Применение режущего инструмента фрезерного станка с ЧПУ (обрабатывающего центра)

Фрезерный станок с ЧПУ отличается высокой скоростью и высокой эффективностью. Жесткость, прочность, износостойкость и метод регулировки установки фрезерного инструмента напрямую влияют на эффективность процесса резки, стабильность зажима инструмента и точность размеров. влияют на точность обработки и качество обработки поверхности, а разумный выбор режущего инструмента также является одним из важных аспектов технологии обработки с ЧПУ.

Требования к фрезерному режущему инструменту:

В процессе резки металла режущая часть инструмента работает в условиях большего давления резания, более высокой температуры резания и сильного трения. При резке неравномерно или с перерывами инструмент будет подвергаться сильным ударам и вибрации. Поэтому при резке местных материалов инструмент должен обладать следующими свойствами:

1) Высокая твердость. Твердость является наиболее фундаментальным свойством инструментальных материалов. При резке местных материалов ее твердость должна обладать следующими свойствами:

Высокая твердость. Твердость является наиболее фундаментальным свойством инструментальных материалов. Ее твердость должна быть выше твердости материала заготовки, чтобы срезать лишний металл на заготовке.

2) Высокая износостойкость. Высокая износостойкость — это способность инструмента противостоять износу. Износ инструмента должен быть небольшим при сильном трении, особенно когда инструмент обрабатывает большое количество материалов. Если инструмент не долговечен и быстро изнашивается, это повлияет на качество обработки. качество заготовки, точность обработки.

3) Достаточная прочность и жесткость. Инструменты должны выдерживать различное давление и удары во время резки. Прочность на изгиб и удар обычно используются для измерения прочности и ударной вязкости материалов.

4) Высокая термостойкость и химическая стабильность. Высокая термостойкость означает, что инструмент может сохранять свою первоначальную твердость, прочность, ударную вязкость и износостойкость при высоких температурах. Химическая стабильность означает способность противостоять химическим реакциям с обрабатываемыми материалами или окружающими средами при высоких температурах, включая антиоксидантную способность. Чем выше химическая стабильность, тем медленнее изнашивается инструмент и тем лучше качество обрабатываемой поверхности.

Распространенные типы инструментов:

Примечание. Инструментальные материалы включают быстрорежущую сталь, карбидную сталь и другие обрабатывающие материалы. В режущих инструментах широко используются фарфор, искусственный алмаз и кубический нитрид бора.

(1) Фреза для обработки поверхности

Фрезерование плоскостей, очевидно, неотделимо от обработки плоскостей фрезами. Торцевые фрезы, цилиндрические фрезы и концевые фрезы обычно используются в качестве торцевых фрез.

(1) Концевые фрезы: Концевые фрезы обычно имеют конструкцию со вставными зубьями. Зубья фрезы изготовлены из твердой легированной стали. Они имеют высокую производительность и высокое качество обработки поверхности. Они используются для черновой и чистовой обработки различных крупных деталей. размеры на вертикально-фрезерных станках.

(2) Цилиндрические фрезы: Цилиндрические фрезы обычно имеют цельную конструкцию и в основном изготавливаются из быстрорежущей стали. Цилиндрические фрезы обычно используют спиральные зубья для повышения стабильности резания и используются для чернового и получистового плоского фрезерования на горизонтальных фрезерных станках.

(3) Концевая фреза: Вертикальная фреза используется для фрезерования плоскости и стороны ступени на вертикально-фрезерном станке. Помимо плоскостей фрезерования концевые фрезы могут применяться также для фрезерования канавок, спиральных канавок и отверстий различной формы на заготовке, фрезерования различных дисковых и цилиндрических кулачков, а также фрезерования и наружных криволинейных поверхностей по прототипам.

(2) Фреза для обработки канавок

Примечание: Прямые канавки можно разделить на сквозные и несквозные. Более широкие сквозные канавки можно обрабатывать трехсторонней кромочной фрезой. Узкие сквозные канавки можно обрабатывать дисковой фрезой или малогабаритной фрезой. Если прямые канавки не проходят, следует использовать концевую фрезу. Цена поперечных пазов неотделима от фрезы Т-образных пазов.

(1) Трехсторонняя кромочная фреза: Трехсторонняя кромочная фреза имеет несколько структурных форм, таких как прямые зубья, шахматные зубья и вставные зубья. Поскольку по окружности и обеим сторонам инструмента имеются режущие кромки, обработка становится более высокой. Качество поверхности может быть достигнуто. В основном используется для фрезерования различных канавок, ступенчатых плоскостей, поверхностей заготовок, плоскостей выступов и т. д.

(2) Фреза для фрезерования пазов: Фреза для фрезерования пазов используется для фрезерования различных канавок и резки листов, стержней и различных профилей. Однако, поскольку отсутствует вторичная режущая кромка для сглаживания, качество стороны фрезерованной канавки относительно плохое. .

3)Шпоночная фреза

Фреза для шпоночных пазов в основном используется для фрезерования шпоночных пазов и имеет высокую точность фрезерования.

(4) Фреза «ласточкин хвост»: фреза «ласточкин хвост» в основном используется для фрезерования поверхностей, таких как канавки «ласточкин хвост» на каретках станков.

(5) Угловая фреза: Угловая фреза делится на три типа: одноугловая фреза, симметричная двухугловая фреза и асимметричная двухугловая фреза. Фрезы одноугловые применяют для вскрытия канавок цилиндрических зубьев и торцевых канавок зубьев различных инструментов и фрезерования форм зубьев различных пилообразных муфт и храповых механизмов, фрезы симметричные двухугловые применяют для фрезерования различных V-образных и остроконечных пазов; Зубья, Форма зуба трапециевидной зубчатой ​​муфты: асимметричная двухугольная фреза в основном используется для фрезерования канавок под разными углами.

(3) Фреза для обработки формовочной поверхности

Обработка формообразующих поверхностей на обычных фрезерных станках зачастую неотделима от формовочных фрез, например полукруглых фрез и специальных фрез, специализирующихся на обработке лопаточно-формующих поверхностей и корневых канавок специальной формы. Кроме того, все зубофрезы, используемые для фрезерования зубчатых колес, представляют собой формовочные фрезы. Недостатками формовочных фрез являются высокие производственные затраты и плохая производительность резания.

Формовочная фреза

3. Правильное использование концевых фрез с ЧПУ.

При фрезеровании сложных заготовок на фрезерном обрабатывающем центре при использовании фрез с ЧПУ следует обратить внимание на следующие вопросы:

1. Зажим концевых фрез

Большинство концевых фрез, используемых в обрабатывающих центрах, используют пружинные зажимы и при использовании находятся в консольном состоянии. Во время процесса фрезерования иногда концевая фреза может постепенно выступать из держателя инструмента или даже полностью падать, что приводит к поломке заготовки. Обычно причина заключается в том, что между отверстием держателя инструмента и внешним диаметром фрезы имеется масляная пленка. хвостовик концевой фрезы из-за недостаточной силы зажима. Концевые фрезы обычно покрываются антикоррозионным маслом при выходе с завода. Если во время резки используется нерастворимая в воде смазочно-охлаждающая жидкость, к отверстию держателя инструмента также будет прилипать туманообразная масляная пленка. как на держателе инструмента, так и на держателе инструмента, держатель инструмента будет легко поврежден. Держатель инструмента трудно надежно закрепить, а концевая фреза легко ослабнет и упадет во время обработки. Поэтому перед зажимом концевой фрезы следует сначала очистить ручку концевой фрезы и отверстие держателя инструмента, а затем высушить перед зажимом. Если диаметр концевой фрезы больше, даже если ручка инструмента и держатель инструмента чистые. все равно может произойти случайное падение ножа. В этом случае следует выбрать рукоятку ножа с плоской выемкой и соответствующим способом боковой фиксации.

Другая проблема, которая может возникнуть после зажима концевой фрезы, заключается в том, что концевая фреза сломалась в порту. Обычно причина заключается в том, что держатель инструмента использовался слишком долго, и порт держателя инструмента изношен и принял коническую форму. . В это время его следует заменить. Новый держатель инструмента.

2. Вибрация концевых фрез

Поскольку между концевой фрезой и держателем инструмента имеется небольшой зазор, инструмент может вибрировать во время процесса обработки. Вибрация сделает объем резания окружной кромки концевой фрезы неравномерным, а степень расширения резания увеличится по сравнению с исходным значением, что повлияет на точность обработки и срок службы инструмента. Однако, когда ширина обрабатываемой канавки слишком мала, вибрацию инструмента также можно целенаправленно использовать для получения необходимой ширины канавки за счет увеличения величины расширения резания. Однако в этом случае максимальная амплитуда концевой фрезы должна быть ограничена. менее 0,02 мм, иначе стабильная резка будет невозможна. Чем меньше вибрация концевой фрезы при обычной обработке, тем лучше. При возникновении вибрации инструмента следует рассмотреть возможность снижения скорости резания и скорости подачи. При возникновении вибрации инструмента следует рассмотреть возможность снижения скорости резания и скорости подачи. Если обе скорости продолжают значительно вибрировать после уменьшения на 40 %, вам следует рассмотреть возможность уменьшения. количество взятых ножей.

Если в системе обработки возникает резонанс, причины могут заключаться в том, что скорость резания слишком высока, скорость подачи слишком низкая, системе инструментов недостает жесткости, сила зажима заготовки недостаточна и сила зажима заготовки недостаточна.

Это вызвано такими факторами, как форма заготовки или метод закрепления заготовки. В это время следует принять такие меры, как регулировка количества резания, увеличение жесткости системы инструментов и увеличение скорости подачи.

3. Торцевая обработка концевых фрез.

При фрезеровании на станке с ЧПУ полостей заготовок, таких как пресс-формы, когда точка разреза представляет собой вогнутую часть или глубокую полость, необходимо удлинить удлинитель концевой фрезы. Если вы используете концевую фрезу с длинной кромкой, из-за большого отклонения инструмента легко возникает вибрация и поломка инструмента. Поэтому в процессе обработки требуется участие только кромки волоса возле конца инструмента. при резке лучше всего использовать инструмент с большей общей длиной, концевую фрезу с коротким лезвием и длинным хвостовиком. При использовании концевой фрезы большого диаметра для обработки заготовки на горизонтальном станке с ЧПУ из-за большой деформации, вызванной собственным весом инструмента, больше внимания следует уделять проблемам, которые могут возникнуть при резке торцевой кромки. Если необходимо использовать концевую фрезу с длинным лезвием, скорость резания и подачу необходимо значительно снизить.

4. Выбор параметров резки.

Выбор скорости резания в основном зависит от материала обрабатываемой заготовки; выбор скорости подачи в основном зависит от материала обрабатываемой заготовки и диаметра концевой фрезы. Образцы инструментов некоторых производителей инструментов включают таблицы выбора параметров резания инструмента для справки. Однако на выбор параметров резания также влияют многие факторы, такие как станки, системы инструментов, форма обрабатываемой детали и методы зажима. Скорость резания и скорость подачи следует соответствующим образом регулировать в соответствии с реальной ситуацией.

Когда стойкость инструмента является приоритетом, скорость резания и скорость подачи можно соответствующим образом уменьшить; если условия отделения стружки плохие, скорость резания можно соответствующим образом увеличить.

5. Первый выбор метода резки.

Использование попутного фрезерования может помочь предотвратить повреждение лезвия и увеличить срок службы инструмента. Но следует отметить два момента: 1. Если для обработки используются обычные станки, следует постараться устранить зазор в механизме подачи. 2. Если на поверхности заготовки остается оксидная пленка или другой затвердевший слой, образовавшийся в процессе литья или ковки, следует использовать встречное фрезерование.

6. Использование твердосплавных концевых фрез.

Концевые фрезы из быстрорежущей стали имеют широкий спектр применения и требований. Даже если условия резания немного неподходящие, проблем не возникнет. Хотя твердосплавные концевые фрезы обладают хорошей износостойкостью при высокоскоростном резании, их применение не так широко, как концевые фрезы из быстрорежущей стали, и условия резания должны строго соответствовать требованиям, предъявляемым к инструменту.