Технология обработки фрезерованием

Фрезерование. Основные виды фрезерования.

Привет! Вот и новая статья которая называется фрезерование и его основные виды потому, что с нее мы начнем изучение этого не простого метода обработки металла.

Что такое фрезерование?

Фрезерование — это обработка создающая плоские и фасонные поверхности , путем применения такого режущего инструмента как фреза. Можно много сказать еще про этот вид механической обработки но я думаю, что мы с вами поэтапно будем рассматривать все его составляющие. И когда закончим (что очень не скоро:)) вы будете знать про него практически все.

А так же посмотрите видео про виды фрез по металлу

Фрезерование.Основные виды и методы.

Я не хочу грузить вас теорией и скучными определениями которых и так полно во всякой литературе посвященной резанию металлов. Просто хочу пока рассказать про основные виды фрезерования. И так…

Фрезерование цилиндрической фрезой. Ну как уже понятно из названия для данного метода применяется цилиндрическая фреза. Суть метода заключается в обработке плоских поверхностей правильной формы (квадраты,прямоугольники и др.) Углубляться не будем, пока:).

Фрезерование торцевой фрезой. Этот метод в принципе аналогичен предыдущему но разница в том, что тут для получения таких же поверхностей применяется торцевая фреза. В чем их различие разберемся в следующих постах. Так, что не забываем подписываться на обновления блога .

Ф резерование зубчатого колеса. Что качается изготовления зубчатого венца методом фрезерования на горизонтально-фрезерном станке, то скажу вам сразу, что данный метод давно устарел и применяется разве, что в ремонтных цехах так как он не имеет необходимой производительности и качества получения шестерни. К стати получение зубчатых колес мы тоже будем рассматривать:)

Фрезерование уступа дисковой трехсторонней фрезой. Как уже понятно с названия снятие припуска производится трехсторонней дисковой фрезой. Которая называется так потому, что имеет сразу три режущие кромки — по наружному диаметру и сразу с двух торцев. Это позволяет ей фрезеровать уступы как показано на рисунке.

Фрезерование набором двух трехсторонних дисковых фрез. Этот метод похож на предыдущий но разница в том, что в данном случае производится одновременная обработка двумя фрезами, что очень удобно для изготовления лысок на цилиндрических поверхностях.

Фрезерование паза концевой фрезой. Используется данный вид для получения прямобочных пазов различных размеров и конфигураций как на плоских так и цилиндрических деталях.

Фрезерование пазов шлицевой фрезой. Ну тут скажу, что под шлицевыми пазами подразумеваются шлицы. Данный методом тоже устарел так как является низко производительным и не дает достаточной точности получения детали. Деление осуществляется с помощью делительной головки.

Фрезерование фасонной поверхности. Под фасонными поверхностями как вы уже поняли из моего предыдущего поста про токарную обработку. Это поверхности которые имеют не совсем правильные «фасонные» формы (эллипсы, сферы и др.). И как следствие для их получения необходимы специальные фрезы которые и называют фасонные (имеющие форму которую необходимо получить после фрезеровки).

Фрезеровка наклонной плоскости. Угловые фрезы тоже работаю по принципу копирования, а именно получаемая наклонная поверхность обеспечивается точностью изготовления режущего инструмента. Этот метод применяется для изготовления направляющих скольжения металлорежущих станков.

Фрезеровка криволинейного контура. С помощью концевой фрезы мы сможем получить практически любой сложный криволинейный контур. Тут фреза описывает обрабатываемую деталь по кривой линии которую нам необходимо получить.

Фрезеровка винтовых канавок. С помощью данного способа фрезерования как видно из предлагаемого эскиза изготавливают сверла, зенкера и другой инструмент имеющий винтовые стружкоотводящие канавки. В основном эти операции выполняются на станках с ЧПУ (в настоящее время).

Разрезание отрезной фрезой. Ну в данном случае название говорит само за себя. С помощью отрезной фрезы можно нарезать металлические бруски различных размеров.

Ну все на сегодня информации пожалуй хватит. Я думаю, что не плохо расписал про фрезерование и его основные виды. Если у вас есть какие то предложения чем можно дополнить данный пост ПИШИТЕ.

Фрезерная обработка металла: основные принципы и сведения

Фрезерная обработка в последнее время набирает большую популярность, поэтому столь же востребована, как сверление деталей и токарная обработка. Суть её заключается в срезании слоя металла при помощи вращающейся, зубчатой фрезы. Фрезерование можно выполнять на заготовках из разных материалов, причем проделывается это как на специальных станках, так и вручную.

Назначение фрезерной обработки

При помощи различного вида фрез, можно более точно и качественно выполнять фрезеровку деталей. Это могут быть различные материалы, но наиболее распространенная обработка на металлах. А при помощи современных станков, оборудованных системами ЧПУ, есть возможность уменьшить количество брака, а также управлять при помощи не сложных числовых программ. Сейчас фреза заменена на лезвие в качестве рабочего инструмента, что и позволило уменьшить вероятность брака, делая заготовки максимально точно.

Для чего же нужна в обработке фрезеровка? При её помощи можно проводить отрезку в металлах, шлифовать, наносить специальные узоры, гравировать, а также делать токарные и другие работы в разных видах деятельности. В набор входит несколько многозубчатых, режущих фрез, а их крепление в станках определяет горизонтальный или вертикальный тип работы. В производстве также может использоваться фрезерование под некоторым углом, для чего предварительно устанавливают фрезу в необходимом направлении. В зависимости от вида обрабатываемой продукции, такое фрезерование имеет несколько способов. Но стоит отметить, что используется немалое количество разнообразных фрез, в частности это цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а также более сложные.

Сферы применения фрезеровки довольно разнообразны, она может использоваться в металлообработке, машиностроении, в ювелирном производстве, деревообработке и даже в дизайне и архитектуре.

Обработка металла фрезерованием производится вне зависимости от его прочности. Фрезы выбирают, исходя из того, какая нужна обработка, для плоскостей используют цилиндрические или торцевые типы фрез, в последних подбирают несимметрические схемы резания. То есть если детали правильной прямоугольной, квадратной и подобной формы, то чаще всего применяется два эти способа. Одинаковую профильную деталь можно сделать цилиндрической фрезой или с торца.

Фрезерная резка алюминия считается в наше время довольно популярной, так как алюминий широко используется в эксклюзивном дизайне, интерьере, для рекламных элементов, операторской техники и пр. Благодаря его легкости, прочности и низкой температуре плавления, он широко используется и с него не сложно вырезать различные изделия. На деталях сувенирных изделий, маркетинговой и кухонной продукции на современных высокотехнологических станках можно делать надписи, узоры, рельефность и пр. При этом они получаются без заусенцев, правильного габарита и формы, а также с идеальными краями.

Не малую популярность в наше время набрала объемная фрезеровка пластика, в особенности в 3D виде. Это довольно востребованные услуги, которые применяются для промышленных изделий, корпусов. Причем детали быстро делаются, так как довольно быстро работает станок фрезерно-гравировального типа, а цена за выполненные работы невысокая. Обрабатываются как шлицевые, так и фасонные и зубчатые детали, а также проделывают обработку отверстий, торцов, пазы. Из пластика в 3Д виде можно фрезеровать декоративные и пр. детали, формы для литья, полимерные корпуса и многое другое, создавая оригинальные и нужные формы изделий.

Классификация фрезерных работ

Как уже упоминалось, в зависимости от используемой фрезы, различают несколько видов фрезерования, а именно:

• Торцевое фрезерование, суть которого состоит в получении определенной формы деталей при помощи торцевой фрезы. Это необходимо в большинстве случаев для вырезания в изделиях подсечек, канавок, окошка, а также “колодец”, канавку и т. д. С её помощью также производят обратное фрезерование торца из внутренней части разного плана изделий. Фрезеровка торца нужна для получения деталей более точных габаритов, простоты монтажа и, по сути, срезанные торцы служат для передачи сжимающих усилий.
• Концевые, которые нужны для образований уступов в плоскостях вертикальной или горизонтальной формы.
• Цилиндрические, отличающиеся получением изделий в плоскостях соответствующей фрезой в обратном положении.
• Зубчатое.
• Фасонное, заключающееся в создании фасонных (сферы, эллипсы и пр.) деталей неправильной формы. Это фрезерование при помощи специальных фрез, в результате чего получаются фасонные изделия.

Также распространены в разных направлениях деятельности много других видов фрез, которые отличаются многофункциональностью, большими возможностями и точностью в выполнении работ. Используются винтовые канавки для создания зенкер, сверл и другого, отрезной фрезой нарезают различного габарита бруски, к тому же можно получить сложную форму детали криволинейным типом фрезы. Стоит отметить отличие фрезерования двойными дисками, шлицевую лезвию для создания пазов в деталях, а также более сложные формы их. Также можно создать определенную форму при недолгом применении видов фрезерования.

Кроме классификации фрезерования по видам фрез, также существует распределение их на вертикальное расположение в станке, горизонтальное и под углом.

Станки для таких работ, в свою очередь, разделяют на механические и лазерные. Существует направление режущего, движущего элемента совместно с изделием, что принять называть попутным типом обработки. Если же навстречу резцу движется изделие, тогда это считается встречная фрезеровка.

Стоит также отметить профильное фрезерование деталей как деревянных, так и металлических и пр. Это отличается в изделиях, которые идут выпуклой либо вогнутой формы. В этом случае необходимо более тщательно подходить к выбору технологического типа, что зависит в основном от габарита детали и сложности профилирования. Данный вид процесса проходит в три этапа: предварительная грубая и частично чистая фрезеровка, получистая и напоследок окончательная чистая. Часто для получения деталей высокого качества финишную обработку производят с большими подачами, а предыдущие операции выполняют отдельно на разных станках.

Так как для фрезеровки деталей цилиндрическим способом производится при не столь хорошем креплении, то чаще всего профильное фрезерование изделий делается торцевым способом. В основном это универсальный способ для многосерийного промышленного изготовления. В этом случае есть возможность воспользоваться несколькими способами фрезерования разных плоских поверхностей. Это использование двух зубил, фрез большого диаметра и нескольких зубил одновременно.

Работа в таком режиме может происходит значительно быстрее и спокойно, в особенности при использовании нескольких фрез сразу, расположенных с разных сторон от изделия. По этой причине фрезерование плоскостей при помощи торцевых фрез, более применяемое в производстве.

Осуществляется фрезерование, помимо этого, также при помощи ионного луча. Это относительно новый и высокотехнологический процесс, позволяющий удалить максимально точный слой металла. Ионное фрезерование производится под воздействием атома гелия на поверхность, главным условием является контроль напряжения и энергии. Другими словами, сегодня не обязательно полировать или шлифовать детали, это можно сделать на атомном уровне, а на раскаленный металл можно вставлять дополнительные детали.

Технологические этапы процесса

Что касается технологического процесса фрезеровки, то она состоит из несколько последовательностей, которым необходимо следовать:

• Изделие осторожно подводят со стороны поверхности, необходимой для обработки, к фрезеру, который в это время вращается.
• Отведя стол, отключают шпиндель, чтобы он не вращался.
• После этого нужно задать требуемую глубину прорезания.
• Запускают шпиндель.
• Изделие, расположенное на столе, вместе с ним подводят к стыковке с фрезой.

Обработку металлических деталей цилиндрической фрезой производят при длине фрезы на 10-15 мм более, чем есть изделие, а диаметр её подбирается, исходя из толщины разрезания и ширины. При выборе торцевых фрез работа будет делаться не так шумно, поскольку детали надежнее прикрепляются. Производительность предприятия будет высокой при использовании набора фрез, так как во многом упрощается задача. Все зависит от применяемых фрез, а это: совместные фрезы, зубила, двумя дисками одновременно, набора фрез, расположенных с разных боков заготовки и пр. Фрезерование плоскостей несколькими торцевыми фрезами делает сразу несколько обрезаний, а также исключает удары при работе.

Современные технологии позволяют проводить безопасную и с меньшим процентом брака обработку на токарно-фрезерных станках, оборудованных системами ЧПУ. В некоторых случаях, как при обработке деталей повышенной твердости, можно на них делать шлифовку. Они гарантируют получение изделий по максимуму точной геометрической формы, а также производительность. Бывают как специального назначения, так и общего использования, но небольшие детали дома можно обрабатывать ручным электрическим фрезером. Управление на компьютере позволяет задать все параметры и выполнять максимально точно, к тому же есть возможность рассчитывать и создавать 3D модели непосредственно на станке.

Благодаря современным технологиям, фрезерная обработка приобретает большую популярность в разных отраслях производств. Что касается металла, то можно на станках делать как алюминиевые, так и стальные, титановые изделия. Вне зависимости от материала, фрезерованием можно делать детали специального назначения, эксклюзивные, ювелирные и др. И только на станках, оборудованных системами ЧПУ, можно выполнять лазерную фрезеровку деталей сложной формы. Это дорогостоящая, но качественная обработка возможна без предварительной шлифовки.

Фрезерная обработка металла: классификация, особенности технологии

Механическая обработка металла — технологически сложный процесс. Эта необходимая часть работы с деталями, которые впоследствии будут использованы в различных сферах. Наиболее распространенной является фрезеровка металла. Заготовка подвергается обработке специальным инструментом — фрезой. Она представляет собой сверло, заточенное под определенным углом, или дисковую пилу нестандартной формы. Многозубчатый прибор, двигаясь на большой скорости за счет работы станка, удаляет слой металла необходимой толщины на заготовке. Фрезеровка — востребованный способ обработки деталей.

Развитие технологии фрезеровки металла

На протяжении длительного периода времени фрезерная обработка осуществлялась в ручном режиме. Человеческий фактор влиял на большое количество брака, неточных срезов. Даже опытные токари не справлялись с криволинейными поверхностями, что затрудняло изготовление многих металлических деталей.

Впоследствии все автоматизировалось. Появление станков с возможностью программирования дало новый толчок к развитию сложной обработки металла. Это упростило работу фрезеровщиков, за все отвечал станок ЧПУ, в который загружали определенную программу.

На современном этапе во фрезеровочных станках используется луч лазера. Высокоточное оборудование позволяет работать быстро. Но и станки стоят гораздо дороже. Такие станки являются прототипом 3D-принтера. Возможность одновременной работы в трех плоскостях сокращает затраченное время. Работа на этом оборудовании, кроме непосредственной обработки заготовки, подразумевает и верное написание программы.

Классификация фрезеровочных работ

Однозначной классификации этого типа работ по металлу не существует, слишком много особенностей и нюансов, разнообразия деталей. Но основные критерии можно выделить. По методу фиксации заготовки на станине:

Последняя используется реже, но этот метод позволяет работать с деталями сложной конструкции.

Сама фреза также разделяется на виды:

Торцевая фреза используется при необходимости сделать канавку на детали, просверлить «колодец», подсечку, окошко. Концевой тип фрезы предназначен для работы с крупными деталями. С помощью фасонной фрезеруются металлические профили. Если зубья фрезы периферийные, отличительной чертой станет оставшаяся стружка в виде знака запятой.

Направление вращения режущего элемента имеет следующие градации:

• встречное (на зубья фрезы);
• попутное (под зубья).

Для этого пункта характерно совмещение способов обработки. К примеру, для массивных деталей предварительная обработка выполняется встречным методом, а окончательные работы — попутным. Поверхность детали при встречной фрезеровке получается более шершавой, но такой метод позволяет существенно снизить процент брака.

Преимуществом этого метода обработки металла является не только высокаю функциональность, но и возможность изготовления множества деталей. Фрезеровка применяется в автомобиле и авиа-проектировании, строительстве различных масштабов. С помощью станков ЧПУ или лазерных установок создают окна и работают даже с ювелирными изделиями. Фрезеровочным работам поддаются разные виды металла: закаленная сталь, чугун, медь, бронза, алюминий, латунь и даже титан.

Фрезерная обработка металла

Технологические этапы процесса

Работа фрезеровщика начинается с анализа детали и вида работ. В соответствии с полученными данными подбирается тип фрезы. Режущий элемент надежно фиксируется на шпинделе станка. После этого происходят следующие технологические этапы:

• на станину закрепляется металлическая заготовка;
• шпиндель фрезеровочного станка включается на небольшой скорости вращения;
• деталь на станине подводится к фрезе до минимального соприкосновения для проверки перед началом работы;
• станина отодвигается, шпиндель останавливают;
• выставляются необходимые параметры резки (глубина, скорость вращения шпинделя);
• после включения станка заготовка вновь подводится под фрезу, начинается процесс обработки.

Если речь идет о лазерном станке ЧПУ, процесс может проходить в двух вариациях:

• в обозначенном месте луч лазера выжигает необходимую форму, после чего каемка шлифуется;
• лазер снимает слои металла с заготовки, проходя по одному и тому же месту несколько раз.

Финансовые и временные затраты на фрезерование металлических заготовок зависит от сложности геометрии будущей детали. Необходимо также всегда учитывать опыт мастера и наличие необходимого оборудования. Только прошедшие специальное обучение работники имеют доступ к данным станкам.

Фрезерная обработка

Среди всех технологических процессов, которые используются для механической обработки различных материалов, одним из наиболее распространенных является фрезерование. С его помощью производится черновая, получистовая и чистовая обработка поверхностей, имеющих как простую, так и фасонную поверхность, причем заготовки могут быть изготовлены из металлов (черных или цветных), так и из пластических масс и древесины.

Фрезерные станки используются для того, чтобы фрезеровать поверхности корпусов, рычагов, планок, крышек, кронштейнов, причем как простой, так и сложной конфигурации. Кроме того, на них можно обрабатывать контуры, имеющие весьма сложную форму.

Что касается такого важного вопроса, как технологические возможности, которые имеют фрезерные станки, то они зависят от класса точности, а так же от особенностей характеристик кинематической системы.

Фрезерная обработка деталей

Сам процесс фрезерования состоит в том, что режущий инструмент (фреза), зафиксированный в шпинделе, совершает вращательные движения, а обрабатываемая заготовка или деталь, закрепленные на столе, перемещаются в горизонтальной плоскости. В результате этого режущие кромки фрезы соприкасаются с заготовкой или деталью и удаляют с них слой материала необходимой величины.

Следует заметить, что фрезерование отличается от точения или сверления тем, что зубья фрезы соприкасаются с обрабатываемой деталью или заготовкой не все сразу, а попеременно.

Основные типы фрез

Фреза – это специализированный режущий инструмент, который имеет некоторое количество зубьев. Каждый из них имеет режущую кромку и, по сути дела, представляет собой небольшой резец, который и снимает стружку.

Процесс фрезерования предполагает существенные механические нагрузки на режущий инструмент, и поэтому для того, чтобы повысить его стойкость, существенно сократить время, необходимое на обработку, а также, как следствие, снизить расход электроэнергии и себестоимость готовой продукции, используются самые различные конструкции и типы фрез.

К наиболее распространенным из них относятся следующие:

• Цилиндрические
• Торцовые
• Шлицевые (прорезные)
• Дисковые пазовые
• Концевые
• Дисковые трехсторонние

Материалы для изготовления фрез

Поскольку фрезы являются высокопроизводительным режущим инструментом, который к тому же испытывает повышенные нагрузки, для материалов, применяемых для их изготовления, предъявляется ряд требований, таких как: механическая прочность, твердость, износоустойчивость.

Механическая прочность необходима для того, чтобы при работе фрезы не происходило ее поломок, которые могут привести к нежелательным последствиям. Твердость материала, из которого изготавливается фреза, в обязательном порядке должна быть выше твердости материала, из которого изготовлена деталь или заготовка. Износоустойчивость (сопротивление износу) инструмента должна быть такой, чтобы он в течение длительного времени был способен выдерживать высокое трение, причем при значительных усилиях и скоростях резания.

Наиболее распространенными материалами, которые используются для изготовления фрез, являются быстрорежущие стали марок Р6М5, Р9, Р18, легированные стали ХВГ и 9ХС, а также твердые сплавы ВК8, ВК4, ВК2, Т14К8, Т15К6.

Благодаря высокой производительности обработка материалов фрезерованием используется сейчас очень широко. Она демонстрирует особенно высокую эффективность в условиях массового серийного производства, поскольку позволяет при относительно небольших затратах рабочего времени получать большие количества абсолютно одинаковых деталей.