Фрезерование: оборудование, инструмент и приспособления

Рис. 1 Процесс фрезерования

Ассортимент фрез

В продаже представлено множество фрез. Предусмотрены решения для базовых операций, удаления больших объемов материала и высокоточных работ.

Группа фрез	Описание	Изображение
Цилиндрические	Инструмент для плоских поверхностей и горизонтально-ориентированных станков. В наличии модели с прямыми и винтовыми зубьями. Последние отличаются плавным ходом, получили широкое распространение в промышленности.
Торцевые	Фрезы для вертикально-ориентированных станков. Инструмент располагается перпендикулярно рабочей плоскости, контактирует с материалом только вершинами кромок. Торцевые решения обеспечивают более высокую скорость фрезерования в сравнении с цилиндрическими.
Дисковые	Дисковый инструмент для канавок и пазов. Изделия представлены в одно- и двустороннем исполнении. Для уменьшения силы трения предусмотрен вспомогательный угол в плане порядка 30 градусов. При отрезных операциях и фрезеровании пазов малых размеров используют топкие фрезы, напоминающие пилы. Изделия имеют поочередную заточку фасок с разных сторон под 45 градусов. Это облегчает резание при фрезеровании и отвод стружки.
Угловые	Инструмент, фрезерующий металл под углом. С его помощью формируются наклонные плоскости и угловые пазы. Изделия представлены в одно- и двухугловом исполнении. Последнее может быть симметричным и асимметричным.
Концевые	Фрезы для формирования выемок, уступов и пазов в рамках перпендикулярных плоскостей. Инструмент имеет винтовые и наклонные зубья (угол наклона – от 30 до 45 градусов). При фрезеровании деталей возможно незначительное расширение канавки. Чтобы исключить несоответствие размеров, стоит выбирать фрезу на 0,1 мм меньше номинала.
Шпоночные	Фрезы, напоминающие сверла. Они подходят для горизонтальной и вертикальной обработки, подготавливают отверстия и пазы.
Фасонные	Фрезы, востребованные при создании сложных поверхностей. С ее помощью подготавливаются округлые канавки, плавные переходы, скругления на выступающих частях и т.д. В зависимости от типа выполняемых операций используются фрезы с вогнутым и выгнутым профилем.	С вогнутым профилем	С выгнутым профилем

Для организации процесса фрезерования применяют цельный инструмент и решения с твердосплавными пластинами. Первые представлены металлическими фрезами из стали одной марки, вторые – имеют основу из недорогого металла, а их рабочую часть формируют съемные элементы. Детали выполнены из твердого порошкового сплава фиксируются посредством припоя или винтов, заменяются по мере износа.

Рис. 2 Фреза с твердосплавными пластинами

Виды фрезерования классифицируются по типу используемого инструмента. В зависимости от конфигурации оборудования, операции проводятся в вертикальной или горизонтальной плоскости. Также возможно применение универсальных станков, работающих в двух плоскостях.

Рис. 3 Виды фрезерования

Подбор режимов

При выборе режима выполнения работ учитывается глубина фрезерования, ширина фрезерования, скорость подачи инструмента и смежные аспекты. Для получения сведений о данных параметрах рекомендуем ознакомиться со статьями «Глубина фрезерования», «Ширина фрезерования» и прочими тематическими публикациями из радела «Блог».

Применяемое оборудование

Как правило, специалисты выполняют фрезерование на станках ЧПУ. Они обеспечивают высокую точность и скорость операций, позволяют работать со сложными деталями.

Тип станка	Описание	Изображение
Универсально-фрезерный	Оборудования для работы с компактными заготовками. Возможно применение торцевых, угловых и цилиндрических фрез. При наличии вспомогательных приспособлений выполняются операции по делению и винтовому перемещению.
Горизонтально-фрезерный	Одно из наиболее популярных устройств. Оборудование имеет горизонтальное расположение шпинделя и мобильный рабочий стол. Последний перемещает деталь относительно фрезы в 3 плоскостях.
Широкоуниверсальный	Многофункциональное оборудование с дополнительной головкой шпинделя. Она позволяет обрабатывать детали под углом и выполнять вспомогательные операции: расточку, сверление, зенкерование.
Вертикальные консольно-фрезерные	Устройства с вертикальным шпинделем. Инструмент перемещается вверх-вниз, в наиболее функциональных моделях передвигается по горизонтали. Обработка осуществляется путем передвижения стола. При наличии технической возможности устанавливается дополнительная оправка для дисковых фрез.
Бесконсольные	Универсальные решения, работающие во всех плоскостях. Возможно выполнение операций с наклонными поверхностями. Устройства оптимальны для габаритных и тяжелых заготовок.

Подбор режимов фрезерования осуществляется с учетом возможностей оборудования, требований к геометрии деталей, материала изготовления заготовки и т.д.

Работы проводятся в стандартном порядке.

• Расчет фрезерования, подбор подходящего режима.
• Настройка оборудования, установка металлорежущего инструмента.
• Установка заготовки.
• Запуск вращения режущей части для безопасного контакта с деталью.
• Подача заготовки на фрезерование с увеличением крутящего момента до целевых значений.

Операции выполняются автоматически, в строгом соответствии с программой. По завершении работ специалисту остается извлечь деталь, проверить ее качество и установить новую.

Фиксация заготовок на рабочем столе выполняется с использованием одного или нескольких приспособлений.

Тип приспособления	Изображение	Тип приспособления	Изображение
Резьбовой прихват		Универсальный прихват
Ступенчатая подставка		Винтовой прихват с рукоятью
Плиточный прихват		Вспомогательный винтовой прихват с малой площадью контакта

Правильный подбор приспособлений для фрезерования исключает смещение заготовки, обеспечивает высокую точность выполнения операций.

Износ инструмента

В ходе выполнение работ может наблюдаться преждевременный износ фрезы, а также выкрашивание рабочей части. Это обусловлено неправильным подбором режимов фрезерования, некачественным закреплением компонентов, несоответствием материала изготовления фрезы материалу заготовки и т.д. Получить более подробную информацию по данному вопросу поможет статья «Износ и стойкость фрез».

Износ инструмента

При выполнении работ может возникнуть ряд дефектов. Наиболее распространенная проблема – наклеп. Он появляется при перегреве рабочей зоны. Проблема решается увеличением подачи СОЖ и корректировкой скорости резания при фрезеровании.

Рис. 4 Наклеп при фрезеровании

Также возможно отклонение по вертикали и несоблюдение размеров. К этому приводит избыточный износ режущих кромок, некачественная фиксация детали и избыточная вибрация фрезы.

При неправильном подборе глубины реза и неравномерной подаче может наблюдаться выкрашивание.

Часто задаваемые вопросы