan være fremstillet af højhastighedsstål eller udstyret med klinger af wolframkarbid. Hårdmetalskærere er mere produktive end dem, der er lavet af legeret stål.

End bruges til aflange planer, dens tænder er fordelt på endefladen. Store folde bruges til brede planer. For at fjerne spåner fra ildfaste metaller, der er svære at bearbejde, er tilstedeværelsen af hårdmetalknive obligatorisk. For at bruge disse grupper af fræseanordninger kræves der en betydelig bredde og længde af produktet.

Typer af kunstneriske fræseværktøjer

For at give materialet en bestemt profil, påføres et mønster, danne smalle fordybninger, der anvendes ende- og skivefræsedyser.

Endeskærer eller rilleskærer er almindelige til skæring af riller, smalle og buede planer. Alle er solide eller svejsede, skæredelen er lavet af højhastighedslegeret stål, hardfacing kan påføres, og kroppen er lavet af kulstofstål. Der er lav-start (1-3 spiraler) og multi-start (4 eller flere). Bruges til CNC-maskiner.

Disk er også en rilleskærer. Den er anvendelig til rilling, rilling, skæring af tænder på tandhjul.

Kunstnerisk fræsning udføres på træ, metal, PVC.

Typer af kantskærer

Afhugning af hjørner, giver dem en rationel form, modellering, opsplitning af emnet i dele kan implementeres ved hjælp af spline, vinkel og formede fræsedyser:

1. Afskæring og slids har samme formål som disken, men bruges oftere til snit og adskillelseekstra dele af materialet.
2. Hjørne er nødvendigt til delkanter og hjørner. Der er enkeltvinklet (kun én skærende del) og tovinklet (begge koniske overflader skærer).
3. Curved bruges til komplekse designs. Kan være halvcirkelformet eller konkav. Bruges ofte til profilskærehaner, undersænke, spiralbor.

For næsten alle typer er en stålkonstruktion eller foldning i ét stykke, med tilstedeværelsen af plug-in hårdmetalknive, mulig. Hårdmetalskærere har en kvalitativt højere ydeevne og varighed for værktøjet som helhed.

Klassificering af fræsetyper

Der er flere klassifikationsfunktioner, som fræsetyperne er opdelt efter:

• i henhold til den måde, spindlen og fræseren er placeret på henholdsvis vandret og lodret;
• i kørselsretningen, modkørende og forbipasserende;
• afhængigt af det anvendte værktøj, for cylindrisk, ende, formet, ende.

Cylindrisk bearbejdning er anvendelig til vandrette planer, udført med passende fræsere på vandrette maskiner.

Pladsfræsning kan betragtes som universel. Den er anvendelig til alle typer vandrette, lodrette og skrå planer.

Finishing giver den nødvendige profil til buede riller, bor og værktøjer.

Shaping udføres til overflader med en kompleks konfiguration: hjørner, kanter,rilling, gearskæring til tandhjul.

Uanset hvilken type arbejde, der udføres, og de materialer, der behandles, skal resultatet udmærke sig ved en høj glathed af finishlaget, fraværet af hak og nøjagtigheden af finishen. For at opnå en ren bearbejdet overflade er det vigtigt at kontrollere arbejdsemnets tilspændingshastigheder i forhold til værktøjet.

Op og ned fræsning

Når der udføres mod-type metalfræsning, fremføres emnet mod dysens rotationsbevægelser. I dette tilfælde skærer tænderne gradvist ind i det metal, der behandles, belastningen stiger i direkte forhold og jævnt. Men før tanden skærer ind i delen, glider den i nogen tid og danner hærdning. Dette fænomen accelererer udgangen af fræseren fra arbejdstilstanden. Brugt til skrubbearbejdning.

Når der udføres en passerende type - fremføres emnet langs værktøjets rotationsbevægelser. Tænderne arbejder stød under tunge belastninger. Effekten er 10 % lavere end ved op-og-ned fræsning. Det udføres ved efterbehandling af dele.

Grundlæggende koncept for fræsearbejde på CNC-maskiner

De er kendetegnet ved en høj grad af automatisering, workflow-nøjagtighed og høj produktivitet. Fræsning på en CNC-maskine udføres oftest med pindfræsere eller pindfræsere.

Sidstnævnte er de mest udbredte. Samtidig, afhængigt af materialet, der behandles, den tilsvarende type chipdannelse, de specificerede softwareparametre,der anvendes forskellige endefræsere. De er klassificeret efter antallet af helixstarter, der giver skærekanter og grøfter.

Materialer med brede spåner fræses bedst med værktøjer med et lille antal starter. For hårde metaller med karakteristiske brudspåner er det nødvendigt at vælge fræsearmaturer med et stort antal spiraler.

Brug af CNC-skærere

Langsomme CNC-skærere kan have en til tre skærekanter. De bruges til træ, plast, kompositter og bløde duktile metaller, der kræver hurtig fjernelse af bred spån. De bruges til skrubning af emner, som ikke er underlagt høje krav. Dette værktøj er kendetegnet ved lav produktivitet, lav stivhed.

Kunstnerisk fræsning af aluminium udføres ved hjælp af enkeltgevindfræsning.

To- og tre-vejs ender er meget brugt. De giver højere hårdhedsværdier, spånkontrol af høj kvalitet og giver dig mulighed for at arbejde med metaller med middel hårdhed (f.eks. stål).

Multi-start CNC fræsere har mere end 4 skærekanter. De bruges til metaller med medium og høj hårdhed, som er kendetegnet ved små spåner og høj modstand. De er kendetegnet ved en betydelig produktivitet, de er relevante til efterbehandling og semi-finish og er ikke designet til at arbejde med bløde materialer.

For at vælge det rigtige værktøj til CNC-maskiner er det vigtigttage højde for skæretilstanden ved fræsning, samt alle egenskaberne for den overflade, der skal bearbejdes.

Skæringsbetingelser

For at sikre den ønskede kvalitet af det fræsede lag er det vigtigt at bestemme og vedligeholde de nødvendige tekniske parametre korrekt. De vigtigste indikatorer, der beskriver og regulerer fræseprocessen, er driftstilstande.

Beregningen af skæreforhold under fræsning udføres under hensyntagen til hovedelementerne:

1. Dybde (t, mm) - tykkelsen af metalkuglen, som fjernes i én arbejdsbevægelse. Vælg det under hensyntagen til godtgørelsen for behandling. Trækarbejde udføres i én omgang. Hvis mængden er mere end 5 mm, udføres fræsning i flere omgange, mens der er ca. 1 mm tilbage til den sidste.
2. Bredde (B, mm) – bredden af den bearbejdede overflade i retningen vinkelret på fremføringsbevægelsen.
3. Fremføring (S) - længden af emnets bevægelse i forhold til værktøjsaksen.

Der er flere indbyrdes forbundne begreber:

• Fremføring pr. tand (S_{z, mm/tand) - skift delens position, når du drejer fræseren i en afstand fra en arbejdstand til den næste.}
• Fremføring pr. omdrejning (S_{rev, mm/rev) – bevægelse af strukturen med en hel omdrejning af fræsehovedet.}
• Fremføring pr. minut (S_{min, mm/min) er en vigtig skæretilstand i fræsning.}

Deres forhold er etableret matematisk:

S_min=S_revn=S_{zzn, hvorz – antal tænder;}

n – spindelhastighed, min-1.

Mængden af foder påvirkes også af de fysiske og teknologiske egenskaber af det behandlede område, styrken af værktøjet og ydeevnen af fodermekanismen.

Beregning af skærehastighed

Som en nominel designparameter tages graden af hurtig rotation af spindlen. Den faktiske hastighed V, m/min afhænger af fræserens diameter og frekvensen af dens roterende bevægelser:

V=(πDn)/1000

Fræseværktøjets rotationsfrekvens bestemmes af:

n=(1000V)/(πD)

Med information om minutfremføringen kan du bestemme den nødvendige tid for et emne med længden L:

T₀=L/S_min

Beregning af skæreforhold under fræsning og deres installation er vigtig at udføre før opsætning af maskinen. Etablering af rationelle forudindstillede parametre under hensyntagen til værktøjets egenskaber og delens materiale sikrer høj produktivitet.

Tip til at bestemme tilstande

Det er umuligt at vælge den ideelle skæretilstand ved fræsning, men du kan blive vejledt af de grundlæggende principper:

1. Det er ønskeligt, at fræserens diameter svarer til bearbejdningsdybden. Dette sikrer, at overfladen rengøres i én omgang. Her er hovedfaktoren materialet. For bløde virker dette princip ikke - der er risiko for skår, hvis tykkelse er større end nødvendigt.
2. Stødprocesser og vibrationer er uundgåelige. I denne henseende en stigning i foderværdierfører til et fald i hastigheden. Det er bedst at starte med en fremføring pr. tand på 0,15 mm/tand og justere undervejs.
3. Værktøjets hastighed bør ikke være så høj som muligt. Ellers er der risiko for at reducere skærehastigheden. Dens forøgelse er mulig med en forøgelse af fræserens diameter.
4. Ved at øge længden af den arbejdende del af fræseren reducerer præferencen for et stort antal tænder produktiviteten og kvaliteten af behandlingen.
5. Vejledende hastighedsværdier for forskellige materialer:

• aluminium - 200-400 m/min;
• bronze – 90-150 m/min;
• rustfrit stål - 50-100 m/min;
• plastik – 100-200 m/min.

Det er bedst at starte med medium hastighed og justere det op eller ned, mens du går.

Skæretilstanden under fræsning er vigtig for ikke kun at bestemme matematisk eller ved hjælp af specielle tabeller. For korrekt at vælge og indstille de optimale parametre for maskinen og det ønskede værktøj, er det nødvendigt at arbejde med nogle funktioner og personlig erfaring.