Pjovimo režimas frezavimui. Frezų tipai, pjovimo greičio skaičiavimas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-02 13:59

Vienas iš medžiagų apdailos būdų yra frezavimas. Jis naudojamas metaliniams ir nemetaliniams ruošiniams apdirbti. Darbo eiga valdoma pjaustant duomenis.

Proceso esmė

Frezavimas atliekamas siekiant giluminio grubinimo ir apdailos, tam tikro paviršiaus profilio (griovelių, griovelių) formavimo, krumpliaračių dantukų pjovimo, formos korekcijos, raštų ir užrašų meninio tekinimo.

Pagrindinį sukamąjį judesį atlieka darbo įrankis – pjaustytuvas. Pagalbinis yra ruošinio judėjimo pastūma, palyginti su jo eiga. Šis procesas vyksta su pertrūkiais. Svarbiausias jo bruožas, išskiriantis jį nuo tekinimo ir gręžimo, yra tai, kad kiekvienas dantis dirba atskirai. Šiuo atžvilgiu jai būdingos smūginės apkrovos. Galima sumažinti jų įtaką, atsižvelgiant į racionalų situacijos įvertinimą ir režimų parinkimą.

Pagrindinės frezavimo staklių sąvokos

Priklausomai nuo veleno padėties ir į jį įmontuoto pjaustytuvo, atliekamų veiksmų tipų ir metodųvaldyti, atskirti pagrindinius frezavimo įrangos tipus:

• horizontalus;
• vertikali;
• universalus;
• CNC frezavimo staklės.

Pagrindiniai vertikalios frezavimo staklės komponentai:

1. Pagrindas, kuriame yra pavarų dėžė, reguliuojanti vertikaliai sumontuoto veleno ir ant jo sumontuoto pjaustytuvo sukimąsi.
2. Stalas, kuriame yra konsolė su skersiniais bėgiais ruošiniui montuoti ir perkelti bei padavimo dėžė, reguliuojanti padavimo judesius.

Horizontaliose frezavimo staklėse įrankis tvirtinamas horizontaliai. O universalūs turi keletą veislių.

Yra universali horizontali įranga, kuriai būdingas apyvartos lentelės buvimas ir taip išplečiamas galimų atliekamų darbų spektras. Be to, yra platus universalus, kurio struktūroje yra abu verpstės ir galima atlikti visų tipų frezavimą.

CNC frezavimo staklės išsiskiria programine įranga ir kompiuteriniu valdymu. Jie skirti meniniam ruošinių, įskaitant 3D formato, apdorojimui.

Pjovių klasifikacija

Pjovikliai yra pjovimo įrankiai. Pagrindiniai fizikiniai parametrai, pagal kuriuos jie vertinami, yra: aukštis, skersmuo, nuožulnios ir reljefo reikšmės, apskritimo pakopa. Jų yra didžiulė įvairovė, platinama pagal įvairius kriterijus:

• pagal apdorojamų paviršių tipą (medienos,plastikas, plienas, spalvotieji metalai ir kt.);
• sukimosi kryptimi - pjovimas į dešinę ir į kairę;
• priklausomai nuo dizaino ypatybių – tvirtas, lituotas, sulankstomas (turi įdėtus peilius), suvirintas;
• forma: kūginė, cilindrinė, diskinė;
• Priklausomai nuo darbo sąlygų ir reikalavimų pjovimo daliai, jie gali būti pagaminti iš įvairių medžiagų. Tai: anglinis įrankis ir greitaeigis plienas (legiruotas, turintis daug volframo), kietasis lydinys (tvarus - grublėtam, atsparus dilimui - apdailai). Įprasti variantai, kai korpusas pagamintas iš anglies arba greitaeigio plieno, o peiliai yra įkišami iš karbido;
• priklausomai nuo paskirties: cilindrinis, galas, galas, išpjova, nupjautas, formos.

Informatyviausios savybės: pažangiausia medžiaga ir paskirtis.

Pjausklių tipai plokštiems paviršiams

Medžiagos sluoksniams pašalinti horizontaliose, vertikaliose arba nuožulniose plokštumose naudojamos cilindrinės ir galinės frezos.

Pirmojo tipo įrankis gali būti tvirtas arba su pritvirtintais peiliais. Dideli kieto frezavimo antgaliai skirti grublėtam, o maži – apdailai. Peiliai, skirti sulankstyti pjovimo galvutes, gali būti pagaminti iš greitaeigio plieno arba su volframo karbido peiliukais. Karbido pjaustytuvai yra našesni nei pagaminti iš legiruotojo plieno.

Galas naudojamas pailgintoms plokštumoms, jo dantys yra paskirstyti ant galo paviršiaus. Didelės sulankstomos naudojamos plačioms plokštumoms. Beje, norint pašalinti drožles nuo sunkiai apdirbamų ugniai atsparių metalų, karbido peiliai yra privalomi. Norint naudoti šias frezavimo įtaisų grupes, reikalingas didelis gaminio plotis ir ilgis.

Meninių frezavimo įrankių rūšys

Norėdami suteikti medžiagai tam tikrą profilį, pritaikykite raštą, suformuokite siauras įdubas, naudojami galiniai ir diskiniai frezavimo antgaliai.

Galinis pjoviklis arba griovelių pjoviklis yra įprastas griovelių, siaurų ir lenktų plokštumų pjovimui. Visi jie yra tvirti arba suvirinti, pjovimo dalis pagaminta iš greitojo legiruotojo plieno, gali būti padengta kietumu, o korpusas pagamintas iš anglinio plieno. Yra žemo paleidimo (1-3 spiralės) ir kelių paleidimo (4 ar daugiau). Naudojama CNC staklėms.

Diskas taip pat yra griovelių pjoviklis. Jis tinka krumpliaračių griovelių, griovelių pjovimo ir pjovimo dantims.

Meniškai frezuojama mediena, metalas, PVC.

Kraštų pjaustytuvų tipai

Kampų smulkinimas, racionalios formos suteikimas, modeliavimas, ruošinio suskaidymas į dalis gali būti atliktas naudojant įpjovos, kampo ir formos frezavimo antgalius:

1. Nupjovimo ir įpjovos paskirtis yra tokia pati kaip ir disko, bet dažniau naudojami pjūviams ir atskyrimuipapildomos medžiagos dalys.
2. Kampas reikalingas dalių kraštams ir kampams. Yra vieno kampo (tik viena pjovimo dalis) ir dviejų kampų (pjaunami abu kūginiai paviršiai).
3. Išlenktas naudojamas sudėtingam dizainui. Gali būti pusapvalis arba įgaubtas. Dažnai naudojamas profilio pjovimo čiaupams, įgilinimams, sukamiesiems grąžtams.

Beveik visų tipų atveju galima vientisa plieninė konstrukcija arba sulankstymas, naudojant įkišamus karbido peilius. Karbido pjaustytuvai pasižymi kokybiškai didesniu našumu ir viso įrankio veikimo trukme.

Frezavimo tipų klasifikacija

Yra keletas klasifikavimo požymių, pagal kuriuos skirstomi frezavimo tipai:

• atsižvelgiant į tai, kaip suklys ir pjoviklis yra išdėstyti atitinkamai horizontaliai ir vertikaliai;
• važiavimo kryptimi, priešais ir pravažiuojant;
• priklausomai nuo naudojamo įrankio, cilindro formos, galo, formos, galo.

Cilindrinis apdirbimas taikomas horizontalioms plokštumoms, atliekamas naudojant atitinkamus frezus horizontaliose staklėse.

Priekšinis frezavimas gali būti laikomas universaliu. Jis taikomas visų tipų horizontalioms, vertikalioms ir pasvirusioms plokštumoms.

Apdaila suteikia reikiamą profilį lenktiems grioveliams, grąžtams ir įrankiams.

Formavimas atliekamas sudėtingos konfigūracijos paviršiams: kampams, briaunoms,griovelių pjovimas, krumpliaračių pjovimas.

Nepriklausomai nuo atliekamo darbo tipo ir apdorojamų medžiagų, rezultatas turėtų pasižymėti dideliu apdailos sluoksnio lygumu, įdubimų nebuvimu ir apdailos tikslumu. Norint gauti švarų apdirbtą paviršių, svarbu reguliuoti ruošinio pastūmą įrankio atžvilgiu.

Frezavimas aukštyn ir žemyn

Atliekant priešpriešinį metalo frezavimą, ruošinys tiekiamas prieš sukamuosius antgalio judesius. Tokiu atveju dantys palaipsniui įsirėžia į apdirbamą metalą, apkrova didėja tiesiogiai proporcingai ir tolygiai. Tačiau, kol dantis neįsirėžia į detalę, jis kurį laiką slysta, suformuodamas sukietėjimą. Šis reiškinys pagreitina pjaustytuvo išėjimą iš darbinės būsenos. Naudojamas grubinant.

Atliekant pravažiavimo tipą – ruošinys tiekiamas išilgai įrankio sukimosi judesių. Esant didelėms apkrovoms, dantys veikia šoką. Galia yra 10% mažesnė nei frezuojant aukštyn ir žemyn. Tai atliekama apdailinant dalis.

Pagrindinė frezavimo darbo su CNC staklėmis koncepcija

Jiems būdingas aukštas automatizavimo laipsnis, darbo eigos tikslumas, didelis našumas. Frezavimas CNC staklėmis dažniausiai atliekamas galinėmis arba galinėmis frezomis.

Pastarosios yra plačiausiai naudojamos. Tuo pačiu metu, priklausomai nuo apdorojamos medžiagos, atitinkamo tipo lustų formavimo, nurodytų programinės įrangos parametrų,naudojamos skirtingos galinės frezos. Jie klasifikuojami pagal spiralės paleidimų, suteikiančių pjovimo briaunas ir griovimą, skaičių.

Medžiagas su plačiomis drožlėmis geriausia frezuoti įrankiais su nedideliu paleidimų skaičiumi. Kietiems metalams su būdingomis lūžimo drožlėmis būtina pasirinkti frezavimo įtaisus su daugybe spiralių.

CNC pjaustytuvų naudojimas

Lėto švino CNC pjaustytuvai gali turėti vieną ar tris pjovimo briaunas. Jie naudojami medienai, plastikams, kompozitams ir minkštiems kaliiesiems metalams, kuriems reikia greitai pašalinti drožles. Jie naudojami ruošinių grubumui, kuriems nekeliami aukšti reikalavimai. Šis įrankis pasižymi mažu našumu ir mažu standumu.

Aliuminio meninis frezavimas atliekamas naudojant vieno sriegio frezavimą.

Dviejų ir trijų krypčių galai yra plačiai naudojami. Jie užtikrina didesnes kietumo vertes, aukštos kokybės drožlių valdymą ir leidžia dirbti su vidutinio kietumo metalais (pavyzdžiui, plienu).

Kelių paleidimų CNC pjaustytuvai turi daugiau nei 4 pjovimo briaunas. Jie naudojami vidutinio ir didelio kietumo metalams, kurie pasižymi mažomis drožlėmis ir dideliu atsparumu. Jie pasižymi dideliu našumu, jie yra svarbūs apdailai ir pusapdailai ir nėra skirti dirbti su minkštomis medžiagomis.

Norint pasirinkti tinkamą įrankį CNC staklėms, svarbufrezuojant atsižvelkite į pjovimo režimą, taip pat į visas apdirbamo paviršiaus charakteristikas.

Pjovimo sąlygos

Norint užtikrinti norimą frezuoto sluoksnio kokybę, svarbu teisingai nustatyti ir prižiūrėti reikiamus techninius parametrus. Pagrindiniai indikatoriai, apibūdinantys ir reguliuojantys frezavimo procesą, yra darbo režimai.

Pjovimo sąlygos frezavimo metu apskaičiuojamos atsižvelgiant į pagrindinius elementus:

1. Gylis (t, mm) – metalinio rutulio storis, kuris pašalinamas vienu darbiniu judesiu. Pasirinkite jį atsižvelgdami į apdorojimo pašalpą. Juostos darbai atliekami vienu praėjimu. Jei nuolydis yra didesnis nei 5 mm, frezavimas atliekamas keliais važiavimais, o paskutiniam paliekant apie 1 mm.
2. Plotis (B, mm) – apdirbamo paviršiaus plotis statmena pastūmos judėjimui kryptimi.
3. Pastūma (S) – ruošinio judėjimo ilgis įrankio ašies atžvilgiu.

Yra keletas tarpusavyje susijusių sąvokų:

• Pastūma vienam dantukui (S_{z, mm/dantis) - pakeiskite detalės padėtį sukant frezą atstumu nuo vieno darbinio danties iki kito.}
• Pastūma per apsisukimą (S_{rev, mm/aps.) – konstrukcijos judėjimas vienu pilnu frezavimo galvutės apsisukimu.}
• Pastūma per minutę (S_{min, mm/min) yra svarbus frezavimo pjovimo režimas.}

Jų santykiai nustatyti matematiškai:

S_min=S_revn=S_{zzn, kurz – dantų skaičius;}

n – suklio greitis, min-1.

Pašalinimo kiekiui įtakos turi ir fizinės bei technologinės apdoroto ploto savybės, įrankio stiprumas ir padavimo mechanizmo veikimas.

Pjovimo greičio skaičiavimas

Kaip vardinį konstrukcinį parametrą paimkite greito veleno sukimosi laipsnį. Tikrasis greitis V, m/min priklauso nuo frezos skersmens ir jo sukimosi judesių dažnio:

V=(πDn)/1000

Frezavimo įrankio sukimosi dažnis nustatomas pagal:

n=(1000V)/(πD)

Turėdami informacijos apie minutinį padavimą, galite nustatyti reikiamą ruošinio, kurio ilgis L, laiką:

T₀=L/S_min

Pjovimo sąlygų apskaičiavimas frezavimo metu ir jų montavimas yra svarbus prieš nustatant mašiną. Racionalių iš anksto nustatytų parametrų nustatymas, atsižvelgiant į įrankio charakteristikas ir detalės medžiagą, užtikrina aukštą našumą.

Režimų nustatymo patarimai

Idealaus pjovimo režimo frezuojant pasirinkti neįmanoma, tačiau galite vadovautis pagrindiniais principais:

1. Pageidautina, kad pjaustytuvo skersmuo atitiktų apdirbimo gylį. Tai užtikrins, kad paviršius bus nuvalytas vienu praėjimu. Čia pagrindinis veiksnys yra medžiaga. Esant per minkštam, šis principas neveikia – kyla šukių, kurių storis didesnis nei būtina, rizika.
2. Smūgio procesai ir vibracijos yra neišvengiami. Šiuo atžvilgiu pašarų vertės padidėjimasveda prie greičio sumažėjimo. Geriausia pradėti nuo 0,15 mm padavimo vienam dantukui ir reguliuoti eidami.
3. Įrankio greitis neturi būti kuo didesnis. Priešingu atveju kyla pavojus sumažinti pjovimo greitį. Jį galima padidinti padidinus pjaustytuvo skersmenį.
4. Padidinus pjaustytuvo darbinės dalies ilgį, pirmenybė teikiama dideliam dantų skaičiui mažina našumą ir apdirbimo kokybę.
5. Įvairių medžiagų orientacinės greičio vertės:

• aliuminis – 200–400 m/min;
• bronza – 90-150 m/min;
• nerūdijantis plienas - 50-100 m/min;
• plastikas – 100-200 m/min.

Geriausia pradėti vidutiniu greičiu ir reguliuoti jį aukštyn arba žemyn eidami.

Pjovimo režimą frezavimo metu svarbu nustatyti ne tik matematiškai ar naudojant specialias lenteles. Norint teisingai parinkti ir nustatyti optimalius mašinos ir pageidaujamo įrankio parametrus, būtina naudoti tam tikras funkcijas ir asmeninę patirtį.