Фрезерування – це вид обробки деталей з допомогою фрез вручну або на верстаті.
В наш час фрезерування має таке ж поширення, як токарна обробка деталі або свердління.
Процес фрезерування заготовки, виконаної з різного матеріалу, полягає в обробці заготовки з допомогою фрези.
Фреза – це ріжучий інструмент, виконаний у вигляді зубчастого колеса, що має безліч лез, який затискається в фрезерному верстаті і, обертаючись з великою швидкістю, знімає шари поверхні заготовки в потрібному вам місці.
Обробка заготовки на верстаті
Раніше сам фрезерний верстат працював лише вручну, тому був великий відсоток браку.
З застосуванням нових технологій та програмування з’явилися нові фрезерні верстати з числовим програмним управлінням, використання яких полегшило і спростило роботу фрезерувальників.
Зараз став доступний і застосований новий вид обробки – з допомогою лазера, так на нових верстатах робочий орган (фреза) повністю замінили на лазер. Лазер дає більш точну обробку заготовки і відповідно менший відсоток браку.
Лазерна обробка поверхні заготовки дозволила поєднати в один процес обробку на токарному та фрезерному верстатах, і тепер з’явився новий термін «фрезерно-токарна обробка матеріалу».
Класифікація фрезерних робіт
Чіткого поділу цього виду обробки з-за того, що виконуються роботи дуже різноманітні.
Існує поділ за типом верстата:
- Лазерна обробка.
- Фрезерна механічна обробка.
З основних видів можна вказати наступні:
- по розташуванню на станині оброблюваної заготовки – вертикальна, горизонтальна фрезерування і фрезерування під певним кутом;
- по виду застосовуваної фрези – кінцева, торцева, фасонна, периферійна;
- по напрямку обертання ріжучого інструменту щодо руху заготовки – зустрічна або попутна.
Останній тип класифікації використовується для обробки великих заготовок, коли первинне фрезерування деталі виконується зустрічним видом обробки, а для остаточного доведення застосовується попутний вигляд.
Технологія процесу фрезерування
В залежності від типу верстата, складності оброблюваної заготовки, матеріалу застосовуваної деталі розрізняється та сама технологія, за якої відбувається фрезерна обробка.
Технологія процесу фрезерування на звичайному верстаті
Спочатку фрезерувальник виробляє підбір фрези, яка надійно кріпиться на шпинделі фрезерного верстата.
Обробка заготовки починається з підготовки:
- включається невелика обертання шпинделя, при цьому деталь підводиться до самої фрезі до найменшого дотику до неї;
- станина столу з закріпленою заготовкою відводиться і шпиндель обертається зупиняється;
- встановлюється необхідна глибина різання деталі;
- включається обертання фрези;
- станину столу з оброблюваною деталлю вручну переміщують до зіткнення з обертовою фрезою.
Фрезерувальнику для роботи над однією заготівлею необхідний набір фрез, це дозволяє збільшити продуктивність виконуваної ним операції.
Розміри робочого інструменту (фрези) вибираються, виходячи з необхідного стандарту точності, так, для чорнового види фрезерування необхідно досягти одинадцятої або дванадцятої квалитета точності, а при заключному етапі фрезерування – 8 або 9.
В особливих випадках згідно з завданням точність розміру може відповідати 7 або 8 квалитетам.
Фрезерна обробка на верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ)
Фрезерування із застосуванням ЧПУ початок впроваджуватися у виробництво не так давно, її засновником можна вважати систему важелів, яка використовувалася на звичайних фрезерних верстатах.
З розвитком електроніки та обчислювальної техніки управління фрезерним верстатом було віддано комп’ютера. Так фрезерувальник став оператором ЧПУ, а для його взаємодії з верстатом були написані програми.
Обробка матеріалу на верстаті ЧПУ дозволяє збільшити точність, збільшити продуктивність, знизити процент браку, а також налагодити випуск серійних деталей зі складною геометричною поверхнею у великій кількості.
Комп’ютер задає верстата і кількість обертів шпинделя, і параметри його руху (лінійні координати і глибина фрезерування).
Сучасні ЧПУ верстати можуть виконувати 3D фрезерування – це обробка деталі кількома робочими органами одночасно, при цьому перебуваючи в різних площинах.
Перед початком роботи оператор попередньо на комп’ютері будує 3D-модель деталі, верстат потім відтворює її з максимальною точністю.
На верстаті з ЧПУ до кваліфікації фрезерувальника пред’являються зовсім інші вимоги.
Лазерна обробка деталі на верстаті з ЧПК
В сучасній обробці деталі лазером він застосовується лише на верстаті з ЧПУ.
Це саме дороге обладнання, ціна за роботу вище, ніж на фрезерному звичайному верстаті, але лазерна обробка деталі дозволяє отримати максимальну точність, значно знижуючи при цьому час на виготовлення одиниці деталі.
Лазерним ЧПУ верстатів під силу як точне фрезерування звичайного матеріалу, так і виготовлення складних об’ємних геометричних деталей, виняток лише складають сферообразные округлі конструкції.
Лазерне фрезерування заготовки може виконуватися двома варіантами:
- У потрібному місці верстат з допомогою теплового лазера випалює заготівлю, по закінченні процесу випалювання шліфується кромка.
- Шліфувально лазер, знімає потроху шари матеріалу деталі, багаторазово проходячи по одному і тому ж місцю.
Лазерна обробка заготовки залишає верхній шар гладким, без задирок, це дозволяє не виробляти додаткову операцію – шліфування вже готової вашої деталі.
Фрезерування деталей виконаних з титану
Титан як матеріал для деталей, все частіше використовують в аерокосмічній галузі. Титан один з найважчих матеріалів для металообробки ріжучої фрезою, так як він володіє низькою теплопровідністю.
Тобто вчасно процесу фрезерування титану лише невелика частина тепла йде зі знімаючою стружкою, а це викликає хороший нагрівання деталей як фрезерного верстата, так і самої заготовки.
Незважаючи на всі труднощі з фрезеруванням титану, для якісної обробки матеріалу фрезерувальники дають трохи слушних порад:
- необхідно максимально зменшити площу контакту заготовки з титану і фрези;
- ретельно потрібно стежити за фрезою, її ріжуча кромка повинна бути гостротою;
- застосовуйте фрези з великою кількістю зубів;
- дотримуйтеся позиції «тільки тонка стружка»;
- початок фрезерування виробляєте по дузі;
- в кінці проходу фрези зніміть фаску під 45°;
- застосовуйте фрези з великим додатковим заднім кутом;
- уважно спостерігайте за осьовий вашої глибиною;
- якщо деталь тонка необхідно зменшити осьову глибину фрезерування;
- вибирати необхідно фрезу, діаметр якої не більше 70% від діаметра обраного паза;
- для фрезерування заготовки з титану необхідно застосовувати високошвидкісні фрези.
Ціна на фрезеровочные роботи багато в чому залежить від геометрії деталі, виду фрезерного верстата і матеріалу вашої заготовки.
Фрезерування матеріалу повинна проводитися на справному фрезерному обладнанні, спеціально пройшов навчання персоналом.
Звертаючись за послугами фрезерування, поцікавтеся, які фрезерні верстати використовує фірма, дізнайтесь у знайомих або друзів репутацію виконавця, тоді якість виконаної роботи вас не розчарує, не здасться завищеною ціна.