Обработка уступов
При фрезеровании уступов осуществляется периферийная и торцевая обработка поверхности. Большинство выступов имеют угол 90 градусов, требуют высокой точности исполнения.
Для обработки заготовок используются торцевые, концевые и длиннокромочные фрезы. Последние обеспечивают подготовку глубоких уступов, востребованы при изготовлении деталей со сложной геометрией.
Подготовка неглубоких уступов
Операция выполняется с использованием торцевых и концевых фрез. Допускается применение прочего инструмента, если доступ к заготовке осложнен особенностями ее геометрии или спецификой крепежного приспособления.
Рис. 1 Торцевые фрезы
Специалисты рекомендуют использовать фрезы с увеличенным диаметром режущей части. Они имеют прекрасную геометрическую проходимость, позволяют формировать уступы любой сложности.
Рис. 2 Концевая фреза
Подготовка глубоких уступов
Работы проводятся с применением концевых и длиннокромочных фрез. При эксплуатации концевых инструментов малой длины может потребоваться несколько проходов.
Рис. 3 Длиннокромочная фреза
Длиннокромочные фрезы снимают большое количество металла, работают на высокой скорости. Инструмент ориентирован на черновое фрезерование, после него могут появиться вмятины и царапины.
При подготовке наиболее крупных уступов используются удлиняющие приспособления. Они позволяют увеличить длину фрезы, исключают повреждение смежных участков при обработке поверхностей.
Обработка кромок
При подготовке наиболее крупных уступов используются удлиняющие приспособления. Они позволяют увеличить длину фрезы, исключают повреждение смежных участков при обработке поверхностей.
- Обработка компонентов с тонкими стенками выполняется посредством концевых фрез. Если стенки имеют стандартную или увеличенную толщину, инструмент проходит несколько раз.
- Для уступов величиной в два диаметра фрезы целесообразно применить длиннокромочный инструмент.
- При повышенных требованиях к точности обработки задействуются фрезы с мелким шагом зубьев.
Для фрезерования кромок допускается использование трехсторонних дисковых фрез. Оптимально, если инструмент имеет большой угол подъема. Это обеспечит участие максимального количества зубьев в обработке поверхности.
Рис. 4 Длиннокромочная фреза
Повысить качество обработки кромок помогут следующие рекомендации.
- Использование фрез со сменными пластинами приводит к дополнительной обработке кромок (выраженные режущие элементы нередко повреждают плоскость). Исключить расходы на последующую подготовку поверхности позволит применение цельного твердосплавного инструмента.
- Обеспечить надежную фиксацию фрезы и предотвратить распространение вибраций поможет гидропластовый патрон. Наилучший выбор – блок с соединением Coromant Capto.
- Фреза для обработки поверхности должна иметь минимальный вылет.
- При настройке станка следует учитывать величину подачи на зуб. Параметр определяется индивидуально для каждого типа материала.
Биение инструмента снижает качество обработки – материал снимается не всеми зубьями фрезы.
Работа с тонкостенными заготовками
При обработке деталей с малой толщиной стенки учитываются следующие нюансы:
- стратегия обработки определяется с учетом толщины и высоты стенки;
- количество проходов зависит от осевой глубины резания и габаритов стенки;
- для снижения риска закусывания и повреждений целесообразно применять высокоскоростной инструмент;
- фрезерование алюминия и титана осуществляется по одинаковой технологии.
В отдельных случаях может потребоваться поддержка стенки. Операция предотвратит загибы и деформации, обеспечит беспрепятственную обработку компонентов малой толщины.
Обработка пазов
Фрезерование паза фрезой направлено на получение технологического проема заданной длины, ширины и глубины. Операция выполняется при изготовлении деталей автомобилей, станочных валов и прочих изделий. Наибольшее распространение получили операции по фрезерованию шпоночного паза.
Рис. 5 Фрезерование паза
Отличие шлицев и пазов
Многих начинающих мастеров интересует вопрос, чем отличается фрезерование пазов от фрезерования шлицев? Ключевые отличия заключаются в размерности отверстий и точности их обработки. Шлицы не имеют значительных углублений, могут формироваться в один проход при изготовлении деталей с малыми требованиями к точности исполнения.
Рис. 6 Шлицы на втулках
Геометрическое многообразие пазов более обширно. Элементы присутствуют на вращающихся и соединительных деталях, могут иметь значительную глубину и ширину. При их подготовке требуется более точный подбор металлорежущего инструмента и технологии обработки.
Рис. 7 Шпоночный паз на валу
Применяемые фрезы
При работе со станками для фрезерования пазов используются концевые и трехсторонние фрезы. Каждый инструмент имеет собственные преимущества и недостатки.
Особенности концевых фрез
К достоинствам концевых фрез относится:
- формирование закрытых пазов;
- эффективная работа с неглубокими и нелинейными пазами;
- возможность трохоидального и плунжерного фрезерования;
- широкая область применения, возможность использования не только для фрезерования пазов.
Недостатки концевых фрез:
- вероятность возникновения вибраций при отжатии инструмента;
- сложности при подготовке глубоких пазов;
- невозможность приложения больших усилий при формировании проема.
Инструмент подходит для работ базового уровня, оптимален для небольших производств в силу своей универсальности.
Рис. 8 Фрезерование паза посредством концевой фрезы
Особенности трехсторонних фрез
Преимущества трехсторонних фрез:
- значительная глубина резания при фрезеровании пазов;
- широкий диапазон настройки ширины паза;
- возможность выполнения операций, связанных с отрезкой.
Недостатки изделий:
- невозможность формирования закрытых пазов;
- изготовление только линейных проемов;
- вероятность возникновения сложностей при удалении стружки.
При формировании открытых пазов трехсторонние фрезы обеспечивают максимальную точность и производительность. Продукция является рациональным решением для малых и крупных предприятий.
Рис. 9 Дисковая трехсторонняя фреза
При формировании открытых пазов трехсторонние фрезы обеспечивают максимальную точность и производительность. Продукция является рациональным решением для малых и крупных предприятий.
- при подборе диаметра, позиции и шага зубьев фрезы необходимо обеспечить качественный контакт режущей части с обрабатываемой поверхностью;
- определение оптимальной подачи на зуб осуществляется путем замера толщины получаемой стружки;
- при проведении работ в сложных условиях необходимо обеспечить жесткую фиксацию инструмента и достаточную производительность привода.
Высокие требования к жесткости фиксации касаются и обрабатываемой детали. Наличие смещений и биений приведет к появлению дефектов, снизит качество обработки.
Рис. 10 Дисковая трехсторонняя фреза
Способы фрезерования пазов и канавок посредством трехстороннего инструмента.
- Попутное фрезерование. Оптимальный метод обработки. Перед началом работ необходимо установить жесткие упоры в направлении воздействующих сил.
- Встречное фрезерование. Альтернатива попутному методу, применяемая в случае недостаточной жесткости фиксации. Способ задействуется при работе с особо прочными материалами, позволяет упростить извлечение стружки при формировании глубоких пазов.
- Фрезерование с использованием маховика. Дополнительный способ фрезерования, востребованный при малой жесткости фиксации заготовки и недостаточной производительности станка. Маховик располагается близко к инструменту, облегчает механическую обработку поверхности в сложных условиях.
Корректный подбор способа обработки обеспечивает оперативное решение поставленных задач, минимизирует финансовые и временные издержки.
Рис. 11 Встречное и попутное фрезеровани
Виды пазов при фрезеровании
Корректный подбор способа обработки обеспечивает оперативное решение поставленных задач, минимизирует финансовые и временные издержки.
Рис. 12 Прямоугольный паз
Также распространены трапецеидальные пазы. Наиболее востребованные из них – «ласточкин хвост».
Рис. 13 Ласточкин хвост
Трапецеидальные проемы могут иметь сечение в виде перевернутой трапеции.
Рис. 14 Паз с сечением в виде перевернутой трапеции
Для решения технических задач нередко подготавливаются треугольные пазы.
Рис. 15 Треугольный паз
При необходимости изготавливаются пазы Т-образного и фасонного типа.
Рис. 16 Т-образный паз
Рис. 17 Фасонный паз
Пазы любого из перечисленных профилей могут быть сквозными, открытыми или закрытыми.
Рис. 18 Сквозной паз
Рис. 19 Открытый паз
Рис. 20 Закрытый паз
Общие рекомендации по формированию пазов и уступов
При подготовке уступов и пазов стоит учитывать следующие советы.
- Выполнять фрезерные операции стоит таким образом, чтобы воздействующие силы были направлены к точкам крепления заготовки.
- При выборе шага зубьев фрезы важно учитывать пространственную устойчивость станка и приспособления для фрезерования пазов. Не последнюю роль играет надежность фиксации фрезы.
- Станки ISO 40 имеют ограниченную стабильность. При работе с ними рекомендуется применять фрезы с увеличенным шагом зубьев.
- Обработка проемов, полученных посредством длиннокромочных фрез, выполняется в сложных условиях. Для предотвращения поломки инструмента и появления дефектов рекомендуется использовать твердосплавные фрезы.
- Рост глубины реза увеличивает вероятность появления вибраций. Это стоит учитывать при подборе инструмента, патронов и фиксирующих приспособлений.
- Перед началом работ следует убедиться, что производительности станка достаточно для выбранных режимов резания. Важно уделить дополнительное внимание качеству заточки применяемого инструмента. При необходимости его необходимо обслужить или заменить новым.
Приобретать инструмент для фрезерования уступов, пазов и канавок стоит в проверенных магазинах. Такой подход обеспечит покупку сертифицированной продукции, соответствующей требованиям отраслевых нормативов.
