Λειτουργία κοπής για φρεζάρισμα. Τύποι κοπτικών, υπολογισμός ταχύτητας κοπής

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-02 13:52

Ένας από τους τρόπους φινιρίσματος των υλικών είναι το φρεζάρισμα. Χρησιμοποιείται για την επεξεργασία μεταλλικών και μη μεταλλικών τεμαχίων. Η ροή εργασίας ελέγχεται με την αποκοπή δεδομένων.

Η ουσία της διαδικασίας

Το φρεζάρισμα πραγματοποιείται με σκοπό τη βαθιά τραχύτητα και το φινίρισμα, το σχηματισμό ενός συγκεκριμένου προφίλ επιφάνειας (αυλάκια, αυλακώσεις), την κοπή δοντιών σε τροχούς γραναζιών, τη διόρθωση σχήματος, το καλλιτεχνικό γύρισμα σχεδίων και επιγραφών.

Το εργαλείο εργασίας - ο κόφτης - κάνει την κύρια περιστροφική κίνηση. Βοηθητική είναι η μεταφραστική τροφοδοσία του τεμαχίου εργασίας σε σχέση με την πορεία του. Αυτή η διαδικασία είναι διακοπτόμενη. Το σημαντικότερο χαρακτηριστικό του, που το διακρίνει από το γύρισμα και το τρύπημα, είναι το γεγονός ότι κάθε δόντι λειτουργεί ξεχωριστά. Από αυτή την άποψη, χαρακτηρίζεται από την παρουσία κρουστικών φορτίων. Είναι δυνατό να μειωθεί η επιρροή τους, λαμβάνοντας υπόψη μια ορθολογική αξιολόγηση της κατάστασης και την επιλογή καθεστώτων.

Βασικές έννοιες των μηχανών φρεζαρίσματος

Ανάλογα με τον τρόπο που βρίσκεται ο άξονας και ο κόφτης είναι τοποθετημένος σε αυτόν, με τους τύπους των ενεργειών που εκτελούνται και με τις μεθόδουςέλεγχος, διάκριση των κύριων τύπων εξοπλισμού άλεσης:

• οριζόντια;
• κάθετο;
• καθολική;
• CNC φρέζες.

Κύρια εξαρτήματα κάθετης φρέζας:

1. Το κρεβάτι στο οποίο βρίσκεται το κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο ρυθμίζει την περιστροφή μιας κάθετα τοποθετημένης ατράκτου και ενός κοπτικού τοποθετημένου σε αυτήν.
2. Ένα τραπέζι που περιλαμβάνει μια κονσόλα με εγκάρσιες ράγες για την τοποθέτηση και τη μετακίνηση του τεμαχίου εργασίας και ένα κουτί τροφοδοσίας που ρυθμίζει τις κινήσεις τροφοδοσίας.

Στις οριζόντιες φρέζες, το εργαλείο στερεώνεται οριζόντια. Και οι καθολικές έχουν πολλές ποικιλίες.

Υπάρχει ένας καθολικός οριζόντιος εξοπλισμός, ο οποίος χαρακτηρίζεται από την παρουσία ενός πίνακα κύκλου εργασιών και, ως εκ τούτου, την επέκταση του εύρους των πιθανών εργασιών που εκτελούνται. Επιπλέον, υπάρχει μια ευρεία καθολική, η οποία έχει και τις δύο άξονες στη δομή της και επιτρέπει όλους τους τύπους φρεζαρίσματος.

Οι φρέζες CNC διακρίνονται από τη διαθεσιμότητα λογισμικού και ελέγχου υπολογιστή. Έχουν σχεδιαστεί για καλλιτεχνική επεξεργασία τεμαχίων εργασίας, συμπεριλαμβανομένων αυτών σε μορφή 3D.

Ταξινόμηση κοπτικών

Οι κόφτες είναι εργαλεία κοπής. Οι κύριες φυσικές παράμετροι με τις οποίες αξιολογούνται είναι: ύψος, διάμετρος, τιμές λοξοτομής και ανάγλυφου, περιφερειακό βήμα. Υπάρχει μια τεράστια ποικιλία από αυτά, που διανέμονται σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:

• ανάλογα με τον τύπο των επιφανειών που υφίστανται επεξεργασία (για ξύλο,πλαστικό, χάλυβας, μη σιδηρούχα μέταλλα κ.λπ.);
• στην κατεύθυνση της περιστροφής - δεξιά και αριστερά κοπή;
• ανάλογα με τα χαρακτηριστικά σχεδίασης - συμπαγές, συγκολλημένο, πτυσσόμενο (να έχετε μαχαίρια), συγκολλημένο;
• σχήμα: κωνικό, κυλινδρικό, δίσκος;
• Ανάλογα με τις συνθήκες εργασίας και τις απαιτήσεις για το τμήμα κοπής, μπορούν να κατασκευαστούν από διάφορα υλικά. Αυτά περιλαμβάνουν: εργαλείο άνθρακα και χάλυβα υψηλής ταχύτητας (κράμα, με υψηλή περιεκτικότητα σε βολφράμιο), σκληρό κράμα (ανθεκτικό - για τραχύτητα, ανθεκτικό στη φθορά - για φινίρισμα). Οι συνήθεις επιλογές είναι όταν το σώμα είναι κατασκευασμένο από άνθρακα ή χάλυβα υψηλής ταχύτητας και τα μαχαίρια είναι καρβίδιο με βύσμα,
• ανάλογα με το σκοπό: κυλινδρικό, άκρο, άκρο, σχισμή, κομμένο, σχήμα.

Τα πιο κατατοπιστικά χαρακτηριστικά: υλικό και σκοπός αιχμής.

Τύποι κοπτικών για επίπεδες επιφάνειες

Για να αφαιρέσετε στρώματα υλικού σε οριζόντια, κάθετα ή κεκλιμένα επίπεδα, χρησιμοποιούνται κυλινδρικοί και ακραίοι μύλοι.

Το εργαλείο του πρώτου τύπου μπορεί να είναι συμπαγές ή με προσαρτημένα μαχαίρια. Οι μεγάλες συμπαγείς άκρες φρεζαρίσματος είναι σχεδιασμένες για τραχύτητα και οι μικρές για φινίρισμα. Τα ένθετα μαχαίρια για πτυσσόμενες κεφαλές κοπής μπορούν να είναι κατασκευασμένα από χάλυβα υψηλής ταχύτητας ή εξοπλισμένα με λεπίδες καρβιδίου βολφραμίου. Οι κοπτήρες καρβιδίου είναι πιο παραγωγικοί από αυτούς που κατασκευάζονται από κράμα χάλυβα.

Το άκρο χρησιμοποιείται για επιμήκη επίπεδα, τα δόντια του κατανέμονται στην ακραία επιφάνεια. Τα μεγάλα πτυσσόμενα χρησιμοποιούνται για φαρδιά επίπεδα. Παρεμπιπτόντως, για να αφαιρέσετε τα τσιπς από δύσκολα στη μηχανή πυρίμαχα μέταλλα, η παρουσία μαχαιριών καρβιδίου είναι υποχρεωτική. Για να χρησιμοποιήσετε αυτές τις ομάδες συσκευών φρεζαρίσματος, απαιτείται σημαντικό πλάτος και μήκος του προϊόντος.

Τύποι καλλιτεχνικών εργαλείων φρεζαρίσματος

Για να δώσετε στο υλικό ένα συγκεκριμένο προφίλ, εφαρμόστε ένα σχέδιο, σχηματίστε στενές εσοχές, χρησιμοποιούνται ακροφύσια φρεζαρίσματος στο άκρο και στο δίσκο.

Ο κόφτης άκρου ή ο αυλακωτός κόφτης είναι κοινός για την κοπή αυλακώσεων, στενών και καμπύλων επιπέδων. Όλα είναι συμπαγή ή συγκολλημένα, το τμήμα κοπής είναι κατασκευασμένο από κράμα χάλυβα υψηλής ταχύτητας, μπορεί να εφαρμοστεί σκληρή επιφάνεια και το σώμα είναι κατασκευασμένο από ανθρακούχο χάλυβα. Υπάρχουν χαμηλής εκκίνησης (1-3 σπείρες) και πολλαπλής εκκίνησης (4 ή περισσότερες). Χρησιμοποιείται για μηχανές CNC.

Το Ο δίσκος είναι επίσης αυλάκωση. Ισχύει για αυλάκωση, αυλάκωση, κοπή δοντιών σε γραναζωτούς τροχούς.

Η καλλιτεχνική άλεση πραγματοποιείται σε ξύλο, μέταλλο, PVC.

Τύποι κοπτικών άκρων

Οι γωνίες κοπής, δίνοντάς τους ορθολογικό σχήμα, η μοντελοποίηση, ο διαχωρισμός του τεμαχίου εργασίας σε μέρη μπορούν να εφαρμοστούν χρησιμοποιώντας ακροφύσια φρεζαρίσματος spline, γωνίας και σχήματος:

1. Η αποκοπή και η σχισμή έχει τον ίδιο σκοπό με τον δίσκο, αλλά χρησιμοποιούνται συχνότερα για τομές και διαχωρισμόεπιπλέον μέρη του υλικού.
2. Χρειάζεται γωνία για μερικές άκρες και γωνίες. Υπάρχουν μονής γωνίας (μόνο ένα τμήμα κοπής) και δύο γωνιών (και οι δύο κωνικές επιφάνειες κόβονται).
3. Το Το Curved χρησιμοποιείται για πολύπλοκα σχέδια. Μπορεί να είναι ημικυκλική ή κοίλη. Συχνά χρησιμοποιείται για βρύσες κοπής προφίλ, νιπτήρες, στριπτικά τρυπάνια.

Σχεδόν για όλους τους τύπους, είναι δυνατή μια μονοκόμματη χαλύβδινη κατασκευή ή αναδίπλωση, με την παρουσία μαχαιριών καρβιδίου με plug-in. Οι κόφτες καρβιδίου έχουν ποιοτικά υψηλότερη απόδοση και διάρκεια για το εργαλείο ως σύνολο.

Ταξινόμηση τύπων φρεζαρίσματος

Υπάρχουν πολλά χαρακτηριστικά ταξινόμησης με τα οποία χωρίζονται οι τύποι φρεζαρίσματος:

• σύμφωνα με τον τρόπο που ο άξονας και ο κόφτης είναι τοποθετημένοι, αντίστοιχα, οριζόντια και κάθετα;
• στην κατεύθυνση του ταξιδιού, αντίθετα και πέρασμα;
• ανάλογα με το εργαλείο που χρησιμοποιείται, για κυλινδρικό, άκρο, σχήμα, άκρο.

Η κυλινδρική μηχανική κατεργασία ισχύει για οριζόντια επίπεδα, η οποία πραγματοποιείται με χρήση κατάλληλων φρέζων σε οριζόντιες μηχανές.

Το φρεζάρισμα προσώπου μπορεί να θεωρηθεί καθολικό. Ισχύει για όλους τους τύπους οριζόντιων, κατακόρυφων και κεκλιμένων επιπέδων.

Το φινίρισμα παρέχει το απαραίτητο προφίλ για καμπύλες αυλακώσεις, τρυπάνια και εργαλεία.

Η διαμόρφωση πραγματοποιείται για επιφάνειες με πολύπλοκη διαμόρφωση: γωνίες, άκρες,αυλάκωση, κοπή γραναζιών για γρανάζια.

Ανεξάρτητα από το είδος της εργασίας που εκτελείται και τα υλικά που υποβάλλονται σε επεξεργασία, το αποτέλεσμα πρέπει να διακρίνεται από την υψηλή ομαλότητα του στρώματος φινιρίσματος, την απουσία εγκοπών και την ακρίβεια του φινιρίσματος. Για να αποκτήσετε μια καθαρή επεξεργασμένη επιφάνεια, είναι σημαντικό να ελέγχετε τους ρυθμούς τροφοδοσίας του τεμαχίου εργασίας σε σχέση με το εργαλείο.

Φρεζάρισμα πάνω-κάτω

Όταν εκτελείται άλεση μετάλλου αντίθετου τύπου, το τεμάχιο εργασίας τροφοδοτείται ενάντια στις περιστροφικές κινήσεις του ακροφυσίου. Σε αυτή την περίπτωση, τα δόντια κόβονται σταδιακά στο υπό επεξεργασία μέταλλο, το φορτίο αυξάνεται σε ευθεία αναλογία και ομοιόμορφα. Ωστόσο, πριν το δόντι κόψει στο τμήμα, γλιστράει για κάποιο χρονικό διάστημα, σχηματίζοντας σκλήρυνση. Αυτό το φαινόμενο επιταχύνει την έξοδο του κόφτη από την κατάσταση λειτουργίας. Χρησιμοποιείται στην αδροποίηση.

Κατά την εκτέλεση ενός τύπου διέλευσης - το τεμάχιο εργασίας τροφοδοτείται κατά μήκος των περιστροφικών κινήσεων του εργαλείου. Τα δόντια ταλαιπωρούνται κάτω από βαριά φορτία. Η ισχύς είναι 10% χαμηλότερη σε σχέση με το φρεζάρισμα πάνω-κάτω. Εκτελείται κατά το φινίρισμα εξαρτημάτων.

Βασική ιδέα της εργασίας φρεζαρίσματος σε μηχανές CNC

Χαρακτηρίζονται από υψηλό βαθμό αυτοματοποίησης, ακρίβεια ροής εργασιών, υψηλή παραγωγικότητα. Το φρεζάρισμα σε μια μηχανή CNC γίνεται πιο συχνά με τελικούς μύλους ή τελικούς μύλους.

Τα τελευταία είναι τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα. Ταυτόχρονα, ανάλογα με το υλικό που επεξεργάζεται, τον αντίστοιχο τύπο σχηματισμού τσιπ, τις καθορισμένες παραμέτρους λογισμικού,χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τελικοί μύλοι. Ταξινομούνται με βάση τον αριθμό των εκκινήσεων έλικα που παρέχουν ακμές κοπής και χαντάκια.

Τα υλικά με φαρδιά τσιπς αλέθονται καλύτερα με εργαλεία με μικρό αριθμό εκκινήσεων. Για σκληρά μέταλλα με χαρακτηριστικά θραύσματα, είναι απαραίτητο να επιλέξετε φρέζες με μεγάλο αριθμό σπειρών.

Χρήση κοπτικών CNC

Οι κοπτήρες CNC αργού μολύβδου μπορούν να έχουν μία έως τρεις κοπτικές άκρες. Χρησιμοποιούνται για ξύλο, πλαστικό, σύνθετα υλικά και μαλακά όλκιμα μέταλλα που απαιτούν γρήγορη αφαίρεση ευρείας κοπής. Χρησιμοποιούνται για χονδροποίηση τεμαχίων κατεργασίας, τα οποία δεν υπόκεινται σε υψηλές απαιτήσεις. Αυτό το εργαλείο χαρακτηρίζεται από χαμηλή παραγωγικότητα, χαμηλή ακαμψία.

Η καλλιτεχνική άλεση αλουμινίου πραγματοποιείται με τη βοήθεια φρεζαρίσματος με ένα νήμα.

Τα άκρα δύο και τριών κατευθύνσεων χρησιμοποιούνται ευρέως. Παρέχουν υψηλότερες τιμές σκληρότητας, έλεγχο τσιπ υψηλής ποιότητας και σας επιτρέπουν να εργάζεστε με μέταλλα μέσης σκληρότητας (για παράδειγμα, χάλυβα).

Οι κόφτες CNC πολλαπλών εκκινήσεων έχουν περισσότερες από 4 κοπτικές άκρες. Χρησιμοποιούνται για μέταλλα μέσης και υψηλής σκληρότητας, τα οποία χαρακτηρίζονται από μικρά ροκανίδια και υψηλή αντοχή. Χαρακτηρίζονται από σημαντική παραγωγικότητα, είναι σχετικά με φινίρισμα και ημι-φινίρισμα και δεν έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν με μαλακά υλικά.

Για να επιλέξετε το σωστό εργαλείο για μηχανές CNC, είναι σημαντικόλάβετε υπόψη τον τρόπο κοπής κατά το φρεζάρισμα, καθώς και όλα τα χαρακτηριστικά της προς κατεργασία επιφάνειας.

Συνθήκες κοπής

Για να διασφαλιστεί η επιθυμητή ποιότητα του αλεσμένου στρώματος, είναι σημαντικό να προσδιορίσετε και να διατηρήσετε σωστά τις απαραίτητες τεχνικές παραμέτρους. Οι κύριοι δείκτες που περιγράφουν και ρυθμίζουν τη διαδικασία άλεσης είναι οι τρόποι λειτουργίας.

Ο υπολογισμός των συνθηκών κοπής κατά το φρεζάρισμα πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τα κύρια στοιχεία:

1. Βάθος (t, mm) - το πάχος της μεταλλικής σφαίρας, το οποίο αφαιρείται με μία κίνηση εργασίας. Επιλέξτε το λαμβάνοντας υπόψη το επίδομα για επεξεργασία. Οι εργασίες σχεδίου εκτελούνται σε ένα πέρασμα. Εάν το περιθώριο είναι μεγαλύτερο από 5 mm, τότε το φρεζάρισμα πραγματοποιείται σε πολλά περάσματα, ενώ αφήνουμε περίπου 1 mm για το τελευταίο.
2. Πλάτος (B, mm) – πλάτος της κατεργασμένης επιφάνειας στην κατεύθυνση κάθετη προς την κίνηση τροφοδοσίας.
3. Τροφοδοσία (S) - το μήκος της κίνησης του τεμαχίου εργασίας σε σχέση με τον άξονα του εργαλείου.

Υπάρχουν πολλές αλληλένδετες έννοιες:

• Τροφή ανά δόντι (S_{z, mm/δόντι) - αλλάξτε τη θέση του εξαρτήματος όταν περιστρέφετε τον κόφτη σε απόσταση από το ένα δόντι εργασίας στο άλλο.}
• Τροφοδοσία ανά περιστροφή (S_{rev, mm/στροφές) – κίνηση της δομής με μία πλήρη περιστροφή της κεφαλής φρεζαρίσματος.}
• Η τροφοδοσία ανά λεπτό (S_{λεπτό, mm/min) είναι μια σημαντική λειτουργία κοπής στο φρεζάρισμα.}

Η σχέση τους εδραιώνεται μαθηματικά:

S_min=S_revn=S_{zzn, wherez – αριθμός δοντιών;}

n – ταχύτητα άξονα, ελάχ.-1.

Η ποσότητα της τροφοδοσίας επηρεάζεται επίσης από τις φυσικές και τεχνολογικές ιδιότητες της περιοχής που έχει υποστεί επεξεργασία, την αντοχή του εργαλείου και την απόδοση του μηχανισμού τροφοδοσίας.

Υπολογισμός ταχύτητας κοπής

Ως ονομαστική παράμετρος σχεδίασης λάβετε τον βαθμό ταχείας περιστροφής του άξονα. Η πραγματική ταχύτητα V, m/min εξαρτάται από τη διάμετρο του κόφτη και τη συχνότητα των περιστροφικών του κινήσεων:

V=(πDn)/1000

Η συχνότητα περιστροφής του εργαλείου φρεζαρίσματος καθορίζεται από:

n=(1000V)/(πD)

Έχοντας πληροφορίες σχετικά με την τροφοδοσία λεπτών, μπορείτε να προσδιορίσετε τον απαιτούμενο χρόνο για ένα τεμάχιο εργασίας με μήκος L:

T₀=L/S_λεπτό

Ο υπολογισμός των συνθηκών κοπής κατά το φρεζάρισμα και η τοποθέτησή τους είναι σημαντικό να πραγματοποιηθεί πριν από την εγκατάσταση του μηχανήματος. Η καθιέρωση ορθολογικών προκαθορισμένων παραμέτρων, λαμβάνοντας υπόψη τα χαρακτηριστικά του εργαλείου και το υλικό του εξαρτήματος, εξασφαλίζει υψηλή παραγωγικότητα.

Συμβουλές για τον καθορισμό τρόπων λειτουργίας

Είναι αδύνατο να επιλέξετε τον ιδανικό τρόπο κοπής κατά το φρεζάρισμα, αλλά μπορείτε να καθοδηγηθείτε από τις βασικές αρχές:

1. Είναι επιθυμητό η διάμετρος του κοπτήρα να αντιστοιχεί στο βάθος επεξεργασίας. Αυτό θα εξασφαλίσει ότι η επιφάνεια καθαρίζεται με ένα πέρασμα. Εδώ ο κύριος παράγοντας είναι το υλικό. Για πολύ μαλακό, αυτή η αρχή δεν λειτουργεί - υπάρχει κίνδυνος θρυμματισμού, το πάχος του οποίου είναι μεγαλύτερο από το απαραίτητο.
2. Οι διεργασίες σοκ και οι δονήσεις είναι αναπόφευκτες. Από αυτή την άποψη, αύξηση των τιμών των ζωοτροφώνοδηγεί σε μείωση της ταχύτητας. Είναι καλύτερο να ξεκινήσετε με τροφοδοσία 0,15 mm/δόντι ανά δόντι και να προσαρμόζετε όσο προχωράτε.
3. Η ταχύτητα του εργαλείου δεν πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μεγαλύτερη. Διαφορετικά, υπάρχει κίνδυνος μείωσης της ταχύτητας κοπής. Η αύξησή του είναι δυνατή με αύξηση της διαμέτρου του κόφτη.
4. Αυξάνοντας το μήκος του τμήματος εργασίας του κόφτη, η προτίμηση για μεγάλο αριθμό δοντιών μειώνει την παραγωγικότητα και την ποιότητα της επεξεργασίας.
5. Ενδεικτικές τιμές ταχύτητας για διάφορα υλικά:

• αλουμίνιο - 200-400 m/min;
• χάλκινο – 90-150 m/min;
• ανοξείδωτο ατσάλι - 50-100 m/min;
• plastics – 100-200 m/min.

Είναι καλύτερο να ξεκινάτε με μεσαία ταχύτητα και να την προσαρμόζετε προς τα πάνω ή προς τα κάτω καθώς προχωράτε.

Ο τρόπος κοπής κατά τη διάρκεια του φρεζαρίσματος είναι σημαντικός να προσδιορίζεται όχι μόνο μαθηματικά ή χρησιμοποιώντας ειδικούς πίνακες. Για να επιλέξετε και να ρυθμίσετε σωστά τις βέλτιστες παραμέτρους για το μηχάνημα και το επιθυμητό εργαλείο, είναι απαραίτητο να λειτουργήσετε με ορισμένα χαρακτηριστικά και προσωπική εμπειρία.