Что такое фрезерование плоских поверхностей? Полное руководство для начинающих
Фрезерование плоских поверхностей — это основная техника обработки. Она очень важна для эффективного удаления большого объема материала с плоских поверхностей. Эти детали используются в тяжелом оборудовании, конструктивных компонентах и в общей производственной отрасли.
В этой статье вы узнаете определение, типы, преимущества, ограничения и важные области применения этой техники.
Что такое фрезерование плоских поверхностей?
Определение и основные концепции
Фрезерование плоских поверхностей — это процесс обработки. Он включает вращающийся цилиндрический режущий инструмент — плоскую фрезу или слябовую фрезу с несколькими режущими кромками. Основная цель — обработка широких, плоских горизонтальных поверхностей. Это также называется фрезерованием слябов. Вы обрабатываете широкую поверхность, параллельную оси инструмента, по всей заготовке.
Инструмент не просто вращается; компании, занимающиеся CNC-обработкой, проектируют его так, чтобы он активно удалял материал только с помощью периферийных режущих кромок.
Как работает фрезерование плоских поверхностей
Режущий инструмент устанавливается на шпиндель и перемещается перпендикулярно направлению подачи реза. Качество зависит от нескольких важных факторов. Например,
- Окончательная отделка поверхности
- Ширина реза
- Глубина реза
- Жесткость установки
- Свойства материала
Затем вы должны учитывать важность выбора инструмента, точную скорость подачи, скорость вращения и использование охлаждающих жидкостей. Все это необходимо точно настроить.
Типы фрезерования плоских поверхностей
Фрезерование слябов (Plain Slab Milling)
Это самый распространенный метод для обработки плоских поверхностей. Для начала используются цилиндрические фрезы с зубьями только на периферии. Этот метод создает широкие, гладкие, плоские поверхности, где ширина реза часто шире диаметра фрезы. Эти фрезы доступны в стандартных размерах.
Боковое фрезерование
Затем следует рассмотреть боковое фрезерование. Оно использует специализированные фрезы для бокового фрезерования с зубьями, расположенными в основном по бокам и периферии. Этот метод хорош для обработки вертикальных плоских поверхностей или для задания ширины детали. Конфигурации включают фрезы с чередующимися зубьями, простые и полубоковые фрезы.
Фрезерование лицевых поверхностей
Затем вы должны знать, что при фрезеровании лицевых поверхностей основная часть резания выполняется фаской фрезы, перпендикулярно оси вращения. Этот метод идеален для больших плоских поверхностей, где требуется отличная отделка. Однако его универсальность ограничена по сравнению с фрезерованием плоских поверхностей, поскольку его скорость удаления материала меньше.
Торцевое фрезерование
Это более универсальный метод, использующий концевые фрезы. Вы можете найти их в системах крепления заготовок и на столах фрезерных станков. Этот процесс требует специализированных концевых фрез. После того как сделан первый проход, концевой фрезой дорабатывают детали или обрабатывают более мелкие поверхности. Это точный процесс, который нельзя пропустить.
Групповое фрезерование
Наконец, обязательно рассмотрите использование метода «группового фрезерования». Это включает в себя установку нескольких фрез, таких как фрезы плоские, на одном шпинделе. Цель заключается в выполнении нескольких операций одновременно. Это обеспечивает высокую производительность для деталей, требующих нескольких плоских и вертикальных поверхностей. Преимущество велико, но цена — жесткая настройка из-за агрессивных сил резания.
Методы траектории инструмента при фрезеровании плоских поверхностей
Путь, который вы выбираете для своего инструмента, так же важен, как и сам инструмент.
Фрезерование в обратном направлении (Up Milling)
Для начала вам нужно понять, что самый простой путь — это фрезерование обычным способом (Conventional Milling). Фреза вращается противоположно направлению подачи. Рез начинается с минимальной толщины стружки и увеличивается по мере движения фрезы. Это легче запрограммировать и уменьшает люфт на старых станках. Однако этот метод не идеален для получения отличной отделки, так как фреза склонна "забираться" по поверхности.
Фрезерование вниз (Down Milling)
Затем следует рассмотреть метод фрезерования в направлении подачи (Climb Milling). Он включает в себя вращение фрезы в том же направлении, что и подача. Рез начинается с максимальной толщины стружки и уменьшается до нуля. Вы часто предпочитаете этот метод, поскольку он дает более качественную отделку поверхности и требует меньше энергии. Следовательно, вы жертвуете некоторой легкостью настройки и должны убедиться, что на вашем станке есть устройство устранения люфта.
Линейный прямой проход
Затем вам нужно освоить линейный прямой проход. Он использует прямолинейное движение по пути резания. Этот подход улучшает скорость удаления материала (MRR) и необходим для фрезерования слябов, так как он быстро охватывает большую площадь.
Преимущества фрезерования плоских поверхностей
Высокая скорость удаления материала (MRR)
Фрезерование плоских поверхностей обеспечивает надежность в массовом производстве. Процесс использует прочные цилиндрические фрезы, поддерживаемые шпинделем. Этот процесс стабильно достигает высокой нагрузки на стружку, подходящей для черновых операций. Обычно он направлен на быстрое удаление больших объемов материала.
Универсальность для крупных, плоских поверхностей
Для начала, это создает разнообразные большие, плоские и однородные поверхности. Он работает с различными материалами, от самого мягкого алюминия до самого твердого стали, нержавеющей стали и пластиков. Вы можете использовать его для обработки конструктивных компонентов и базовых геометрических форм.
Эффективное производство
Современные фрезы позволяют достигать высокой скорости удаления материала. Это быстрее, чем такие процессы, как шлифовка или строгание. Кроме того, как только параметры установлены, нет необходимости постоянно настраивать шпиндель. Это увеличивает вашу производительность и снижает время цикла.
Отличные возможности отделки поверхности при фрезеровании в направлении подачи (Climb Milling)
Кроме того, правильная траектория инструмента при фрезеровании в направлении подачи позволяет получать гладкие, профессиональные поверхности на больших участках. Вам не нужно идти на компромиссы в дизайне, так как процесс справляется с требованиями к отделке даже в сложных случаях.
Применения фрезерования плоских поверхностей
Основная подготовка блоков и пластин
Во-первых, самым распространенным применением является выравнивание и определение размеров исходного материала для дальнейшей обработки. Для этого начального чернового реза лучше использовать плоскую фрезу. Однако это зависит от требуемой ширины.
Части станков
Затем следует рассмотреть обработку оснований, колонн и станин для станков, пластин для креплений и оснастки. Эти плоские поверхности необходимы для надежной фиксации деталей и инструментов.
Тяжелое оборудование и железнодорожная промышленность
После этого автомобильные заводы используют его для фрезерования лицевых поверхностей блоков двигателей и обработки плоских поверхностей на крупных отливках. Компании аэрокосмической промышленности используют его для удаления материала с конструктивных рам и крупных сборок.
Строительное производство
Кроме того, его используют для подготовки соединений и монтажных поверхностей в тяжелом производстве. Точность здесь очень важна, так как ошибки неприемлемы.
Основы форм и матриц
Наконец, не забудьте учесть изготовление форм и матриц. Здесь фрезерование слябов используется для создания больших, плоских оснований и пластин, которые содержат компоненты формы. Да, они также должны звучать пустыми. Это означает, что форма должна быть геометрически правильной.
Заключение
Фрезерование плоских поверхностей — это незаменимый метод с высокой производительностью удаления материала. Его основная цель — создание больших плоских поверхностей на заготовках. Затем применяйте все методы тестирования, потому что вам нужно выбрать правильный инструмент и оптимизировать траекторию инструмента. Это точный процесс. Но при внимании к деталям и хорошей технике вы можете создать детали лучше, чем при использовании других методов.