Виды и методы фрезерования

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.

Основные виды фрезерования металла

Фрезерование металлической поверхности — это снятие стружки фрезами — вращающимися многолезвийными инструментами, режущие кромки зубьев которых находятся в прерывистом контакте с обрабатываемой поверхностью.

Существует два основных метода подобной обработки стали:

Цилиндрическое . Действия проводятся зубьями, которые находятся на цилиндрической поверхности фрезы. При нем ось фрезы располагается параллельно грани, проходящей обработку.

Торцевое . Действия проводятся зубьями, которые находятся и на торце, и на цилиндрической поверхности фрезы. При нем ось инструмента располагается перпендикулярно грани, проходящей обработку.

Оба вида фрезеровки осуществляют двумя методами:

• Встречным , при котором ход подачи противоположен ходу вращения инструмента. Этот способ позволяет медленно усиливать нагрузку на зубья, все время увеличивая толщину срезанного слоя.
• Попутным , при которым ход подачи такой же, как ход вращения. Он предполагает быстрое начало действия и сильную нагрузку в первой точке реза. Для его выполнения нужны станки, устойчивые к ударам и вибрации. Элемент, который следует фрезеровать, прижимают к столу, затем стол жестко фиксируют к направляющим. Такое расположение улучшает качество работы.

Метод не применяется для заготовок с черной поверхностью, его лучше использовать для деталей с краями, прошедшими предварительную подготовку.

Общие черты двух методов

Оба варианта обработки предполагают движение стола и вперед, и назад. Так можно делать сразу и черновую, и чистовую фрезеровку.

Для обработки деталь фиксируют на столе станка. Если производство массовое или серийное, для закрепления применяют специальные устройства. Если нужно произвести мелкую серию или всего одну деталь, используют универсальные приспособления (тиски, планки и т.п.).

При обработке на горизонтально-фрезерных станках обычно применяют продольную подачу, иногда поперечную и вертикальную. На вертикально-фрезерных установках используют только два первых вида подачи.

Обработка разных видов поверхностей

На горизонтальных станках с ними работают боковыми насадными инструментами, а на вертикальных – концевыми.

Горизонтальные (б, в).

На станках первого типа их фрезеруют цилиндрическими инструментами, а на устройствах второго типа – боковыми насадными.

В первом случае используют угловую фрезу (для узких поверхностей), во втором – боковые насадки или концевые фрезы (для широких поверхностей).

Уступы и прямоугольные пазы (ж, е, з, к).

На станках первого типа с ними работают дисковыми фрезами с двумя и тремя сторонами. На станках второго типа – концевыми.

СПОСОБЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

Выбор способа фрезерования, обеспечивающего высокую про­изводительность обработки, определяется типом производства и особенностями конструктивной формы обрабатываемой детали.

Отличительными признаками способа обработки являются: число одновременно обрабатываемых заготовок, число одновре­менно работающих фрез, вид и конструкция приспособления и станка, характер осуществления рабочих и холостых движений обрабатываемой заготовки и инструмента.

Одновременное фрезерование нескольких поверхностей заго­товки(рис. 242, а). Этот способ применяют в серийном и массо­вом производстве при обработке заготовок / несколькими цилин­дрическими, дисковыми или фасонными фрезами 2, либо несколь­кими торцовыми фрезами, установленными на разных шпинде­лях многошпиндельного станка или агрегатных головок. При этом способе совмещаются отдельные переходы, сокращается ма­шинное и вспомогательное время.

Последовательное фрезерование(рис. 242, б). При этом спо­собе заготовки / устанавливаются в ряд и фрезеруются последо­вательно по одному рабочему движению стола станка.

Этот способ применяют при фрезеровании на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Последовательное фрезерова­ние позволяет

а) сократить вспомогательное время, так как после установки одной или нескольких заготовок включают подачу, а установка следующих заготовок производится при включенной подаче стола станка;

б) уменьшить машинное время за счет уменьшения времени на врезание.

Параллельно-последовательное фрезерование(рис. 242,в). Фре­зерование осуществляется одновременно на нескольких заготов­ках 1, установленных в несколько рядов. Этим способом можно обрабатывать несколько поверхностей у одной заготовки, уста­новленной в один ряд последовательно с другими заготовками при помощи нескольких фрез 2.

Производительность параллельно-последовательного фрезеро­вания выше, чем предыдущего способа, вследствие совмещения последовательного фрезерования с одновременным параллельным фрезерованием нескольких поверхностей.

Параллельно-последовательное фрезерование применяют вусловиях серийного и массового производства.

Фрезерование на поворотных приспособлениях или столах(рис. 242, г). Этот способ широко применяют в серийном произ­водстве. На столе станка устанавливают поворотный стол / с двумя приспособлениями 2. Снятие обработанных заготовок 3 и уста-

. Рис. 242. Способы фрезерования заготовок: а — одновременное фрезерование нескольких поверхностей; б — последовательное фре­зерование; в — параллельно-последовательное фрезерование; г — фрезерование на пово­ротных приспособлениях; д — непрерывное фрезерование

новку новых на одном из приспособлений выполняют во время фрезерования других заготовок во втором приспособлении.

При обработке по этому способу с достаточно большим време­нем, затрачиваемым на снятие и установку детали, большая часть вспомогательного времени совмещается с машинным временем обработки. Несовмещенное вспомогательное время при данном способе обработки будет определяться временем поворота приспособления (или стола) и быстрого подвода и отвода заготовки ,от фрезы.

Непрерывное фрезерование(рис. 242, д). Этот способ приме­няют в крупносерийном и особенно в массовом производстве, так как обработка осуществляется на специальных станках или с по­мощью специальных приспособлений с непрерывным вращением стола.

Заготовки 1 закрепляются в приспособлениях на круглом не­прерывно вращающемся столе и обрабатываются одной или двумя (черновой или чистовой) торцовыми фрезами. Диаметр фрезы должен быть больше ширины обрабатываемой поверхности.

Снятие и установку новой заготовки производят во время вра­щения стола, т. е. во время обработки других заготовок.

Штучное время t_шт на обработку при этом способе фрезерова­ния весьма близко к машинному времени, вследствие совмещения вспомогательного времени с машинным. Кроме того, при этом способе фрезерования машинное время меньше, чем при обычном фрезеровании, за счет сокращения времени на врезание при доста­точно близком расположении обрабатываемых поверхностей друг к другу.

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.