Режимы резания при фрезерной обработке

Этот процесс осуществляется путем снятия стружки вращающейся многолезвийной режущей частью инструмента — фрезой.

Режимы резания включают скорость вращения шпинделя станка, глубину врезания инструмента, подачу заготовки и другие технологические параметры. Правильный выбор режима позволяет повысить производительность, качество поверхности изделия и снизить износ инструмента.

Основные элементы процесса

Фреза - инструмент с несколькими лезвиями, выполненными на периферии цилиндрической или торцевой части. Материал фрезы определяет ее стойкость и эффективность работы.

Заготовка - материал, подлежащий обработке. Свойства материала влияют на режимы резания и выбор инструментов.

Станок - обеспечивает точное позиционирование заготовки и относительное движение между инструментом и деталью.

Основные этапы обработки

1. Выбор типа фрезы: определяется формой обрабатываемой поверхности и свойствами материала.
2. Определение глубины резания: учитывается жесткость системы станок-инструмент-заготовка и требуемое качество поверхности.
3. Назначение подачи: рассчитывается, исходя из производительности и допустимой шероховатости поверхности.
4. Подбор скорости резания: зависит от свойств материала, геометрии инструмента и требований к качеству обработки.
5. Контроль качества: проверка точности размеров и чистоты обработанной поверхности.

Типы оборудования для фрезерной обработки

Разнообразие современных станков позволяет выбрать оптимальный вариант для любого вида фрезерных работ. Выбор конкретного оборудования зависит от сложности изготавливаемых деталей, уровня автоматизации производства и финансовых возможностей предприятия.

• Трехосевые станки: позволяют перемещаться инструменту вдоль трех взаимно перпендикулярных координат (X, Y, Z), обеспечивая выполнение стандартных фрезерных операций. Примеры моделей: VMC855.

• Четырехосевые станки: дополнительно оснащаются одной поворотной осью, позволяющей поворачивать инструмент или заготовку на определенный угол. Это расширяет возможности обработки сложных поверхностей и обеспечивает доступ ко всем сторонам детали без переустановки. Примеры моделей: VMC1160.

• Пятиосевые обрабатывающие центры: обладают пятью управляемыми осями движения, что значительно увеличивает гибкость обработки и позволяет создавать высокопрецизионные детали сложной формы за один установ. Примеры моделей: U60, U80.

• Сверлильно-фрезерные станки: универсальное оборудование, способное одновременно выполнять как фрезерные, так и сверлильные операции. Их используют для комбинированной обработки деталей, позволяя экономить время и ресурсы. Примеры моделей: Z600H.

Помимо перечисленных типов существуют специализированные решения, такие как шестикоординатные станки и роботы, предназначенные для уникальных задач производства.

Формулы для расчета режимов резания

Правильно подобранные режимы резания существенно влияют на экономичность и качество технологического процесса. Недостаточная подача, низкая скорость вращения или неправильная глубина резания приводят к увеличению затрат на производство, ухудшению геометрической точности и сокращению срока службы инструмента.

Эффективность расчетов повышается при учете реальных условий эксплуатации оборудования, особенностей применяемого инструмента и характеристик обрабатываемых материалов. Грамотное использование формул позволяет минимизировать погрешности и достичь оптимальных результатов.

Формулы расчетов предоставляют базовые ориентиры, однако на практике часто требуются дополнительные эксперименты и калибровка для достижения наилучших показателей. Ниже приведены ключевые зависимости, используемые инженерами-технологами и другими специалистами для выбора оптимальных параметров обработки.

Скорость резания

Скорость резания (vc) показывает линейную скорость перемещения точки на кромке инструмента относительно заготовки. Вычисляется произведением диаметра резания (Dc) и частоты вращения шпинделя (n), деленным на тысячу.

Частота вращения шпинделя

Количество оборотов шпинделя в минуту определяется скоростью резания (vc) и диаметром резания (Dc).

Скорость подачи (минутная подача)

Скорость подачи или минутная подача (vf) характеризует поступательное перемещение заготовки относительно инструмента за единицу времени. Рассчитывается умножением подачи на зуб (fz), частоты вращения шпинделя (n) и числа эффективных зубьев фрезы (zc).

Подача на зуб

Характеризует величину продвижения инструмента за одно полное прохождение зуба фрезы. Находится отношением общей подачи (vf) к частоте вращения шпинделя (n) и числу зубьев (zc).

Подача на оборот

Показатель величины продольного сдвига заготовки за полный оборот шпинделя. Определяется как отношение общей подачи (vf) к частоте вращения шпинделя (n).

Скорость съема материала

Объем удаленного материала за минуту высчитывается произведением ширины фрезерования (ae), глубины резания (ap) и скорости подачи (vf).

Потребляемая мощность

Используется для оценки энергозатрат станка на операцию. Равняется произведению ширины фрезерования (ae), глубины резания (ap), скорости подачи (vf) и коэффициента удельной силы резания (kc).

Крутящий момент

Усилие, необходимое для вращения инструмента при заданных условиях. Рассчитывается исходя из потребляемой мощности (Pc) и скорости вращения шпинделя (n).

Приведенные формулы являются основой для определения рациональных режимов резания при фрезерной обработке. Они помогают выбрать оптимальную стратегию обработки, минимизируя затраты и повышая качество выпускаемой продукции.

Также стоит обратить внимание на обрабатываемый материал, в этом вам помогут данные в следующей таблице:

Заключение

Надеемся, что приведенная информация поможет вам эффективно организовывать процессы фрезерной обработки, выбирать оптимальное оборудование и добиваться высокого качества готовой продукции при оптимальных затратах.

Главные выводы:

• Режимы резания зависят от свойств материала, характеристик оборудования и требований к готовым деталям.
• Ключевыми параметрами являются скорость резания, подача и глубина врезания, подача, определяемые расчетными формулами.
• Подбор правильных инструментов и режимов минимизирует износ оснастки и улучшает экономические показатели производства.

Следуя рекомендациям данной статьи, вы сможете повысить конкурентоспособность своего предприятия и успешно решать производственные задачи.

При возникновении вопросов или необходимости в консультации по выбору подходящего оборудования обращайтесь к нашим специалистам. Они проведут детальное обсуждение вашей ситуации и предложат наиболее эффективные решения для вашего предприятия. Связаться с нами можно любым удобным способом, используя контактные данные, указанные на сайте CNC1.ru