Торцевое фрезерование: что это? Преимущества и недостатки, схема фрезерования плоскостей торцевыми фрезами

Содержание

Торцевое фрезерование

1.
Торцевое фрезерование

2.
Высокопроизводительное фрезерование

3.
Тяжелое торцевое фрезерование

4.
Чистовое фрезерование с пластинами
Wiper

Торцевое фрезерование

Одной
из наиболее распространенных операций
является торцевое фрезерование, для ее
выполнения можно использовать различный
инструмент. Наиболее часто применяются
фрезы с главным углом в плане 45º, но
также для торцевого фрезерования могут
применяться фрезы с круглыми пластинами,
дисковые трёхсторонние и концевые
фрезы.

Выбор инструмента

Обзор
торцевых фрез

Направление
сил резания зависит от главного угла в
плане.

Фрезы
с главным углом в плане 45°

Первый
выбор для общего назначения
Меньше
вибраций на большом вылете
За
счёт более тонкой стружки можно повысить
производительность

Фрезы
с главным углом в плане 90°

Обработка
тонкостенных деталей
Обработка
слабо закреплённых деталей
Обработка
уступов в 90°

Фрезы
с круглыми пластинами

Фрезы
общего назначения
Самая
прочная режущая кромка
Большое
количество режущих кромок на пластине
Наилучшим
образом подходят для обработки
жаропрочных сплавов группы ISO S.
Процесс
резания более плавный

Практические советы и рекомендации

Врезание
по дуге

Всегда
следует принимать во внимание жесткость
станка, размер и тип шпинделя
(горизонтальное или вертикальное
расположение) и мощность станка.
Выбирайте
диаметр фрезы, так чтобы он был больше
ширины заготовки на 20…50%.
Следует
учитывать расположение фрезы относительно
заготовки и размер максимальной толщины
стружки для выбора оптимальной подачи.
Смещение
фрезы от центра заготовки позволяет
на выходе из резания формировать самую
тонкую стружку.
Применение
попутного фрезерования наиболее
благоприятно для стружкообразования:
при врезании формируется более толстая
стружка, на выходе – более тонкая.

Инструмент
должен находиться в контакте.

Для
плавного врезания фрезы в заготовку
траекторию следует формировать по дуге
и при этом снижать подачу.
Избегайте
лишних врезаний и выходов из заготовки.
По
возможности следует избегать частого
входа и выхода инструмента из заготовки.
Это способствует возникновению
неблагоприятных напряжений на режущей
кромке или является причиной возникновения
вибраций. Рекомендуется формировать
траекторию движения фрезы таким образом,
чтобы инструмент находился все время
в резании, это предпочтительнее, чем
несколько параллельных проходов. А
изменение направления резания следует
производить по небольшому радиусу для
постоянного контакта инструмента и
заготовки.

Практические рекомендации

Обработка
прерывистой поверхности

Избегайте
прерывистого резания.

По
возможности, следует исключать
прерывистую обработку (с отверстиями
или пазами). Прерывистая обработка
требует большей прочности режущей
кромки и является причиной многократных
врезаний и выходов из резания.
В
любом случае, при обработке прерывистой
поверхности следует снижать подачу на
50%.

Торцевое
фрезерование тонкостенных и отгибающихся
деталей

Всегда
следует учитывать воздействие сил
резания на заготовку и их направление.
При
обработке неустойчивых в осевой
направлении заготовок выбирайте фрезу
с главным углом в плане 90°, так как в
этом случае основная часть сил резания
направлена радиально.
Следует
применять инструмент для легкой
обработки.
Для
минимизации осевой составляющей силы
резания не назначайте глубину резания
меньше чем 0. 5-2 мм.
Для
снижения количества зубьев, одновременно
участвующих в резании, выбирайте фрезы
с крупным шагом.
Выбирайте
острую позитивную (-L) геометрию передней
поверхности для снижения сил резания.

Контурная
обработка торцевыми фрезами тонкостенных
деталей

При
обработке плоскости тонких стенок
центр фрезы должен быть смещен от центра
стенки. Таким образом, процесс резания
происходит стабильнее, и силы резания
распределяются равномерно вдоль стенки,
что снижает риск возникновения вибраций
Лучше
выбирать фрезу с таким количеством
зубьев, чтобы в резании одновременно
участвовало больше одного зуба.
Выбирайте,
по возможности, наиболее острую геометрию
пластин: легкую вместо средней и среднюю
вместо тяжелой.
Для
снижения риска возникновения вибраций
выбирайте пластины с меньшим радиусом
при вершине и меньшей зачистной кромкой
при обработке тонких стенок.
Снижайте
режимы резания: глубину резания, a_p,
и подачу на зуб, f_z.

Наверх

Соответствующие
видео

Фрезерование
— врезание в заготовку

Обеспечьте
постоянный контакт фрезы и заготовки

Главный
угол в плане, круглые пластины (eng)

торцевая фреза под 45 или 90 градусов?

Что такое торцевое фрезерование? Представьте себе фрезерование стороной концевой фрезы. Общий термин для этого — «периферийное фрезерование». А что, если мы будем резать строго по низу? Технически это торцевое фрезерование, хотя мы обычно называем его так только тогда, когда используется торцевая фреза.

Если вы используете фрезерный станок с ЧПУ, очень распространенной операцией является «Spoilboard Surfacing», и хотя в большинстве CAM фрезы, используемые для Spoilboard Surfacing называются «Spoilboard Cutters», это просто еще одна форма торцевого фрезерования.

Начнем с выбора лучшего типа торцевой фрезы для ваших нужд. Основные параметры Face Mills:

Их диаметр. Вы получите наилучшее качество поверхности, если диаметр вашей торцевой фрезы будет больше, чем площадь обработки. Но для более крупных торцевых фрез требуются более мощные шпиндели, и они не всегда проходят в более узкие места.
Количество пластин: чем больше пластин, тем быстрее вы сможете подавать торцевую фрезу. Торцевая фреза только с одной пластиной называется Fly Cutter. Но быстрее не всегда лучше. Если вы не сможете отрегулировать индивидуальную высоту каждой пластины, ваша торцевая фреза с множеством пластин не будет иметь такой гладкой поверхности, как одинарная фреза Fly Cutter.
Геометрия: это определяется формой пластины, а также тем, как она удерживается в торцевой фрезере.

Давайте посмотрим на вопрос геометрии более внимательно.

Торцевая фреза, 45 или 90 градусов?

Торцевая фреза под 45 или 90 градусов

Во-первых, о чем мы говорим, когда говорим о 45 или 90 градусах? Ответ довольно очевиден из фотографии выше, на которой сравниваются две фрезы Glacern Face Mills. Обратите внимание на угол режущей кромки пластин.

Да! Угол — это угол этой режущей кромки: 45 градусов для торцевой фрезы слева и 90 градусов для правой. Этот угол также называется углом подъема фрезы.

А вот оптимальные рабочие диапазоны для разной геометрии:

Оптимальные рабочие диапазоны для разной геометрии фрез

Так какой из них даст лучшие результаты?

Конечно, если вы можете себе это позволить, хорошо иметь торцевые фрезы под углом 45 и 90 градусов, но каковы плюсы и минусы каждой из них?

За и против

Многие считают, что торцевая фреза под 45 градусов лучше подходит для торцевого фрезерования общего назначения. В пользу этого говорят следующие аргументы:

Силы резания лучше сбалансированы, поэтому осевые и радиальные силы примерно равны. Снижение радиальных сил, чтобы они были более сбалансированы с осевыми, может не только улучшить качество поверхности, но и более благоприятно сказаться на подшипниках шпинделя.
Срезание входа и выхода ведет себя лучше — меньше ударов, меньше тенденции к прорыву.
Режущая кромка под углом 45 градусов лучше всего подходит для сложных резов.
Лучшая обработка поверхности — 45 градусные оставляют заметно более красивую отделку. Меньшая вибрация, сбалансированные силы и лучшая геометрия входа — это три причины.
Эффект утонения стружки действует и приводит к более высокой подаче.
45 градусные фрезы, как правило, также менее склонны к вибрации.

У торцевых фрез 45 градусов есть и недостатки:

Уменьшена максимальная глубина резания за счет угла подъема.
Большой диаметр корпуса может вызвать проблемы с зазором.
Отсутствие фрезерования углов или уступов под углом 90 градусов
Может вызвать сколы или заусенцы на выходной стороне вращения фрезы.
Версия под углом 90 градусов оказывает меньшее поперечное (осевое) усилие, примерно вдвое меньше. Это может дать преимущество, когда речь идет о тонких стенках, потому что передача слишком большого усилия на стену может привести к вибрации материала и другим проблемам. Это также может быть преимуществом, когда сложно или невозможно надежно удерживать деталь в приспособлении.

При этом есть еще вариант фрез с круглыми пластинами (пуговичные фрезы), он сочетает в себе некоторые преимущества каждого двух приведенных выше, а также являются самыми сильными. Так что, если вам приходится иметь дело с грязными материалами, с большим количеством примесей, таких как кремний, лучше всего подойдет именно такая фреза.

Торцевая фреза. Подачи и скорости торцевого фрезерования

Легко рассчитать подачу и скорость для сравнения этих двух решений для торцевого фрезерования с помощью одного из калькуляторов подач и скоростей.

Вот типичная установка для торцевого фрезерования под углом 90 градусов:

Подачи и скорости для торцевой фрезы под 90 градусов

Я выбрал свою машину, материал и тип индексируемого инструмента. Я моделирую небольшую торцевую фрезу диаметром 2 дюйма с 4 пластинами и установил угол подъема на 90 градусов. Моя глубина реза составляет 1/8 дюйма.

Сначала я делаю проход шириной 60%. Это даст лучшее качество и облегчит обработку пластин в твердых материалах, чем проход на всю ширину. Во-вторых, я указал это на сокращение HSM. Это HSM для «высокоскоростной обработки».

Я могу это сделать, так как я буду использовать траекторию, которая плавно входит в разрез, и я буду изгибать конец каждого прохода, чтобы избежать острого угла, а также чтобы не выходить из разреза полностью. Это трюки с траекторией CAM, которые действительно могут помочь вам в уменьшении повреждений инструмента, увеличение качества поверхности, и в этом случае они также позволяют вам выбрать большее увеличение подачи и скорости.

Теперь мы можем проверить торцевую фрезу 45 градусов, просто изменив угол подъема на 45. Давайте предположим, что все остальное останется прежним, вот результаты:

Подачи и скорости для торцевой фрезы под 45 градусов

Ух ты! Посмотрите, скорость удаления материала:

34,2 кубических дюйма в минуту для 90 градусов
48,4 кубических дюйма в минуту для 45 градусов

Теперь мы видим, почему модели под углом 45 градусов так популярны — это более чем на 40% больше материала, чем удаляется Фрезой с углом 90 градусов. Это определенно довольно быстро окупит новую торцевую фрезу, если вы используете ее для очень многих деталей.

Альтернативы торцевым фрезам под 45 градусов: восьмиугольные, 75-градусные и «пуговичные» фрезы

В свое время восьмиугольные торцевые фрезы воевали с торцевыми фрезами под 45 градусов за превосходство. У восьмиугольных пластин больше краев, поэтому вы можете повернуть пластину, если на одной из них есть сколы. Но затраты на инструменты обычно составляют всего около 3 процентов от стоимости производства, поэтому в конечном итоге победила более высокая эффективность 45 градусов.

В последнее время вы можете приобрести несколько торцевых фрез, которые используют пластину под углом 45 градусов, которая является двусторонней, так что у нас есть лучшее из обоих миров, поскольку теперь у этих пластин 8 кромок, как у восьмиугольных пластин.

Другие альтернативы включают 75-градусные торцевые фрезы и фрезы для пуговиц (индексируемые фрезы с круглой пластиной). Основная цель 75-градусной торцевой фрезы, кажется, состоит в том, чтобы обеспечить чуть больший зазор, чем 45-градусная. Это может быть ваш третий или четвертый выбор, если у вас уже есть 45 и 90 и вы хотите больше вариантов для сложных случаев.

Пуговичная фрез (также называемый копировальной фрезой или тороидальным ножом ) использует круглую пластину и имеет множество собственных преимуществ. Трудно назвать победителя по сравнению с другими торцевыми фрезами.

Дополнительные советы и методы торцевого фрезерования

Торцевая фреза под углом 45 градусов, проходящая
сквозь сварной шов

Прерванные порезы

Если на поверхности, на которой вы производите торцевое фрезерование, есть паз или другая утопленная деталь, вам придется выполнять несколько прерывистых резов. Если вы имеете дело с твердым материалом, вы можете уменьшить скорость подачи до 50%.

Идеи траектории инструмента

Попробуйте поработать с траекторией в вашей CAM. Это может улучшить качество, а также продлить срок службы вставки.

Вкладыши с алмазным напылением

Использование пластин Wiper может значительно улучшить качество поверхности при торцевом фрезеровании. Этому способствуют высокая скорость подачи и малая глубина резания (0,8 мм или меньше). Пластины с PVD-покрытием (алмазные) с очень острыми краями также могут улучшить качество обработки поверхности.

Торцевое фрезерование

Заключение

У меня в цехе есть торцевая фреза диаметром 2 дюйма под углом 90 градусов, а также торцевая фреза Glacern FM45 под углом 3 дюйма под углом 45 градусов. FM45 наверняка найдет гораздо больше вариантов применения.

Последняя мысль о торцевых фрезах: не пытайтесь использовать на своем станке слишком большую торцевую фрезу. Я довольно легко остановил шпиндель на 3 лошадиные силы, работающий на моем 3-дюймовом шпинделе. Конечно, это меньшая фреза, но вы должны иметь в виду, что даже если у вас достаточно мощности шпинделя, торцевая фреза будет передавать ее в вашу заготовку. Убедитесь, что он плотно прижат!

Торцевое фрезерование: определение, процесс, отличия, практические советы

Мы рассмотрим различные типы фрезерных операций, как правильно выбрать инструмент для торцевого фрезерования и многое другое, что нужно знать о процедуре обработки. Если вы хотите что-то узнать о процедуре торцевого фрезерования, это исчерпывающее руководство по торцевому фрезерованию.

Торцевое фрезерование — это метод механической обработки, используемый для выравнивания и сглаживания поверхности заготовок. Машинисты используют два типа станков для этого процесса: обрабатывающий центр или фрезерный станок. Основное отличие этого процесса от традиционных методов фрезерования заключается в том, что фрезерный станок или обрабатывающий центр располагаются перпендикулярно заготовке. Это означает, что верхняя часть станка обрабатывает заготовку, а не боковая сторона, используемая при других методах фрезерования.

Процесс торцевого фрезерования может быть как ручным, так и автоматическим. Разница между ними только в скорости подачи. При ручном торцевом фрезеровании оператору придется неоднократно останавливать станок, чтобы переместить заготовку по столу, в то время как скорость подачи для автоматического типа более постоянна. Это делает автоматический тип менее подверженным ошибкам или неправильным разрезам.

Следующим этапом является регулировка скорости подачи и скорости, с которой станок перемещает инструмент (скорость шпинделя). Эти два параметра жизненно важны для обеспечения того, чтобы машина выполняла резку в правильном положении.

Успех любого процесса торцевого фрезерования зависит от используемого инструмента. Прежде чем мы перейдем к советам, которые помогут выбрать правильный режущий инструмент, нам нужно знать различные инструменты, используемые для торцевого фрезерования. Для торцевого фрезерования используются три основных станка: насадные фрезы, концевые фрезы и фрезы.

Насадные фрезы — лучший выбор для торцевого фрезерования. Имея несколько зубьев в сочетании со вставками по краям, насадная фреза идеально подходит для получения одинаковой чистоты поверхности. Это связано с тем, что его конструкция определяет, сколько материала он может удалить за один раз. Он также подходит для работы с различными материалами. Однако его вставки могут потребовать постоянной замены в зависимости от твердости материала.

Концевые фрезы имеют режущую кромку, что делает их пригодными для выполнения сложной отделки на заготовке. Однако, когда дело доходит до удаления больших кусков материала с заготовки, это не лучший выбор. Кроме того, инструмент не очень прочный, поэтому он ограничен в вариантах материалов, с которыми он может работать.

В отличие от концевых и насадных фрез, фрезы имеют только одну режущую кромку и пластину. Тем не менее, они выгодны для получения чистовой отделки без большого потребления энергии. В обмен на мощность они работают на гораздо более низких скоростях. Таким образом, если вы хотите добиться более тонкой обработки с меньшим энергопотреблением, вам подойдет летучая фреза.

3. При создании эстетичного дизайна с помощью торцевой фрезы лучшим режущим инструментом для торцевой фрезы является концевая фреза. На хвостовике фрезы имеется множество зубьев, которые подходят для создания различных рисунков.

4. Другим фактором, который необходимо учитывать при подборе инструментов, является угол, под которым инструмент входит в заготовку. Большинство инструментов входят под углом 45° или 90°. Однако некоторые из них также относятся к диапазону 10–65°.

6. Лучше использовать режим ЧПУ торцевой обработки, а не ручной. Это связано с тем, что при ручном торцевом фрезеровании вы будете постоянно выходить и арендовать траекторию резания, что приведет к нагрузке на режущую кромку заготовки.

Этот процесс является обычной процедурой торцевого фрезерования, не требующей каких-либо особых соображений. Угол в плане очень важен в общих процедурах торцевого фрезерования, и лучше всего использовать режущие инструменты для торцевого фрезерования с углом в плане 45°.

Процедура генерирует много чипов. Эти стружки могут загромождать рабочее пространство и повторно попадать на траекторию резания заготовки. Постоянная перерезка стружки могла привести к износу вставок. Поэтому не забудьте навести порядок на рабочем месте.

Фрезерование с высокой подачей включает операции, требующие высоких скоростей резания и подачи. Обычно они включают скорость резания более 1000 м/мин. Для этой процедуры лучше всего подходят торцевые фрезы с высокой скоростью подачи и малым углом в плане. Для этой процедуры единственным важным моментом является степень проникновения. Угол около 10° предпочтителен из-за высокой скорости подачи, которую он допускает.

Используя пластины Wiper вместе со стандартной пластиной, вы также можете использовать торцевое фрезерование для получения эстетичного дизайна поверхности. Пластины Wiper в основном предназначены только для финишной обработки поверхности. Обычно они имеют разную длину и изготавливаются в лево- и правостороннем исполнении. Для этой процедуры необходимость вставки Wiper зависит от типа используемой стандартной вставки. Чем выше подача на оборот, обеспечиваемая стандартной пластиной, тем больше потребность в пластинах Wiper.

Торцевое и периферийное фрезерование являются основными видами фрезерования. Обе процедуры основаны на одном и том же основном принципе. Они используют вращающийся режущий инструмент для удаления материала с поверхности заготовки. Однако то, как они это делают, отличается. Итак, как это различает их обоих? Приведенные ниже точки отражают их различия:

Торцевое фрезерование применяется для обработки поверхности и удаления небольшого количества материала с заготовки. С другой стороны, периферийная обработка применима для удаления большого количества материала с заготовки.

Вы не должны использовать ту же настройку, что и для других процедур обработки торцевого фрезерования. Имейте специальные настройки для различных типов обработки. Это помогает повысить точность различных процедур обработки.

Процедура торцевого фрезерования зависит от различных технических параметров. Несколько примеров включают глубину резания, подачу на зуб, подачу на оборот и т. д. Перед началом процедуры убедитесь, что каждый из этих параметров правильный. Это позволит вам не тратить материалы напрасно.

Использование тупых режущих инструментов только замедлит процесс торцевой обработки. Кроме того, тупые инструменты легко ломаются, так как они неэффективны против более твердых материалов. Поэтому очень важно, чтобы все инструменты были острыми и готовыми к использованию.

Доверьте все заботы о фрезеровании специалистам. В WayKen мы можем фрезеровать пластиковые и металлические нестандартные детали. Будь то быстрые прототипы или мелкосерийное производство, мы обеспечим вас. Если вам нужны услуги фрезерной обработки с ЧПУ по запросу, наш собственный механический цех поставляет высококачественные обработанные детали всего за три дня.

У нас скорость сочетается с качеством. Мы проводим 100% проверку всех наших продуктов, поэтому вам не о чем беспокоиться. Самое приятное, что наши цены доступны для кошелька. Мы предлагаем одну из лучших отраслевых цен в области механической обработки.

Торцевое фрезерование — простая процедура, которая в основном предназначена для выравнивания и доводки поверхности деталей. Хотя машинисты обычно используют различные торцевые фрезы, очень важно найти лучший тип для работы с процедурой торцевого фрезерования. Эта статья поможет вам узнать, как выбрать лучшие торцевые фрезы, оптимизировать процесс торцевого фрезерования и многое другое.

Торцевое фрезерование — это распространенный тип механической обработки, при котором используется высокоскоростной режущий инструмент для удаления материала с заготовки для получения гладкой высококачественной поверхности.

Торцевое фрезерование — это процесс механической обработки, при котором ось вращения фрезы перпендикулярна заготовке. В этом процессе фреза с плоской поверхностью снимает верхний слой заготовки, тем самым создавая плоскую поверхность с желаемой чистотой поверхности.

Type of Milling	Diameter of cutter	Applications
Conventional	Greater than the workpiece width	Roughing and finishing cuts
Partial	Slightly smaller than the workpiece width	Черновая и чистовая обработка
Конец	Меньше относительно ширины заготовки	Слоты обработки в заготовке
Профиль	меньше по сравнению с шириной заготовки	.
Контурирование поверхности	Меньше относительно ширины заготовки	Обработка контуров на поверхности заготовки

Фрезы имеют одноточечный режущий инструмент, прикрепленный к держателю, который можно отрегулировать для резки заготовок с максимальным диаметром около 2 дюймов (51 мм). MRR), он обеспечивает гладкую поверхность с меньшей потребностью в лошадиных силах.

Параметр	Сторонние фрезерование	Периферийное фрезерование
Место Зуба	на периферии и поверхности	на Periphery Angles. ось вращения	Параллельно оси вращения фрезы
Тип шпинделя	Горизонтальный и вертикальный шпиндель	Горизонтальный шпиндель
Material removed	Relatively smaller volume	Large volume
Cutting source	Both the periphery and face	Only the periphery
Depth of cut	More along the radial axis	More вдоль аксиальной/вертикальной оси