Strana 11 z 31
Kapitola IV
ZÁKLADNÉ KONCEPTY O TEÓRII REZANIA
§ 10. REZNÉ PRVKY PRI FRÉZOVANÍ
Počas procesu frézovania sa zuby frézy, keď sa otáča, postupne jeden po druhom, zarezávajú do postupujúceho obrobku a odstraňujú triesky, pričom vykonávajú rezanie. Reznými prvkami pri frézovaní sú šírka frézovania, hĺbka frézovania, rýchlosť rezu a posuv.Šírka a hĺbka frézovania
Šírka frézovaniaŠírku ošetrovanej plochy nazývajú v milimetroch (obr. 52). Šírka frézovania sa označuje B. Hĺbka rezu pri frézovaní, príp hĺbka frézovania, alebo často hĺbka rezanej vrstvy, je hrúbka (v milimetroch) kovovej vrstvy odstránenej z povrchu obrobku frézou v jednom prechode, ako je znázornené na obr. 52. Hĺbka frézovania sa označuje t. Hĺbka frézovania sa meria ako vzdialenosť medzi obrobeným a obrobeným povrchom. Celá vrstva kovu, ktorá sa musí pri frézovaní odstrániť, sa nazýva, ako už bolo uvedené vyššie, prídavok na obrábanie. Hĺbka frézovania závisí od prídavku na spracovanie a výkonu stroja. Ak je príspevok veľký, spracovanie sa vykonáva v niekoľkých prechodoch. V tomto prípade sa posledný prechod vykonáva s malou hĺbkou rezu, aby sa získal čistejší povrch spracovania. Tento prechod sa nazýva dokončovacie frézovanie, na rozdiel od hrubovania alebo predbežného frézovania, ktoré sa vykonáva s väčšou hĺbkou frézovania. S malým prídavkom na spracovanie sa frézovanie zvyčajne vykonáva v jednom prechode.
Na obr. 53 je znázornená šírka B a hĺbka frézovania t pri obrábaní hlavnými typmi fréz. Rýchlosť rezania
Hlavným pohybom pri frézovaní je otáčanie frézy. Počas procesu frézovania sa fréza otáča určitým počtom otáčok, ktorý sa nastavuje pri nastavovaní stroja; na charakterizáciu rotácie frézy sa však neberie počet otáčok, ale takzvaná rýchlosť rezania. Rýchlosť rezania pri frézovaní nazývajú dráhu, ktorú prejdú najvzdialenejšie body reznej hrany zuba frézy za jednu minútu. Rezná rýchlosť je označená υ. Označme priemer frézy pomocou D a predpokladajme, že fréza vykoná jednu otáčku za minútu. V tomto prípade prejde rezná hrana rezného zuba vzdialenosť za minútu rovnajúcu sa obvodu priemeru D mm t.j. π D milimetrov. V skutočnosti vykoná fréza viac ako jednu otáčku za minútu. Predpokladajme, že fréza áno n otáčky za minútu, potom rezná hrana každého rezného zuba prejde dráhu rovnajúcu sa π za jednu minútu Dn mm. Preto sa rýchlosť rezania pri frézovaní rovná π Dn mm/min. Rezná rýchlosť pri frézovaní sa zvyčajne vyjadruje v metroch za minútu, čo si vyžaduje výsledné vyjadrenie rýchlosti v mm/min vydeliť 1000. Potom bude mať vzorec pre rýchlosť rezania pri frézovaní tvar:
Zo vzorca (1) vyplýva, že čím väčší je priemer D frézy, tým väčšia je rýchlosť rezania pri danom počte otáčok a tým väčší počet otáčok n vretena, tým vyššia je rezná rýchlosť pre daný priemer frézy. Príklad 1 Fréza s priemerom 100 mm robí 140 ot./min. Určite rýchlosť rezania. V tomto prípade D = 100 mm; n = 140 ot./min. Podľa vzorca (1) máme: Vo výrobe musíme často riešiť inverzný problém: pomocou danej reznej rýchlosti υ určiť počet otáčok frézy n alebo jeho priemer D. Na tento účel sa používajú nasledujúce vzorce: Príklad 2. Navrhuje sa vykonávať spracovanie pri reznej rýchlosti 33 m/min. Fréza má priemer 100 mm. Koľko otáčok má mať fréza? V tomto prípade υ = 33 m/min; D = 100 mm. Podľa vzorca (2a) máme: alebo Príklad 3. Rezná rýchlosť je 33 m/min. Počet otáčok frézy je 105 ot./min. Určite priemer frézy, ktorý je potrebné použiť na toto spracovanie. V tomto prípade υ = 33 m/min; n = 105 ot./min. Pomocou vzorca (26) dostaneme: alebo Nie vždy je možné na obrábacom stroji nastaviť počet otáčok vretena za minútu, ktorý presne zodpovedá tomu, ktorý sa získa pomocou vzorca (2a). Tiež nie je vždy možné vybrať frézu s presným priemerom (ktorý sa získa podľa vzorca (26). V týchto prípadoch vezmite najbližší nižší počet otáčok vretena za minútu z tých, ktoré sú k dispozícii na stroji, a frézu s najbližším menší priemer od tých, ktoré sú k dispozícii v špajzi. 
Na určenie počtu otáčok vretena pri danej reznej rýchlosti a zvolenom priemere frézy môžete použiť grafy. Na grafe na obr. 54 ukazuje dostupné otáčky vretena konzolových frézok druhej a tretej veľkosti (6M82, 6M82G a 6M12P, 6M83, 6M83G a 6M13P), znázornené vo forme lúčov, v dôsledku čoho sa takéto grafy nazývajú lúčové diagramy. Vodorovná os ukazuje priemery fréz v mm, a pozdĺž vertikálnej osi - rýchlosť rezania v m/min. Použitie grafu ilustrujú nasledujúce príklady. Príklad 4. Určte počet otáčok vretena konzolovej frézy 6M82G pri spracovaní ocele valcovou frézou z rýchloreznej ocele s priemerom 63 mm, ak je rýchlosť rezania nastavená na υ = 27 m/min. Podľa grafu na obr. 54 z bodu zodpovedajúceho reznej rýchlosti 27 m/min, nakreslite vodorovnú čiaru, kým sa nepretne so zvislou čiarou vedenou z bodu zodpovedajúceho priemeru frézy 63 mm n= 125 a n= 160. Akceptujeme nižší počet otáčok n = 125 ot./min. Príklad 5. Určte počet otáčok vretena konzolovej frézy 6M13P pri spracovaní liatiny stopkovou frézou s priemerom 160 mm vybavený karbidom, ak je rýchlosť rezania nastavená na υ = 90 m/min. Podľa grafu na obr. 54 z bodu zodpovedajúceho reznej rýchlosti 90 m/min, nakreslite vodorovnú čiaru, kým sa nepretne so zvislou čiarou vedenou z bodu zodpovedajúceho priemeru frézy 160 mm. Požadované otáčky vretena ležia medzi n= 160 a n= 200. Akceptujeme nižší počet otáčok n = 160 ot./min. Nie je ťažké nakresliť takýto diagram lúčov sami pre stroj iného modelu a veľkosti. Použitie lúčového diagramu zjednodušuje výber rýchlosti vretena stroja a umožňuje vyhnúť sa použitiu vzorca (2a). smeny
Posuvný pohyb pri frézovaní sa vykonáva buď ručne alebo strojovým mechanizmom. Môže sa vykonávať posunutím stola stroja v pozdĺžnom smere, posunutím sane v priečnom smere a posunutím konzoly vo vertikálnom smere. V nekonzolových vertikálnych frézkach má krížový stôl pozdĺžne a priečne pohyby a vretenová hlava prijíma vertikálny pohyb. Pri práci na pozdĺžnych frézach má stôl pozdĺžny pohyb a vretenové hlavy majú priečny a zvislý pohyb. Pri práci na okrúhlom otočnom stole na vertikálnych frézkach, na rotačných a bubnových frézach sa stôl podáva kruhovo. Pri frézovaní existujú: kŕmiť za jednu minútu- pohyb stola v milimetroch za 1 minútu; označené s a vyjadruje sa v mm/min; posuv na otáčku frézy- pohyb stola v milimetroch na plnú otáčku frézy; označené s 0 a vyjadruje sa v mm/ot; posuv na zub frézy- pohyb stola v milimetroch za čas, keď sa fréza otáča o časť otáčky zodpovedajúcej vzdialenosti od jedného zuba k druhému (jeden krok); označené s zy6 a vyjadruje sa v mm/zub. Často sa označuje posuv na zub frézy s z. V praxi sa používajú všetky tri hodnoty krmiva. Sú prepojené jednoduchými závislosťami: (4)
(5) kde z je počet zubov frézy. Príklad 6. Fréza s 10 zubami robí 200 ot./min pri kŕmení 300 mm/min. Určite posuv na otáčku frézy a na zub. V tomto prípade s = 300 mm/min; n=200 ot./min A z=10. Dosadením známych hodnôt dostaneme: Hlavný pohyb, alebo rotáciu frézy a posuvný pohyb možno smerovať k sebe - protifrézovanie, zvyčajne nazývané frézovanie proti slúžiť, alebo v jednom smere - frézovanie dole, zvyčajne nazývané frézovanie podaním.
Koncept rezného režimu pri frézovaní
Rýchlosť rezu, posuv, hĺbku a šírku rezu si frézar nemôže voliť ľubovoľne podľa vlastného uváženia, pretože môže dôjsť k predčasnému otupeniu frézy, preťaženiu až zlomeniu jednotlivých komponentov stroja, nečistému povrchu opracovania a pod. vyššie uvedené rezné prvky sú na sebe úzko závislé. Napríklad pri zvýšení reznej rýchlosti je potrebné znížiť posuv na zub a znížiť hĺbku rezu, frézovanie s veľkou reznou šírkou vyžaduje zníženie reznej rýchlosti a posuvu, frézovanie s veľkou hĺbkou rezu (hrubovanie ) sa vykonáva pri nižšej reznej rýchlosti ako pri dokončovaní atď. d. Okrem toho účel reznej rýchlosti závisí od materiálu rezača a materiálu obrobku. Fréza vyrobená z rýchloreznej ocele, ako už vieme, umožňuje vyššie rezné rýchlosti ako fréza vyrobená z uhlíkovej ocele; na druhej strane môže byť rezná rýchlosť pre karbidovú frézu 4-5 krát vyššia ako pre vysokorýchlostnú frézu. Ľahké zliatiny možno frézovať výrazne vyššími reznými rýchlosťami ako liatinu. Čím tvrdší (pevnejší) oceľový obrobok, tým nižšia by mala byť rýchlosť rezania. Kombinácia všetkých vyššie uvedených prvkov (rezná rýchlosť, posuv, hĺbka a šírka frézovania) v správnej vzájomnej kombinácii tvorí rezný režim pri frézovaní, resp. režim frézovania. Veda o rezaní kovov stanovila racionálne rýchlosti rezania a posuvu pri danej hĺbke rezu a šírke frézovania pri spracovaní rôznych kovov a zliatin pre uhlíkové, vysokorýchlostné a karbidové frézy, preto je priradenie režimu frézovania vykonané na vedeckom základe. základ podľa príslušných tabuliek, takzvané normy rezného režimu.Jedným zo spôsobov dokončovania materiálov je frézovanie. Používa sa na spracovanie kovových a nekovových obrobkov. Pracovný proces je riadený pomocou rezacích režimov.
Podstata procesu
Frézovanie sa vykonáva za účelom hlbokého hrubovania a dokončovania, vytvarovanie určitého profilu povrchu (drážky, drážky), rezanie zubov na ozubených kolesách, úprava tvaru, umelecké sústruženie vzorov a nápisov.
Pracovný nástroj - fréza - vykonáva hlavný rotačný pohyb. Pomocný je dopredný posuv obrobku vzhľadom na jeho zdvih. Tento proces je prerušovaný. Jeho najdôležitejšou vlastnosťou, ktorá ho odlišuje od sústruženia a vŕtania, je fakt, že každý zub pracuje samostatne. V tomto ohľade sa vyznačuje prítomnosťou rázových zaťažení. Ich vplyv je možné znížiť pri zohľadnení racionálneho hodnotenia situácie a výberu režimov.
Základné pojmy o prevádzke frézovacích strojov
V závislosti od spôsobu umiestnenia vretena a upevnenia frézy v ňom, od typov vykonávaných činností a od spôsobov ovládania sa rozlišujú hlavné typy frézovacích zariadení:
- horizontálne;
- vertikálne;
- univerzálny;
- CNC frézky.
Hlavné komponenty vertikálnej frézky:
- Rám, v ktorom je umiestnená prevodovka, ktorá reguluje otáčanie vertikálne namontovaného vretena a na ňom namontovanej frézy.
- Stôl, ktorý obsahuje konzolu s priečnymi saniami na upevnenie a posúvanie obrobku a podávaciu skrinku, ktorá reguluje pohyby podávania.
V horizontálnych frézkach je nástroj upevnený horizontálne. A univerzálne majú niekoľko odrôd.
K dispozícii je univerzálne horizontálne vybavenie, ktoré sa vyznačuje prítomnosťou reverzibilného stola a tým rozširuje rozsah možnej vykonanej práce. Okrem toho existuje široko univerzálny, ktorý má vo svojej štruktúre obe vretená a umožňuje všetky druhy frézovania.
CNC stroje sa vyznačujú prítomnosťou softvéru a počítačového riadenia. Sú určené na umelecké spracovanie prírezov, a to aj v 3D formáte.
Klasifikácia fréz
Mlyny sú zariadenia na rezanie. Hlavné fyzikálne parametre, podľa ktorých sa posudzujú: výška, priemer, hodnoty skosenia a reliéfu, obvodové stúpanie. Existuje ich veľké množstvo, rozdelené podľa rôznych charakteristík:
- podľa typu spracovávaných povrchov (drevo, plast, oceľ, neželezné kovy atď.);
- v smere otáčania - pravák a ľavák;
- v závislosti od konštrukčných prvkov - pevné, spájkované, skladacie (majú vkladacie nože), zvárané;
- tvar: kužeľový, valcový, kotúčový;
- V závislosti od pracovných podmienok a požiadaviek na reznú časť môžu byť vyrobené z rôznych materiálov. Patria sem: uhlíkový nástroj a rýchlorezná oceľ (legovaná, s vysokým obsahom volfrámu), tvrdá zliatina (pevná - na hrubovanie, odolná proti opotrebovaniu - na konečnú úpravu). Bežné možnosti sú, keď je telo vyrobené z uhlíkovej alebo rýchloreznej ocele a nože sú vložené z karbidu;
- v závislosti od účelu: valcové, koncové, koncové, štrbinové, odrezané, tvarované.
Najinformatívnejšie vlastnosti: špičkový materiál a účel.
Typy fréz na rovné povrchy
Na odstraňovanie vrstiev materiálu na horizontálnych, vertikálnych alebo naklonených rovinách sa používajú valcové a stopkové frézy.
Prvý typ nástroja môže byť pevný alebo s pripevnenými nožmi. Veľké pevné frézovacie nástavce sú určené na hrubovanie a malé na dokončovacie práce. Vkladacie nože pre skladacie rezné hlavy môžu byť vyrobené z rýchloreznej ocele alebo vybavené karbidovými doštičkami. Karbidové frézy majú vyšší výkon ako frézy vyrobené z legovanej ocele.
Koncový sa používa na predĺžené roviny, jeho zuby sú rozmiestnené na čelnej ploche. Veľké skladacie sa používajú na široké plochy. Mimochodom, na odstránenie triesok z ťažko spracovateľných žiaruvzdorných kovov je potrebné mať karbidové nože. Na použitie týchto skupín frézovacích zariadení je potrebná značná šírka a dĺžka výrobku.
Druhy nástrojov na umelecké frézovanie
Aby materiál získal určitý profil, naneste vzor a vytvorte úzke vybrania, používajú sa koncové a kotúčové frézovacie nástavce.
Koncové alebo spoločné na rezanie drážok, úzkych a zakrivených rovín. Všetky sú plné alebo zvárané, rezná časť je vyrobená z vysokorýchlostnej legovanej ocele, karbid je možné zvárať a telo je vyrobené z uhlíkovej ocele. Existujú low-start (1-3 špirály) a multi-start (4 alebo viac). Používa sa na CNC strojoch.
Kotúčová fréza je tiež drážková fréza. Je použiteľný pre drážky, drážky, rezanie zubov na ozubených kolesách.
Umelecké frézovanie sa vykonáva na drevo, kov, PVC.
Typy fréz na opracovanie hrán
Odstraňovanie triesok z rohov, ich racionálny tvar, modelovanie, delenie obrobku na časti je možné vykonať pomocou drážkových, rohových a tvarových frézovacích nástavcov:
- Rezanie a drážkovanie majú rovnaký účel ako kotúč, ale častejšie sa používajú na vytváranie rezov a oddeľovanie prebytočných častí materiálu.
- Roh je potrebný pre okraje častí a rohov. Sú jednouhlové (iba jedna rezná časť) a dvojuhlové (obe kónické plochy sú rezné).
- Tvarovaný sa používa pre zložité konštrukcie. Môže byť polkruhový alebo konkávny. Často sa používa na rezanie profilov kohútikov, záhlbníkov,
Takmer pri všetkých typoch je možná pevná oceľová konštrukcia alebo skladacia s vloženými tvrdokovovými nožmi. Tvrdokovové frézy majú kvalitatívne vyšší výkon a životnosť nástroja ako celku.
Klasifikácia druhov frézovania
Existuje niekoľko klasifikačných kritérií, podľa ktorých sa delia typy frézovania:
- podľa spôsobu polohovania vretena a frézy horizontálne a vertikálne;
- v smere jazdy, pri približovaní sa a pri prechádzaní;
- v závislosti od použitého nástroja valcové, koncové, tvarové, koncové.
Valcové obrábanie je použiteľné pre horizontálne roviny a vykonáva sa pomocou vhodných fréz na horizontálnych strojoch.
Koncová úprava zaisťuje vytvorenie požadovaného profilu pre zakrivené drážky, vrtáky a zariadenia.
Tvarové spracovanie sa vykonáva pre povrchy so zložitou konfiguráciou: rohy, hrany, drážky, rezné zuby pre ozubené kolesá.
Bez ohľadu na typ vykonanej práce a opracovaných materiálov by sa mal výsledok vyznačovať vysoko hladkou povrchovou vrstvou, absenciou zárezov a precíznou povrchovou úpravou. Na získanie čistého obrobeného povrchu je dôležité kontrolovať rýchlosti posuvu obrobku vo vzťahu k nástroju.
Frézovanie hore a dole
Keď sa vykonáva protifrézovanie kovu, obrobok sa posúva smerom k rotačným pohybom dýzy. V tomto prípade sa zuby postupne zarezávajú do spracovávaného kovu, zaťaženie sa zvyšuje priamo úmerne a rovnomerne. Avšak predtým, ako sa zub zareže do časti, nejaký čas kĺže, čím sa vytvorí pracovné spevnenie. Tento jav urýchľuje výstup frézy z pracovného stavu. Používa sa na hrubovanie.
Pri vykonávaní následného typu sa obrobok posúva pozdĺž rotačných pohybov nástroja. Náraz zubov pod veľkými zubami je o 10 % nižší ako pri protifréze. Vykonáva sa pri dokončovaní dielov.
Základná koncepcia frézovacích prác na CNC strojoch
Vyznačujú sa vysokým stupňom automatizácie, presnosťou pracovného toku a vysokou produktivitou. Frézovanie na CNC stroji sa najčastejšie realizuje pomocou čelných alebo stopkových fréz.
Posledne menované sú najpoužívanejšie. V tomto prípade sa v závislosti od spracovávaného materiálu, zodpovedajúceho typu tvárniacej triesky a zadaných parametrov softvéru používajú rôzne stopkové frézy. Sú klasifikované podľa počtu špirálových vstupov, ktoré zabezpečujú prítomnosť rezných hrán a drážkovaný odvod triesok.
Materiály so širokými trieskami je vhodné frézovať nástrojmi s malým počtom prechodov. Pre tvrdokovy s charakteristickými lomovými trieskami je potrebné zvoliť frézovacie prípravky s veľkým počtom špirál.
Použitie fréz pre CNC stroje
Nízkozávitové frézy pre CNC môžu mať jeden až tri rezné hrany. Používajú sa na drevo, plasty, kompozity a mäkké, kujné kovy, ktoré vyžadujú rýchle odstránenie širokých triesok. Používajú sa na hrubé opracovanie obrobkov, ktoré nemajú vysoké požiadavky. Tento nástroj sa vyznačuje nízkou produktivitou a nízkou tuhosťou.
Jednoprechodové stroje sa používajú na umelecké frézovanie hliníka.
Dvoj- a trojcestné koncové konce sú široko používané. Poskytujú vyššie hodnoty tuhosti, kvalitný odvod triesok a umožňujú prácu so stredne tvrdými kovmi (napríklad oceľou).
Viacštartové CNC frézy majú viac ako 4 rezné hrany. Používa sa na kovy strednej a vysokej tvrdosti, ktoré sa vyznačujú malými trieskami a vysokou odolnosťou. Vyznačujú sa výraznou produktivitou, sú relevantné pre konečnú úpravu a polotovar a nie sú určené na prácu s mäkkými materiálmi.
Pre správny výber nástroja pre CNC stroje je dôležité vziať do úvahy režim rezu pri frézovaní, ako aj všetky vlastnosti obrábaného povrchu.
Režimy rezania
Pre zabezpečenie požadovanej kvality vyfrézovanej vrstvy je dôležité správne určenie a dodržanie potrebných technických parametrov. Hlavnými ukazovateľmi, ktoré popisujú a regulujú proces frézovania, sú prevádzkové režimy.
Výpočty frézovania sa robia s prihliadnutím na hlavné prvky:
- Hĺbka (t, mm) - hrúbka kovovej gule, ktorá sa odstráni jedným pracovným zdvihom. Vyberá sa s prihliadnutím na príspevok na spracovanie. Hrubé práce sa vykonávajú jedným prejazdom. Ak je prídavok väčší ako 5 mm, frézovanie sa vykonáva v niekoľkých prechodoch, pričom na posledný zostáva asi 1 mm.
- Šírka (B, mm) - šírka obrábanej plochy v smere kolmom na posuv posuvu.
- Posuv (S) je dĺžka pohybu obrobku vzhľadom na os nástroja.
Existuje niekoľko vzájomne prepojených konceptov:
- Posuv na zub (S z, mm/zub) - zmena polohy dielca pri otáčaní frézy vo vzdialenosti od jedného pracovného zuba k druhému.
- Posuv na otáčku (S ot, mm/ot) - pohyb konštrukcie s jednou plnou otáčkou frézovacieho nástavca.
- Posuv za minútu (S min, mm/min) je dôležitým rezným režimom pri frézovaní.
Ich vzťah je stanovený matematicky:
S min =S rev *n= S z *z*n,
Kde z- počet zubov;
n- rýchlosť otáčania vretena, min -1.
Rýchlosť posuvu ovplyvňujú aj fyzikálne a technologické vlastnosti opracovávanej plochy, pevnosť nástroja a výkonové charakteristiky podávacieho mechanizmu.
Výpočet reznej rýchlosti
Stupeň rýchleho otáčania vretena sa berie ako nominálny konštrukčný parameter. Skutočná rýchlosť V, m/min závisí od priemeru frézy a frekvencie jej rotačných pohybov:
Rýchlosť otáčania frézovacieho nástroja je určená:
n=(1000*V)/(π*D)
S informáciami o minútovom posuve môžete určiť požadovaný čas pre obrobok s dĺžkou L:
Je dôležité vypočítať rezné podmienky pri frézovaní a nastaviť ich pred nastavením stroja. Stanovenie racionálnych špecifikovaných parametrov, berúc do úvahy vlastnosti nástroja a materiálu dielu, zabezpečuje vysokú produktivitu práce.
Pri frézovaní nie je možné dokonale zvoliť režim rezania, ale môžete sa riadiť základnými princípmi:
- Je žiaduce, aby priemer frézy zodpovedal hĺbke spracovania. Tým sa zabezpečí vyčistenie povrchu jedným ťahom. Hlavným faktorom je tu materiál. Pre príliš mäkké táto zásada neplatí – hrozí odstránenie hrubších triesok, ako je potrebné.
- Rázové procesy a vibrácie sú nevyhnutné. V tomto ohľade zvýšenie hodnôt posuvu vedie k zníženiu rýchlosti. Optimálne je začať prácu s posuvom na zub rovný 0,15 mm/zub a ten v priebehu procesu upravovať.
- Rýchlosť otáčania nástroja by nemala byť maximálna možná. V opačnom prípade hrozí zníženie rýchlosti rezania. Jeho zvýšenie je možné so zvýšením priemeru frézy.
- Zväčšovanie dĺžky pracovnej časti frézy a preferencia veľkého počtu zubov znižuje produktivitu a kvalitu spracovania.
- Približné hodnoty rýchlosti pre rôzne materiály:
- hliník - 200-400 m/min;
- bronz - 90-150 m/min;
- nehrdzavejúca oceľ - 50-100 m / min;
- plasty - 100-200 m/min.
Je lepšie začať pri priemernej rýchlosti a postupne ju upravovať nadol alebo nahor.
Je dôležité určiť režim rezania pri frézovaní nielen matematicky alebo pomocou špeciálnych tabuliek. Pre správny výber a nastavenie optimálnych parametrov pre stroj a požadovaný nástroj je potrebné pracovať s niektorými funkciami a osobnými skúsenosťami.
Frézovanie sa používa na opracovanie rovin, líšt, drážok, rezanie obrobkov atď. Systém na rezanie kovov zahŕňa frézku, frézu a zariadenie na uchytenie obrobku (napríklad zverák). Počas prevádzky sa nástroj upevnený vo vretene otáča a obrobok namontovaný na stole frézky sa pohybuje v ktoromkoľvek z troch smerov. Technologické možnosti frézovania - dosiahnutie kvalitnej presnosti 7...12 a drsnosti obrobeného povrchu Ra ³ 1,6 mikrónu.
Fréza je viacčepeľový nástroj na opracovanie s rotačným hlavným rezným pohybom bez možnosti zmeny polomeru trajektórie tohto pohybu a s aspoň jedným posuvným pohybom, ktorého smer sa nezhoduje s osou otáčania. (GOST 25751-83).
Frézy sú jedným z najpoužívanejších nástrojov pri obrábaní kovov a frézy sa dodávajú v širokej škále typov a prevedení. Obrázok 17 ukazuje príklady spracovania valcového a), konca b), konca c), trojstranného kotúča d), jednouholníkového kotúča e), obojstranného kotúča f), tvarového kotúča g), na spracovanie štrbín v tvare T s frézami. Pre všetky náčrty je smer pohybu posuvu kolmý na rovinu výkresu.
Valcové frézovanie používa sa na spracovanie lietadiel. Technologické možnosti - dosiahnutie 12. triedy presnosti a drsnosti opracovaného povrchu Ra 6,3-12,5 mikrónov. Cylindrická fréza (obr. 18) môže byť vyrobená s rovnými alebo špirálovitými zubami. Skrutkovité zuby zlepšujú rovnomernosť procesu frézovania a znižujú nárazové zaťaženie. Každý nožový zub nesie jednu reznú hranu K, ktorá je vytvorená ako výsledok priesečníka zadnej Aa a prednej Ag plochy. Valcová fréza je prídavný nástroj, ktorého spojovacou časťou je otvor s drážkou pre pero na prenos krútiaceho momentu z vretena stroja.
Počas prevádzky (obr. 19) je fréza umiestnená na tŕni, ktorý je obojstranne pripevnený k stroju. Fréza vykonáva hlavný rotačný rezný pohyb, obrobok sa pohybuje kolmo na os otáčania (posuvný pohyb), namontovaný na stole stroja. V kartách technologického spracovania sú uvedené otáčky vretena n, posuv na zub S Z, minútový posuv S M, hĺbka rezu t, šírka frézovania B. Fyzikálne parametre rezného režimu sú určené nasledovne:
Rezná rýchlosť V sa vypočíta rovnakým spôsobom ako pri obrábaní axiálnym nástrojom. Obrazec tvorený obrysom zubov počas jedného cyklu hlavného pohybu (1/Z počet otáčok) má zložitý tvar segmentu. Pri výpočtoch rezu sa predpokladá, že šírka b sa rovná šírke frézovania B (t = B). Hrúbka rezu a nie je konštantná hodnota, ale maximálna hrúbka
Pri výpočtoch sa priemerná hrúbka rezu a CP určí pri polovici kontaktného uhla d.
V závislosti od smeru pohybu obrobku sa rozlišuje frézovanie nahor a nadol. Ak sa smery vektorov reznej rýchlosti V a posuvu S zhodujú, frézovanie sa nazýva zostupné a v opačných smeroch (obr. 15) - protifrézovanie.
V súčasnosti sa valcové frézovanie prakticky nepoužíva vo výrobe na získanie rovin kvôli nízkej produktivite a čistote povrchu. Cylindrické frézy sa však často používajú v súpravách (niekoľko fréz rôznych priemerov na jednom tŕni) na súčasné opracovanie stupňovitých plôch.
Čelné frézovanie je hlavná metóda spracovania rovín. Technologické možnosti - dosiahnutie 7. kvality presnosti a drsnosti opracovaného povrchu Ra 6,3-1,6 mikrónov. Stopková fréza (obr. 20) je teleso, ktoré nesie rezné prvky (zuby, nože) umiestnené na konci. Táto konštrukcia umožňuje použitie fréz s veľkým priemerom s významným počtom zubov, čo zvyšuje produktivitu spracovania v porovnaní s valcovým frézovaním, pretože v každom okamihu je veľké množstvo pracovných rezných prvkov v kontakte s obrobkom. Stopková fréza je prídavný nástroj, počas prevádzky je upevnený na tŕni, konzolovo upnutý vo vretene stroja. Montáž na tŕň sa vykonáva pozdĺž valcového otvoru a horného konca tela. Na prenos krútiaceho momentu je k dispozícii axiálny alebo koncový kľúč.
Konštrukčne možno každý zub frézy považovať za frézu na vonkajšie pozdĺžne sústruženie (obr. 6). Rozdiel je len v prevedení upevňovacej a spojovacej časti, ktorá zabezpečuje pevné spojenie s telom frézy.
Pri procese frézovania (obr. 21) nástroj vykonáva hlavný rotačný rezný pohyb, obrobok uložený na stole stroja vykonáva lineárny posuvný pohyb v rovine kolmej na os otáčania. V kartách technologického spracovania sú uvedené otáčky vretena n, posuv na zub S Z, minútový posuv S M, hĺbka rezu t a šírka frézovania B.
Parametre režimu rezania sa určujú takto:
Rezná rýchlosť V sa vypočíta rovnakým spôsobom ako pri obrábaní axiálnym nástrojom. Útvar tvorený obrysom zubov počas jedného cyklu hlavného pohybu (1/Z počet otáčok) má tvar segmentu. Pri výpočtoch rezu je šírka b = t / sin j. Hrúbka a je premenná hodnota, maximálna hodnota a MAX = S Z sin j.
Koncová fréza(obr. 22) je určený na spracovanie ríms, drážok a obrysových oblastí dielu. Pracovnú časť frézy tvoria špirálové zuby oddelené drážkami na triesky. Každý zub je tvorený prednou hlavnou A g zadnou plochou A a na obvode a pomocnou zadnou plochou A a 1 na konci. Hlavná rezná hrana K je špirálovitá, pomocná rezná hrana K1 je rovná. Spojovacou časťou stopkových fréz je kužeľová alebo valcová stopka.
| A max |
| A max |
Rozlišovať počítadlo frézovanie pri podávaní obrobku smerom k rotácii frézy (obr. 84, V) A vedľajší keď sa smer otáčania frézy a posuvu zhodujú (obr. 84, G).
Pri protifréze sa zub postupne zarezáva do kovu,
a zaťaženie sa zvyšuje z nuly na maximálnu hodnotu. Táto metóda sa používa pri hrubovaní častí, ktoré majú kôru na tvrdom povrchu, pretože zub pracuje spod kôry. Rezné sily majú v tomto prípade tendenciu odtrhnúť obrobok od povrchu stola, čo pri veľkých prierezoch triesok vedie k vibráciám a zhoršeniu kvality spracovania.
Pri zostupnom frézovaní je zub frézy okamžite maximálne zaťažený, obrobok je pritlačený k povrchu stola, čo zaisťuje vyššiu kvalitu obrobeného povrchu a zvyšuje odolnosť rezného nástroja.
Hlavná práca vykonávaná na frézkach je
A použitý nástroj
Horizontálne roviny spracované valcovými frézami (obr. 85, A) na horizontálnych frézach alebo s čelnými frézami (obr. 85, b, V) na zvislých frézach a pozdĺžnych frézkach.
Vertikálne roviny spracovávané na horizontálnych frézach s čelnými alebo kotúčovými frézami, na pozdĺžnych frézach s čelnými frézami a na vertikálnych frézach s čelnými frézami (obr. 85, Obr. V, G, d).
Naklonené roviny A úkosy spracované na horizontálnych frézach s rohovými frézami (obr. 85, e) alebo na zvislých frézach s rotačnou hlavou - čelnou plochou (obr. 85, a). V tomto prípade sa vretenová hlava s upevnenou frézou natočí do požadovaného uhla.
Obdĺžnikové drážky A rímsy frézované kotúčovými frézami na horizontálnych frézach alebo koncovými frézami na vertikálnych frézach (obr. 85, h, A).
T-drážky a typ "rybinový" frézované na vertikálnej fréze v dvoch priechodoch. Predtým sa valcovou stopkovou frézou vyreže obdĺžniková drážka a potom sa drážka nakoniec opracuje frézou príslušného profilu (obr. 85, Komu, l).
| a B C d e |
| IN |
| IN |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V |
| V a |
| S |
| S |
| S |
| IN |
| e f h i |
| p r s |
| 1 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
Otvorte drážky pre kľúče spracované na horizontálnych frézach s kotúčovými frézami (obr. 85, O), A ZATVORENÉ -
na zvislých frézach s koncom (obr. 85, m) alebo špeciálne frézy na kľúče.
Tvarované plochy spracované tvarovými frézami príslušného profilu (obr. 85, P, R), hlavne na horizontálnych frézach, a zložité priestorové tvarové plochy - na špeciálnych kopírovacích frézach. Komplexné povrchy, čo sú kombinácie vodorovných, zvislých a naklonených rovín a niekedy aj zakrivených plôch, sa často frézujú súpravou fréz 1 , 2 , 3 , 4 na horizontálnych a pozdĺžnych frézach (obr. 85, s).
Frézovacie stroje
Existuje mnoho typov frézok: 1) konzolové frézky; 2) pozdĺžne frézovanie; 3) kontinuálne frézky; 4) frézovanie kľúčov; 5) frézovanie závitov; 6) kopírovacie frézovanie; 7) špeciálne atď.
Konzolové frézky mať stôl, na ktorom je inštalovaný prípravok s obrobkom, umiestnený na konzolovom nosníku (konzole). Konzola sa môže pohybovať pozdĺž vertikálnych vodidiel rámu. Tieto stroje môžu vykonávať rôzne frézovacie práce.
Konzolové frézky sa delia na horizontálne frézovanie, univerzálne frézovanie, vertikálne frézovanie a univerzálne. V horizontálnej frézke je os vretena vodorovná, takže na ňu možno namontovať iba kotúčové alebo valcové frézy.
Vertikálna frézka je konštruovaná podobne ako horizontálna fréza, ale jej os vretena je umiestnená vertikálne. Frézovanie na týchto strojoch sa vykonáva pomocou čelných a čelných fréz.
Laboratórna práca č.5
Frézky, ich kinematika a druhy vykonávaných prác
Cieľ práce– štúdium konštrukcie, účelu a kinematiky horizontálnych a vertikálnych fréz, ako aj typov, konštrukcie a účelu fréz.
Frézovanie patrí medzi vysokovýkonné a rozšírené spôsoby spracovania obrobkov rezaním. Spracovanie sa vykonáva pomocou nástrojov s viacerými čepeľami - fréz. Vlastnosťou frézovania je prerušovanosť procesu rezania - každý zub frézy „pracuje“, t.j. je na reznom oblúku len počas určitej časti otáčky. Zvyšok času sa zub nedotýka obrobku, čo prispieva k jeho efektívnemu chladeniu.
Frézky sú určené najmä na opracovanie rôzne orientovaných plochých plôch, drážok, drážok, líšt, ale aj tvarových plôch vrátane rezania vonkajších zubov a drážok. Vzhľadom na rôznorodosť frézovacích operácií existujú rôzne typy strojov, ktoré sa delia na stroje na všeobecné a špeciálne účely. Stroje na všeobecné použitie zahŕňajú horizontálne frézky, v ktorých je os vretena horizontálna, a vertikálne frézky, v ktorých je os vretena vertikálna. Do tejto skupiny patria aj univerzálne frézky, pri ktorých možno meniť polohu osi vretena. Na ktorejkoľvek z univerzálnych fréz môžete vykonávať rôzne druhy prác pomocou rôznych fréz a príslušenstva. Medzi špeciálne stroje patria stroje na užšie účely: kľúčované, drážkované, frézovanie závitov, odvaľovacie frézovanie ozubených kolies, kopírovacie frézovanie atď. Na špeciálnom stroji môžete vykonávať akúkoľvek operáciu s vyššou produktivitou a presnosťou ako na strojoch na všeobecné použitie.
Na obr. 1 celkový pohľad na horizontálnu frézku, obr. 1 – celkový pohľad na vertikálnu frézku.
Ryža. 1 Horizontálna frézka
Ryža. 2 Vertikálna frézka
Pri frézovaní je hlavným pracovným pohybom rotácia frézy a posuvným pohybom je najčastejšie translačný pohyb obrobku upevneného na stole stroja. Na strojoch na všeobecné použitie sú možné tri druhy podávania: pozdĺžne, priečne a vertikálne.
Režimy rezania pre frézovanie sú nasledujúce parametre.
Rýchlosť rezania.
, m/min,
kde D f, mm – priemer frézy,
n, ot/min – rýchlosť otáčania vretena.
Hĺbka rezu t, mm – hrúbka vrstvy kovu rezaná rezačkou v jednom prechode.
Posuv – pohyb obrobku za jednotku času. Pri frézovaní sú tri druhy posuvov - minútové (s m, mm/min), na jednu otáčku frézy (s o, mm/ot), na jeden zub frézy (s z, mm/zub). Tieto typy informačných kanálov sú navzájom prepojené nasledujúcim vzťahom.
, mm/ot.,
kde z je počet zubov frézy.
Šírka frézovania B, mm – šírka plochy opracovanej pri jednom prechode, meraná v smere kolmom na os frézy (u zvislých frézok) alebo v smere rovnobežnom s osou frézy (pri horizontálnych frézkach) .
Pri frézovaní sa používajú rôzne typy fréz, hlavné sú na obr. 3.
Ryža. 3 rezačky
Pri práci s valcovými, kotúčovými, uhlovými, tvarovými a reznými frézami sa rozlišujú dva typy frézovania - do kopca a z kopca (obr. 4).
Pri frézovaní smerom hore sú smery otáčania frézy a posuvu obrobku navzájom opačné. V tomto prípade sa hrúbka triesky zväčšuje z nuly v momente, keď zub vstúpi do rezného oblúka, na maximálnu hodnotu v momente, keď zub opustí rezný oblúk (zub frézy reže kov „pod kôrou“). Keďže rezná sila je priamo úmerná hrúbke triesky, zaťaženie rezného zuba sa bude postupne zvyšovať, čo má priaznivý vplyv na životnosť nástroja a umožňuje pracovať s veľkými hĺbkami rezu. Pri up frézovaní smeruje vertikálna zložka reznej sily nahor a má tendenciu odtrhnúť obrobok od stola, čo vedie k vibráciám, zníženiu presnosti a zvýšeniu drsnosti obrobeného povrchu. Tento typ frézovania sa používa na hrubovanie.
Ryža. 4 Schémy frézovania: a – up-cut, b – down-cut
Pri spodnom frézovaní sa smery otáčania frézy a posuvu obrobku zhodujú. Hrúbka triesky v okamihu, keď zub frézy vstúpi do rezného oblúka, bude maximálna, potom sa postupne zníži na nulu. Fréza teda pracuje s dopadom na spracovávaný povrch, čo negatívne ovplyvňuje jeho životnosť. Vertikálna zložka reznej sily smeruje nadol a pritláča obrobok k stolu, čo pomáha zlepšiť kvalitu obrobeného povrchu. Tento typ frézovania sa používa na konečnú úpravu.
Zákazka
Prečítajte si pokyny.
Preštudujte si funkčný účel hlavných komponentov horizontálnych a vertikálnych frézok. Vo forme náčrtu uveďte všeobecné usporiadanie jedného zo strojov s uvedením hlavných komponentov.
Určite typ frézy zadaný učiteľom, urobte jej náčrt, určte, na akom stroji a na aké operácie sa fréza používa. Nakreslite schému spracovania dielu pomocou tejto frézy.
Preštudujte si kinematické schémy jednej alebo viacerých frézok (modely strojov uvádza učiteľ).
Preštudujte si kinematický diagram univerzálnej deliacej hlavy a metód delenia.
Ak chcete urobiť správu.
Cieľ práce.
Celkový pohľad na stroj s uvedením hlavných komponentov.
Pracovné pohyby a rezné režimy pri frézovaní.
Náčrt frézy s potrebnými komentármi.
Schéma spracovania dielu frézou.
Vyberte metódu delenia (jednoduchá, metóda dvoch čísel, diferenciál) a vykonajte delenie, aby ste vyrezali ozubené koleso s počtom zubov určeným učiteľom.
