Что такое скорость резания при фрезеровании: Выбор скорости и режима резания при фрезеровании концевыми фрезами: расчеты и формулы минутной подачи на зуб на фрезерном станке

Содержание

§ 1. Режимы резания при фрезеровании. Технология обработки металлов. Муравьев Е.М.

Главная сайта | В меню | Режимы резания при фрезеровании

При фрезеровании, как и при точении на токарном станке, важно знать, какой слой металла снимается в процессе резания — от этого зависит нагрузка на фрезу. Фреза может не выдержать давления и сломаться. Эта же нагрузка передается и на весь станок.

Двигатель станка должен иметь такую мощность, чтобы преодолевать те силы, которые возникают во время резания.

Слой металла, который снимается в процессе фрезерования, определяется шириной и глубиной фрезерования (рис. 151).

Рис. 151. Схема фрезерования:
l — глубина фрезерования, b — ширина фрезерования, υ — скорость резания, s — подача.

Ширина фрезерования измеряется шириной обработанной за один проход фрезы поверхности. Если фрезерование выполняется цилиндрической фрезой, то ширина фрезерования будет равна длине этого цилиндра, пальчиковой — диаметру фрезы.

Глубина фрезерования — толщина слоя материала, снимаемого с обрабатываемой заготовки за один проход фрезы. Ширина и глубина фрезерования измеряются в миллиметрах.

Важными характеристиками фрезерования являются скорость, резания и подача. Скорость резания при фрезеровании определяется как окружная скорость фрезы, измеренной по ее наружному диаметру:

υ = πDn / 1000 м/мин,

где π — 3,14; D — наружный диаметр фрезы, мм; n — частота вращения фрезы, мин^-1; 1000 — коэффициент перевода миллиметров в метры.

Выбор скорости резания зависит от многих факторов: диаметра и материала фрезы, мощности станка, глубины фрезерования, свойств обрабатываемого материала и т. д. Все это учитывается в специальных таблицах. Настраивают станок на выбранную скорость резания путем установки определенной частоты вращения шпинделя (а вместе с ним и фрезы), соответствующей данной скорости резания и диаметру фрезы. Если установлена скорость резания υ и известен наружный диаметр фрезы D, то исходя из формулы скорости резания частота вращения шпинделя будет равна:

n = 1000υ / πD мин^-1

Под подачей при фрезеровании понимают перемещение обрабатываемой заготовки относительно вращения фрезы. Она подразделяется на следующие виды:

подача на один зуб фрезы s_z, мм/зуб;

подача на один оборот фрезы s_о, мм/об (s_о = s_z ∙ z), где z — число зубьев фрезы;

подача за одну минуту (минутная подача) S_мин, мм/мин (S_мин = s_оn = s_z ∙ z ∙ n).

Выбор величины подачи осуществляется по специальным таблицам.

Вопросы для самоконтроля

1. Как определяется ширина и глубина фрезерования?

2. Каково влияние их величин на работу фрезы и всего станка?

3. Что такое скорость резания при фрезеровании и как она определяется?

4. Как настроить станок на определенную скорость резания?

5. Что такое подача при фрезеровании?

6. На какие виды подразделяется подача при фрезеровании?

7. Как определяются различные виды подач при фрезеровании?

Фрезерование с высокой скоростью подачи: инструменты, советы и рекомендации

Использование прямоугольных твердосплавных пластин стало новым трендом при фрезеровании с высокой скоростью подачи, поскольку прямоугольный профиль обеспечивает более плотное размещение пластин на теле фрезы по отношению к ее диаметру

Фрезерование с высокой скоростью подачи стало настоящей революцией во фрезерной обработке. Основой такого способа обработки является принцип утончения производимой стружки, исходя из значения главного угла в плане.

Когда главный угол в плане равен 90 градусов, средняя толщина стружки равна значению подачи на зуб, то есть при подаче на зуб 0.25 мм средняя толщина стружки также будет равняться 0.25 мм. При главном угле в 45 градусов средняя толщина производимой стружки составит примерно 70% от скорости подачи на зуб. При высокоскоростном фрезеровании средняя толщина стружки составляет примерно 15% от значения подачи на зуб.

Следовательно, при подаче на зуб, равной 1.5 мм, средняя толщина стружки будет равна всего лишь 0.23 мм. Кроме того, главный угол в плане оказывает большое влияние на силы резания. При прямом главном угле силы резания направлены перпендикулярно оси шпинделя.

В конечном итоге результирующие силы стремятся оттолкнуть шпиндель и деталь в противоположных направлениях. Вследствие этого нагрузка на шпиндель довольно высока. При этом во избежание отскока рабочей части инструмента от заготовки вылет инструмента должен быть минимальным.

При главном угле в 45 градусов силы резания также направлены под углом в 45 градусов относительно шпинделя и заготовки. Радиальная нагрузка на шпиндель меньше, однако нужно уделять дополнительное внимание обработке заготовок с тонкими стенками, поскольку сила резания старается, вместо реза, просто отогнуть стенку заготовки, которая, после прохода фрезы, вернется на место.

Так как при угле 45 градусов часть сил резания направлена вдоль оси шпинделя, нагрузка на него снижена, в результате чего режущий инструмент можно устанавливать с большим вылетом.

Фрезерование с высокой скоростью подачи является универсальным способом снятия материала. При этом способе может применяться как орбитальная, так и спиральная интерполяция, в результате чего режущий инструмент находится в непосредственном контакте с заготовкой на протяжении всего процесса резания, что является отличительной чертой фрезерования с высокой скоростью подачи от многих других способов фрезерования, когда контакт инструмента и заготовки прерывается. При спиральной интерполяции фреза просто переводится на следующую ступень спирали, без необходимости ее отвода от заготовки.

Поскольку режущий инструмент все время находится в прямом контакте с заготовкой, снижается вероятность закусывания стружки и повреждения твердосплавной пластины. В настоящий момент фрезерование с высокой скоростью подачи широко используется для изготовления отверстий. Такой способ быстрее сверления примерно в шесть раз. Кроме того, этот процесс позволяет изготавливать отверстия различных диаметров одним и тем же инструментом, тем самым снижая затраты на дополнительные инструменты, сокращает время цикла за счет отсутствия необходимости смены сверл и уменьшает объем инструментария, необходимого для работы.

Нужно очень внимательно подходить к выбору размеров фрезы для фрезерования с высокой скоростью подачи. Зачастую при написании программы для станков программисты ЧПУ разбивают подачу на короткие отрезки, что не дает станку достичь желаемой скорости подачи. Например, для трехдюймовой фрезы, теоретически, можно выставить подачу 7600 мм/мин, но из-за слишком коротких отрезков привод станка не успевает набрать данную скорость до окончания очередного отрезка, и на деле среднее значение подачи не превысит 1000 мм/мин.

Для сравнения, дюймовая фреза (25.4 мм) фактически может достичь той же самой минутной подачи в 7620 мм, поскольку проходимое ей расстояние втрое больше по сравнению с трехдюймовой. Несмотря на то, что дюймовая фреза проходит в 3 раза большее расстояние, она проходит его в 7.5 раз быстрее, благодаря чему обработка такой фрезой может оказаться гораздо быстрее, чем трехдюймовой.

Есть ещё один ограничивающий фактор. Во многих существующих контроллерах ЧПУ имеется защитная функция, ограничивающая максимально возможную скорость подачи. Бывает, на станок поставят новую высокоскоростную фрезу, выставят скорость подачи 6000 мм/мин или больше, при этом думают, что скорость увеличилась, однако вскоре оказывается, что это было ложное ощущение, поскольку их станок имеет ограничение скорости в 3000 мм/мин.

Использование прямоугольных твердосплавных пластин стало новым трендом при фрезеровании с высокой скоростью подачи. Преимуществом их использования является то, что прямоугольные пластины занимают меньше места на фрезерной головке, чем пластины треугольного или квадратного профиля, что допускает их более плотное размещение на теле фрезы по отношению к ее диаметру.

Некоторые производители режущих инструментов предлагают фрезы диаметром 25.4 мм с 5 пластинами или фрезы диметром 50.8 мм на 10 пластин со следующими техническими характеристиками: толщина стружки, производимой каждым зубом — 1.5 мм, пять эффективных режущих кромок, увеличенное число оборотов в минуту. Благодаря малому диаметру, инструмент может с легкостью работать с высокими скоростями подачи, превышающими 15240 мм/мин или 17780 мм/мин.

При таких высоких скоростях снятия металла образуются огромные силы резания, поэтому некоторые производители режущего инструмента отдают предпочтение массивным твердосплавным пластинам для предотвращения их быстрого износа.

Хотя такие пластины и прочнее, их использование накладывает ограничение на возможное количество зубьев, что замедляет процесс фрезерования. Другие производители предпочли для фрезерования с высокой скоростью подачи использовать твердосплавные пластины, имеющие намного больший главный угол в плане. Такие пластины снижают силы резания, что позволяет сохранить высочайшую скорость подачи и уменьшает нагрузку на шпиндель станка.

Источник материала: перевод статьи
Business of tooling: high-feed milling, tips and tricks,
Canadianmetalworking.com

Автор статьи-оригинала:
Джон Митчелл, компания Tungaloy, Канада

Страница не найдена — RapidDirect

Обработка с ЧПУ

Литье под давлением

Изготовление листового металла

Решение

Аэрокосмическая промышленность

Обеспечьте эффективное производство и более быстрое проектирование до поставки.

Автомобильный

Производите прецизионные детали, превосходящие отраслевые стандарты.

Автоматизация

Быстро создавайте и тестируйте продукты, чтобы вывести их на рынок.

Потребительские товары

Выводите новые доступные продукты на рынок быстрее.

Коммуникация

Возможность быстрее внедрять инновации, повышая производительность.

Электроника

Инновации в корпусах для мелкосерийного производства.

Новая энергия

Ускорьте инновации и развитие.

Медицинское оборудование

Создавайте прототипы и продукты, соответствующие требованиям медицинской безопасности.

Робототехника

Повысьте эффективность благодаря точному, быстрому и стабильному качеству деталей.

Полупроводник

Сокращение времени выхода на рынок за счет производства по требованию.

Обработка с ЧПУ для аэрокосмической промышленности

Чрезвычайно высокий уровень точности, необходимый в аэрокосмической промышленности, делает обработку с ЧПУ подходящим производственным процессом для этого сектора.

В этой статье представлено полное руководство по обработке в аэрокосмической отрасли и ее важности.

Блоги

Получите ценную информацию о производственных процессах.

Материалы

Выбирайте из более чем 50 металлов и пластиков для своего проекта.

База знаний

Технический документ, руководство по дизайну, материалы и отделка.

Поверхностная отделка

Различные варианты отделки улучшают внешний вид и функциональность деталей.

Видео

Откройте для себя нашу библиотеку обучающих видео.

Электронная книга по обработке с ЧПУ

Если вы хотите производить высококачественные обработанные детали с гладким внешним видом, важно учитывать некоторые критические факторы, связанные с обработкой с ЧПУ.

Здесь мы собрали некоторую основную информацию и важные соображения, которые помогут вам достичь желаемых результатов.

О РапидДирект

Наше видение, миссия, история развития и преданная команда.

Отзывы

Реальные отзывы об опыте и мнениях о наших услугах.

Новости

Новости компании, обновления платформы, объявление о праздниках.

Наша платформа

Получите мгновенные котировки с нашей умной онлайн-платформой.

Наши возможности

Быстрое прототипирование и производство по требованию.

Гарантия качества

Поставлять качественные детали, которые соответствуют требованиям и превосходят ожидания.

Свяжитесь с нами

Онлайн-платформа котировок v3.0

Внимание! У нас есть интересные новости, чтобы поделиться с вами. Мы только что запустили новейшую онлайн-платформу версии 3.0!

Обновленная платформа может похвастаться свежим и интуитивно понятным дизайном, а также расширенными функциями, которые упрощают и ускоряют процесс ценообразования, такими как новый производственный процесс, оптимизированная сводная страница котировок и улучшенная страница оформления заказа.

К сожалению, страница, которую вы ищете, не существует

Перейти на домашнюю страницу

Услуги

Ресурсы

О нас

Связаться с нами