Что такое торцевое фрезерование? Процесс, инструменты и применения
Торцевое фрезерование — это процесс, используемый для получения точных и плоских поверхностей. Он эффективно удаляет материал, обеспечивая высокую точность и качество отделки поверхности. В этой статье мы рассмотрим, что такое торцевое фрезерование и как оно работает. Вы узнаете о его типах, преимуществах и недостатках.
Что такое торцевое фрезерование?
Торцевое фрезерование — это метод обработки на ЧПУ, используемый для создания гладких и плоских заготовок. Это наиболее распространенный способ эффективного снятия большого количества материала с металлических листов. При торцевом фрезеровании режущий инструмент вращается перпендикулярно поверхности заготовки. Это основное отличие торцевого фрезерования от других методов, которые обрабатывают края.
В основном эта техника используется для получения плоской поверхности на верхней грани заготовки. Многие отрасли, такие как автомобилестроение, авиационная промышленность, изготовление пресс-форм и производственная индустрия, требуют гладких поверхностей для изготовления критически важных компонентов. Без фрезерования точность этих компонентов была бы нарушена.
Как работает торцевое фрезерование
Вот шаги, которые выполняют токари при торцевом фрезеровании заготовки. Эти шаги обеспечивают точность процесса.
Подготовка заготовки
Как и при других методах, первый шаг — надежно закрепить заготовку. Этот шаг очень важен для обеспечения точности. В противном случае, если заготовка будет вибрировать или смещаться в процессе, поверхность получится неровной.
Для закрепления заготовки на фрезерном столе используются зажимы, тиски или специальные приспособления.
Установите фрезерный станок
После закрепления заготовки следующим шагом является позиционирование фрезерного станка. Станок настраивается так, чтобы контактировать с заготовкой перпендикулярно. В системе ЧПУ позиционирование станка осуществляется автоматически по запрограммированным инструкциям.
Настройка параметров
Два важных параметра, которые необходимо регулировать при фрезеровании, — это подача и скорость шпинделя. Если они не настроены правильно, это приводит к плохой отделке поверхности. Правильные параметры зависят от используемого материала, требуемой ширины и глубины реза. Рассмотрим оба этих фактора:
- Подача: Подача — это скорость движения заготовки под резцом. Медленная подача обеспечивает гладкую отделку поверхности. С другой стороны, высокая скорость ускоряет обработку, но может ухудшить качество поверхности.
- Скорость шпинделя: Скорость вращения резца называется скоростью шпинделя. В общем, мягкие материалы требуют высокой скорости. Чтобы избежать повреждения инструмента, скорость шпинделя для твердых материалов поддерживается низкой.
Обработка на ЧПУ
После вышеуказанных шагов начинается операция торцевого фрезерования. В обработке на ЧПУ этот шаг автоматизирован. Код вводится в компьютер, и он управляет всем процессом. Такая автоматизация обеспечивает более высокую точность и стабильные результаты.
Советы по выбору подходящего инструмента для торцевого фрезерования
Для достижения желаемых результатов при обработке на ЧПУ очень важно выбрать правильные инструменты. Правильные инструменты помогут достичь необходимой точности, эффективности и гладкой отделки поверхности.
Как выбрать подходящий инструмент
Рассмотрим некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе торцевой фрезы для операций фрезерования:
Материал заготовки
Очень важно выбрать фрезу, совместимую с материалом заготовки. Для более мягких материалов, таких как алюминий, следует выбирать твердые инструменты с высокой скоростью шпинделя. Для более твердых материалов рекомендуется использовать карбидные или вставки PCD.
Покрытие и геометрия инструмента
Эти инструменты часто имеют покрытие, например TiN. Следует выбирать подходящий тип покрытия с учетом процесса обработки, чтобы обеспечить эффективные и точные результаты фрезерования. Например, используйте алмазное или PCD-покрытие, если износ инструмента имеет большое значение. Геометрия инструмента относится к форме вставки и режущей кромки.
Классификация фрез по геометрии инструмента
- Квадратные вставки: Квадратные вставки имеют углы 90° и используются для общих фрезерных операций.
- Вставки с шаровой головкой: Эти вставки имеют закругленный наконечник и особенно используются для контурного фрезерования и обработки изогнутых поверхностей.
- Вставки с выравнивающей кромкой: Эти вставки имеют плоскую кромку, которая выравнивает поверхность во время резки. Вставки такого типа обеспечивают полированную поверхность.
Классификация фрез по конструкции инструмента
- Концевые фрезы: Концевые фрезы используются при обработке небольших и точных деталей. Они применяются для детализированных, сложных частей.
- Насадные фрезы:Насадные фрезы подходят для интенсивного снятия материала. Их большой диаметр делает их идеальными для выравнивания больших поверхностей. Используются для черновых операций.
- Флай-фрезы: Эти фрезы используются для точной отделки больших заготовок.
Скорость резки
Скорость резания должна соответствовать материалу инструмента и материалу заготовки. Например, использование высокой скорости для твердых материалов приведет к перегреву и износу инструмента. Как правило, для мягких материалов следует выбирать высокую скорость.
Требуемая отделка поверхности
Каждая операция фрезерования требует определенной отделки поверхности, либо гладкой, либо шероховатой. Черновое фрезерование используется, когда цель — удалить большое количество материала, и отделка поверхности не имеет большого значения. Для точной, полированной отделки поверхности используются фрезы.
Возможности станка
При выборе инструмента крайне важно учитывать мощность вашего станка. Для тяжелого фрезерования требуется станок с высокой мощностью шпинделя.
Виды операций торцевого фрезерования
Существует 4 типа операций фрезерования, каждая из которых используется для разных целей. Вы можете выбрать подходящий тип в зависимости от обрабатываемого материала, требуемого качества поверхности и скорости производства. Ниже приведено описание наиболее часто используемых операций.
Общее торцевое фрезерование
Общее фрезерование создает плоскую и ровную поверхность. Как следует из названия, этот процесс не имеет строгих требований. Однако угол и режущие инструменты очень важны. Следует использовать общее торцевое фрезерование, когда важны как скорость, так и точность. Обычно оно используется для выравнивания поверхностей крупных компонентов.
Тяжелое торцевое фрезерование
Тяжелое торцевое фрезерование используется, когда необходимо быстро удалить большое количество материала. Для обработки более глубоких резов в этом процессе применяются более крупные фрезы. Поскольку главная цель — скорость и удаление материала, отделка поверхности получается более грубой.
Фрезерование с высокой подачей
Фрезерование с высокой подачей удаляет материал с большей скоростью, не вызывая износа инструмента. В этом процессе силы резания остаются низкими. Поэтому отделка поверхности получается гладкой. Этот метод используется в отраслях, где важны эффективность и управление временем. С помощью этого процесса обрабатываются легкие и прочные материалы.
Финишная обработка с использованием вставок Wiper
Эта специализированная операция обеспечивает исключительно гладкие и ровные поверхности. Использование вставок Wiper в этом процессе дает полированную поверхность с уменьшенными следами от инструмента. Этот процесс исключает необходимость дополнительных операций, таких как шлифовка или полировка.
Преимущества торцевого фрезерования
Торцевое фрезерование — это распространенная операция, используемая в различных отраслях для получения гладких и ровных поверхностей. Ниже приведены некоторые преимущества торцевого фрезерования:
- Высокая скорость удаления материала
Торцевое фрезерование быстро удаляет большие объемы материала с помощью нескольких режущих кромок. Следовательно, оно особенно полезно для черновой обработки.
- Универсальность
Торцевое фрезерование можно использовать для широкого спектра материалов и операций. От черновой обработки до финишной отделки — торцевое фрезерование применяется повсеместно.
- Гладкая отделка поверхности
Если использовать правильные инструменты и параметры, можно получить равномерную и гладкую отделку. Торцевое фрезерование обеспечивает превосходную отделку благодаря перпендикулярному вращению.
- Превосходная плоскостность
В процессе фрезерования инструмент равномерно контактирует с заготовкой, что обеспечивает отличную плоскую поверхность.
Недостатки торцевого фрезерования
Как и любой другой процесс, торцевое фрезерование имеет некоторые ограничения. Вот несколько из них:
- Высокая стоимость инструмента и настройки
Начальная стоимость настройки торцевого фрезерования высокая, что увеличивает общие затраты на производство. По сравнению с простыми процессами обработки, требуются специализированные инструменты и оборудование.
- Ограничено плоскими поверхностями
Торцевое фрезерование используется исключительно для плоских поверхностей. Его нельзя применять для сложной геометрии или глубоких полостей.
Применение торцевого фрезерования
Торцевое фрезерование широко используется в различных отраслях, где важны плоскостность и эффективность. Ниже приведены некоторые типичные применения торцевого фрезерования в разных отраслях:
Автомобильная промышленность
В автомобильной промышленности торцевое фрезерование используется для изготовления плоских поверхностей в деталях, критичных для работы. Примеры автомобильных деталей, производимых с помощью торцевого фрезерования, включают блоки двигателей, корпуса трансмиссий и компоненты тормозной системы.
Электронная промышленность
Торцевое фрезерование также используется для изготовления радиаторов, корпусов и подложек, требующих плоскостности и равномерности.
Аэрокосмическая промышленность
В авиационной промышленности торцевое фрезерование используется для изготовления турбинных деталей, структурных компонентов самолета и композитных панелей. Компоненты, используемые в этих областях, требуют очень строгих допусков и плоскостности из-за требований безопасности и производительности. Торцевое фрезерование является идеальной операцией для выравнивания этих компонентов и обеспечения их соответствия допускам.
Промышленность пресс-форм и штампов
В индустрии форм и штампов фрезерование лицевой поверхности — это операция, используемая для обработки оснований форм и вставок для штампов. Эти формы для пластиковой инъекции и литейного производства требуют, чтобы поверхности были плоскими.
Общее производство
В общем производстве торцевое фрезерование используется для изготовления рам больших машин, пластин промышленного оборудования и других плоских компонентов.
Медицинские изделия
Медицинская промышленность использует торцевое фрезерование для хирургических инструментов, ортопедических имплантатов и других прецизионных медицинских компонентов.
Sundi Cutting Tools
В операциях фрезерования качество используемых инструментов напрямую влияет на результаты процесса. В этом плане Sundi Cutting Tools преуспевают. Они специализируются на высокоточных инструментах PCD (поликристаллический алмаз) и CBN. С многолетним опытом они предоставляют высокоэффективные решения для таких отраслей, как автомобилестроение, авиация и электроника.
Среди широкого ассортимента продукции Sundi, торцевые фрезы PCD специализируются на обеспечении высокой точности при операциях торцевого фрезерования. Эти фрезы имеют вставки PCD, что делает их более твердыми и износостойкими. Вот некоторые ключевые характеристики торцевых фрез PCD:
- Разработаны для высокоскоростной резки и высокой подачи
- Продленный срок службы инструмента
- Совместимы с широким спектром материалов заготовок
- Могут использоваться для различных операций, таких как черновая и чистовая обработка, контурная обработка, профилирование и обработка больших площадей поверхности
Свяжитесь с нами для получения инструментов PCD и CBN и индивидуальных решений
Заключение
Вкратце, торцевое фрезерование помогает получить плоские поверхности и сложные геометрические формы. Поэтому этот процесс находит широкое применение в различных отраслях. Для достижения стабильных результатов необходимо правильно выбирать фрезы и параметры фрезерования. Правильные инструменты могут улучшить время производства и точность.