Рис. 1 Ширина фрезерования прорезной фрезой
Рис. 2 Ширина фрезерования торцевой фрезой
Ширина резания при фрезеровании определяется индивидуально. Параметр зависит от требований к размерам конечного продукта, толщины заготовки и материала ее изготовления. Значение не рассчитывается по формуле, устанавливается в соответствии с технической необходимостью и выбранным режимом резания.
Факторы, на которые стоит обратить внимание
При расчете ширины фрезерования учитываются особенности материала и применяемого оборудования.
Конфигурация режущего инструмента
При работе с заготовками используются твердосплавные пластины и цельные резцы. Инструмент имеет ряд ключевых параметров: передний угол, задний угол, угол заострения и угол резания.
Рис. 3 Углы режущего инструмента
Передний угол образуется между передней гранью резца и плоскостью, перпендикулярной плоскости реза. Задний угол формируется между плоскостью резания и задней гранью инструмента. Угол резания образуется между передней гранью резца и плоскостью реза. Угол реза формируется между передней и задней гранью резца.
Производители твердосплавных пластин предлагают дополнительную классификацию инструмента, связанную с макрогеометрией.
| Условное обозначение | Особенности | Предполагаемые нагрузки | Схематическое изображение |
| L | Более позитивная, но и более слабая кромка. Быстрое выполнение режущих операций при высоких нагрузках. Увеличенный угол γ при уменьшенном угле β. | Низкие |
|
| M | Усредненный вариант. Универсальное решение для большинства технологических операций. | Средние |
|
| H | Более прочная, но менее позитивная кромка. Инструмент востребован при значительной глубине и ширине фрезерования. Угол β увеличен, угол γ – уменьшен. | Высокие |
|
Пластины категории Н обладают повышенной температурной стойкостью. Это гарантирует продуктивную работу инструмента в сложных режимах, позволяет удалять значительный объем материала за один проход.
Таб. 1 Влияние геометрии на параметры пластин
Конструкция вершины
Параметр, оказывающий прямое влияние на качество обработки. Подбор режущего инструмента с подходящей конструкцией вершины позволит получить заданную ширину реза, минимизируя потребность в повторных проходах и дополнительных операциях.
| Ключевые параметры конструкции | |
| Наименование | Схематическое изображение |
| Радиус при вершине |
|
| Параллельная фаска |
|
| Фаска Wiper |
|
Материал изготовления заготовки
Для качественного выполнения операций недостаточно корректного подбора инструмента. Необходимо учитывать материал, из которого выполнена деталь. Это позволит применить оптимальные технологические решения, обеспечит высокую эффективность труда.
Низколегированные стали
При обработке низколегированных сплавов велик риск образования заусенцев. Предотвратить дефект поможет снижение глубины и ширины фрезерования. В результате уменьшится размер стружки, улучшится ее отделение.
Рис. 4 Заусенцы на поверхности при неправильном выборе режима обработки
При наличии технической возможности стоит воздержаться от использования ОЖ. Особенно это касается черновых работ.
Нержавеющая сталь
Выделяют ферритную, мартенситную, аустенитную и дуплексную сталь. Ферритные сплавы схожи с низколегированными – при их обработке соблюдаются соответствующие рекомендации. Мартенситная сталь имеет склонность к упрочнению. Это приводит к локальному повышению хрупкости и появлению трещин.
Рис. 5 Термические трещины при фрезеровании
Снизить вероятность появления дефектов позволит использование высокопрочного инструмента и быстрых режимов резания.
Аустенитная и дуплексная сталь провоцирует повреждение режущих кромок, налипание металла, а также образование наростов. Возможно появление прочих недочетов, связанных с обработкой поверхности.
Рис. 6 Некачественная обработка поверхности
Для повышения качества черновой обработки исключается использование СОЖ – это снижает риск возникновения термических трещин. При чистовой обработке применяется охлаждающая жидкость, подающаяся в виде тумана.
СОВЕТ. Чтобы предотвратить преждевременный износ инструмента, избегайте низких скоростей подачи.
Чугун
Возможна обработка следующих типов чугуна: серый, с шаровидным графитом, ковкий, с вермикулярным графитом и отпущенный.
Обработка серого чугуна нередко сопровождается выкрашиванием заготовки. Это приводит к дополнительной обработке либо полной отбраковке детали. Предотвратить данное явление поможет уменьшение подачи, а также использование фрез с главным углом в плане 40 – 65 градусов.
Рис. 7 Выкрашивание заготовки
При обработке чугуна с шаровидным графитом стоит руководствоваться рекомендациями для низколегированных сталей. Однако нужно убедиться, что режущий инструмент подходит для обработки данного чугуна.
Обрабатывая сплавы с вермикулярным графитом, следует задействовать инструмент для серого чугуна. Оптимальны пластины и резцы с наиболее острой геометрией. С их помощью удастся сократить число дефектов, снизить риск образования заусенцев.
Рис. 8 Обработка блока двигателя из чугуна с вермикулярным графитом
Отпущенный ковкий чугун обрабатывается по аналогии с высоколегированными сталями. При этом используется инструмент, устойчивый к абразивному воздействию.
Цветные металлы
В категорию цветных металлов, обрабатываемых фрезерованием, входят сплавы на основе алюминия, магния, цинка и меди. Значительное распространение получил алюминий, содержащий до 13% кремния. При его обработке рекомендуется задействовать режущие пластины со вставками PCD. Они обеспечивают качественное удаление стружки, препятствуют образованию наростов.
Рис. 9 Пластины PCD
Также не стоит забывать о концентрации охлаждающей жидкости. Для сплавов, содержащих менее 8% кремния, параметр составляет 5%. Составы, содержащие 8 – 12% кремния, а также более 12% кремния обрабатываются ОЖ с концентрацией 10 и 15% соответственно.
Рис. 10 Подача СОЖ при фрезеровании чугуна
Часто задаваемые вопросы
Как рассчитать подачу фрезы при заданной ширине фрезерования?
Какова максимальная ширина фрезерования?
С чем связано увеличение ширины фрезерования?
