24artstroy.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Фрезерная обработка металла: классификация, особенности технологии

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
  • Классификация фрезеровочных работ
  • Фрезерная обработка металла
  • Технологические этапы процесса

Что такое фрезеровка?

Фрезерование – это способ обработки материала с использованием фрез. Обработка возможна вручную или станке.

Фреза – это режущий инструмент в форме цилиндра с острыми режущими зубьями. Фреза устанавливается во фрезерном станке, и за счет множества лезвий и большой скорости, срезает слои поверхности материала в обозначенном на чертеже месте.

От выбора фрезы зависит качество выполняемой работы.

Попутное и встречное фрезерование металла: что это такое

Это два самых распространенных вида, которые уже своим названием характеризуют основное отличие. По пути, то есть по подаче, как говорят многие фрезеровщики, – это способ отделки, в ходе которого фреза вращается в ту же сторону, в которую направлен ход заготовки. У метода есть преимущества:

  • Естественным образом происходит прикрепление обрабатываемой стали к станине, поэтому нет необходимости очень сильно закреплять изделие к столу.
  • Износ зубьев у режущей кромки незначительный, потому что вдоль движения они затупляются намного меньше.
  • Припуск снимается очень плавно, поэтому на покрытии поддерживается оптимальный уровень шероховатости.
  • Легкое стружкоотведение – стружки не лезут под нож.

К недостаткам следует отнести:

  • Не подходит для металлообработки грубых, неподготовленных поверхностей, то есть для обдирочных работ.
  • Твердые включения могут затупить лезвие.
  • Необходима высокая жесткость станка, чтобы не было сильных вибраций.
  • Минимальное количество зазоров.

Встречное фрезерование металла – это направление фрезы на встречу движения заготовки. Основные характеристики: производительность повышается, а вместе с тем увеличивается и износ оснастки.

  • Мягкий процесс резания с небольшой нагрузкой на механизм.
  • Сырье в ходе работы подвергается небольшой деформации, что упрочняет материал.
  • Сила резки уходит частично на отрыв шаблона от стола, поэтому нужна надежная фиксация.
  • Нельзя использовать высокий режим с большой скоростью, потому что быстро происходит износ фрезы.
  • Стружка сходит в неудобную сторону – она может попасть в зону резания.

Когда какой тип применяется

Способ применяется в зависимости от материала и от степени металлообработке. При первичной (обдирочной) обработке стали лучше применять встречный вариант, в то время как при последующем движении рекомендовано использовать метод «по пути».

Когда вы работаете с мягким типом металла, лучше работать попутной технологией, а если есть твердые включения – идти навстречу заготовке.

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.

Читать еще:  Как сделать станок для резки резины?

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.

Технология фрезеровки

В зависимости от вида станка, сложности изготавливаемой детали, материала заготовки различается и технология выполнения фрезерной обработки металла.

Рассмотрим это чуть подробнее.

Технология фрезеровки на обычном станке

Работа начинается с подбора фрезы, которая надежно закрепляется на шпинделе станка.

Обработка деталей начинается с небольшой подготовки:

  • включается вращение шпинделя, заготовка подводится к фрезе до небольшого соприкосновения с ней;
  • стол с заготовкой отводится и шпиндель останавливается;
  • устанавливается нужная глубина реза;
  • включается вращение шпинделя;
  • стол станка с обрабатываемой заготовкой вручную перемещают до соприкосновения с движущейся фрезой.

Обычно для фрезеровки одной детали используется набор фрез, что позволяет повысить производительность выполняемой работы.

Размеры фрез подбираются исходя из заданного стандарта точности, обычно для черновой фрезеровки достаточно достичь 11-ый или 12-ый квалитет точности, а для заключительного этапа фрезеровки – 8-го или 9-го.

В исключительных случаях точность размеров может соответствовать 7-му или 8-му квалитетам. Данным способом часто выполняется фрезеровка стали.

Технология фрезеровки на станке с ЧПУ

Фрезеровка ЧПУ начала применяться не так давно, ее прообразом можно считать используемую на обычных механических станках систему рычагов, которые соединяли шпиндель станка с шаблонной деталью.

И только несколько лет спустя, управление фрезерным станком было поручено компьютеру, а для взаимодействия фрезеровщика-оператора со станком стали писать специальные программы.

Обработка листового материала этим способом позволяет получить предметы большей точности, снизить количество брака, увеличить производительность, а также выпускать серийные детали со сложной геометрией поверхности в большом количестве.

С помощью компьютера станку задается и скорость вращения шпинделя, и параметры его движения (глубина фрезеровки и линейные координаты).

Современные станки позволяют выполнять 3D фрезеровку – это обработка заготовки несколькими фрезами одновременно в разных плоскостях.

При этом предварительно на компьютере строится 3D-модель заготовки, «глядя» на которую станок воспроизводит ее с максимальной точностью.

К квалификации фрезеровщика на станке с ЧПУ предъявляются уже совсем другие требования.

Лазерная металлообработка используется только на станках с ЧПУ.

Такое оборудование сейчас самое дорогое, цена на такую работу выше, чем на механическом станке, но оно позволяет добиться максимальной точности при изготовлении деталей, значительно снижает время на изготовление единицы предмета.

Лазерным станкам с ЧПУ «по плечу» как фрезерование листового металла, так и изготовление сложных по геометрии объемных деталей, исключение составляют только округлые сферообразные конструкции.

Лазерная обработка выполняется в двух вариантах:

  • тепловым лазером выжигают металл в нужных местах, по окончании обрабатывая шлифовкой кромку;
  • шлифовальный лазер, многократно проходя по одному и тому же месту, снимает минимально возможный слой материала заготовки.

Лазерная обработка оставляет поверхность заготовки гладкой, без заусениц, что позволяет не выполнять шлифование готовой детали.

Технология фрезеровки гбц

Помимо промышленного производства с необходимостью фрезеровки очень часто сталкиваются автолюбители, чьи автомобили используют бензин.

Речь идет о фрезеровке головки блоков цилиндра (иначе называется фрезеровка ГБЦ) – устранении недостатков, проявляющихся в снашивании отдельных деталей мотора автомобиля при его эксплуатации.

Последствиями такого износа может быть прогорание головки блока, что повлечет за собой попадание охлаждающей жидкости в систему смазки, а выхлопных газов – в систему охлаждения.

В результате постоянных температурных изменений металлические части двигателя изнашиваются и искривляются, особенно страдают от этого длинные головки четырех-шести цилиндров и головки из алюминиевого сплава.

Читать еще:  Шероховатость поверхности после плазменной резки

Даже если вы разобрали двигатель для смены только лишь прокладки, обязательно осмотрите головки, уделяя особое внимание тем местам, возле которых прокладка прогорела.

Именно в этих местах вы и обнаружите отклонение головок от линейных размеров.

Поводом для фрезерной обработки различных деталей мотора будет перевод машины на другой вид бензина, тюнинг двигателя вашего «железного коня», то есть работы, связанные с увеличением объема камеры сгорания двигателя.

Фрезеровка гбц выполняется только в строго установленных случаях:

  1. отказ работы двигателя;
  2. отклонение головки от плоскости более 0,05 мм.

Для самостоятельного определения степени искривления головки используются набор щупов и большая лекальная линейка.

Допустимая степень уменьшения головок регламентируется инструкцией завода-изготовителя, обычно фрезой снимают слой металла толщиной менее 0,3 мм.

Самостоятельное увеличение снимаемой толщины (сверх установленной регламентом завода-изготовителя) может потребовать полную замену головки блока цилиндра.

Самостоятельно выполнить эту работу, конечно, не по силам, а вот золотые руки мастера вернут к жизни двигатель вашего автомобиля.

Для устранения вышеперечисленных недостатков допускается обработка на фрезерных станках как механических, так и с ЧПУ.

Классификация

Начать стоит с классификации кухонных фасадов, обработанных методом фрезеровки, на основе материала изготовления.

В случае с кухней выделяют 2 основные разновидности.

Фасады на основе натуральной древесины . К слову сказать, ранее путем фрезеровки обрабатывались только такие изделия. Но поскольку цена достаточно высокая, начались активные поиски более доступных альтернативных материалов. Нельзя отрицать, что дерево является одним из лучших материалов для изготовления мебели. Существуют различные породы и сорта деревьев, применяемых в мебельном производстве. Стильно, красиво и дорого. При грамотном подборе кухня окажется долговечной и сохранит свой первозданный вид.

Но уже минул 2019 год, наступил 2020, и тенденции указывают на то, что натуральное дерево постепенно уходит на второй план.

Все больше люди заинтересованы в доступных, но качественных материалах. По эксплуатационным и внешним характеристикам пленочный МДФ мало чем уступает дереву. Дополнительная ПВХ пленка порой даже лучше защищает основной материал.

Увы, но не каждая древесина обладает устойчивостью к влаге и температурным перепадам. Из-за этого именно на кухне все чаще применяются МДФ плиты, которые фрезеруются.

Фасады на основе МДФ . Это второй вариант рассматриваемых фасадов. МДФ фасады с фрезеровкой приобретают разнообразный внешний вид. По техническим и эксплуатационным характеристикам древесине уже не уступают, поскольку современные технологии производства вывели материал на новый качественный уровень. Сначала изготавливается МДФ плита, после чего на фрезерном станке выполняется обработка изделия. На поверхности создается необходимый рисунок.

После обработки требуется завершить изготовление кухонного фасада.

И тут появляется еще несколько вариантов.

Механизмы для обработки металла

Фрезерная обработка металла происходит определённым способом. Способ выбирается в зависимости от типа аппарата, сложности необходимой геометрии детали, материала заготовки.

Производство на токарном станке

Фрезерование на токарном станке начинается с подбора рабочего инструмента, а затем выбранная фреза надёжно закрепляется. Производство детали происходит в несколько этапов:

  1. Включается на малое кручение шпиндельный элемент, и к инструменту придвигается заготовка с минимальным касанием;
  2. зафиксированная деталь на основании отводится в сторону, и останавливается крутящийся шпиндельный элемент;
  3. устанавливается нужная глубина фрезеровки;
  4. включается вращение шпиндельного элемента;
  5. перемещается вручную основание, на котором зафиксирована заготовка, до прикосновения с фрезой.

Чтобы фрезеровать заготовку, необходим набор из нескольких инструментов. Это нужно, чтобы улучшить качество получаемой стальной детали. В зависимости от необходимой точности резки выбирается размер фрезы.

Числовое программное управление

В специальных аппаратах рабочий выполняет роль оператора, который взаимодействует с устройством при помощи программного обеспечения. Таким образом, происходит повышение точности, производительности, уменьшение брака. Современные станки с ЧПУ позволяют осуществлять операцию фрезерования в трёх плоскостях.

Читать еще:  Режимы резания плазменной резки

Перед началом на таком станке работником создаётся трёхмерная компьютерная модель изделия. При запуске программы, устройством выполняется обрабатывание заготовки для получения требуемого результата. Для выполнения работ по фрезерованию металла на таком станке необходимо иметь больше специальных знаний, чем на обычном.

Лазерный рабочий инструмент

Лазерная обработка деталей используется только в устройствах с ЧПУ. Такие аппараты дорогие, но позволяют с максимальной точностью моделировать и изготавливать изделия. Это может быть необходимо для некоторых мелких деталей. В том числе значительно снижается время производства. Такие аппараты позволяют получать как обычные изделия со сложной геометрией, так и при художественной фрезеровке металла. Возможны сложности только с производством у детали круглой формы.

Фрезеровальные работы станком осуществляются двумя методами:

  • Заготовка выжигается с помощью теплового лазера. Следующим шагом шлифуется кромка.
  • Лазер во время шлифования несколько раз проходит над одним и тем же участком и стачивает плавно слои металла.

После обработки деталь имеет гладкую поверхность и поэтому нет необходимости её дополнительно шлифовать.

Станки в Воронеже от ООО «Роста»: достойное качество по выгодной цене

Мы предлагаем широкий ассортимент станков для работы с металлом отечественного производителя по ценам в несколько раз ниже импортных аналогов. Российская продукция не уступает зарубежной ни в качестве, ни в функционале.

В нашем каталоге вы найдете как ручные, так и автоматические или полуавтоматические варианты оборудования, которые помогут для обработки самых сложных эскизов из любого материала.

Чтобы получить подробную информацию об ассортименте, скидках и условиях доставки, свяжитесь с нами по телефону. Наши менеджеры предоставят вам подробную консультацию и помогут оформить заказ.

Полезные рекомендации

Охарактеризовать даже основы для начинающих в полном объеме можно было бы разве только в целом учебнике. Однако некоторые советы могут быть даны уже тут. Цилиндрические фрезы подходят только такие, которые на 10-15 мм длиннее обрабатываемого изделия. Сечение инструмента подбирают сообразно толщине и ширине прореза.

Торцевые фрезы стоит использовать в тех случаях, когда требуется сократить уровень шума.

Станочники, в том числе и фрезеровщики, обязательно должны соблюдать требования техники безопасности. Да, в домашних условиях можно не вести журналы, но тем важнее самодисциплина. На рабочем месте обязательно должно быть чисто.

В идеале там присутствуют лишь:

Перед началом работы следует проверять, исправен ли станок. Его запускают в холостом режиме, постепенно поднимая обороты. 2-3 минуты прогона хватает для проверки, а при остановке смотрят, насколько надежны тормоза.

Заготовка и оснастка должны крепиться очень стабильно. Прихваты заготовки должны быть максимально близко к обрабатываемой поверхности, поскольку там нагрузка наиболее велика. Нарушение этого правила грозит либо сдвигом и порчей заготовки, либо даже травмированием самих операторов.

Следует непременно использовать индивидуальные защитные средства. Речь прежде всего идет о защитных очках, но спецодежда также совершенно необходима. Надо всегда следить за плотностью прилегания манжетов к запястьям. Последовательность исполняемых работ по технологии должна соблюдаться строго. Менять режущую оснастку и обрабатываемую деталь можно только при отключении станка.

Подводка заготовки к фрезе должна быть плавной (во избежание удара). Режим фрезеровки должен подбираться с учетом необходимого темпа вращения шпинделя и глубины прореза. Мягкий алюминий обрабатывают обычно на скорости 1500 витков за минуту. При манипуляциях с твердой инструментальной сталью темп понижают до 600 оборотов.

Габариты режущей части подбирают сообразно обрабатываемой площади. Максимально эффективную помощь тут окажет специальная литература.

Техническое состояние станка надо контролировать постоянно. Когда работа окончена, все основные части следует очищать. Сдувание мусора и отходов недопустимо — его обязательно сметают щетками и кисточками. Пятна масла убирают тканью, пропитанной керосином. Работать с фрезами диаметром свыше 10 мм удобнее всего с помощью револьверного упора. При работе, особенно с параллельным упором, фрезер неизбежно тянет в сторону, и придется просто учитывать это обстоятельство.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector