Фрезеруванням називають один з видів обробки металевих деталей.
У сучасному виробництві фрезерування металу поширена нітрохи не менше токарної обробки або свердління.
Спочатку під фрезеруванням розумілася обробка шляхом дії обертового елемента (фрези) на оброблювану заготовку.
Сама фреза – це інструмент у вигляді зубчастого колеса з безліччю лез, який за допомогою фрезерного верстата обертається з великою швидкістю, що дозволяє знімати шари металу в потрібних місцях.
Довгі роки фрезерні верстати працювали тільки в ручному режимі, тому відсоток браку при фрезеруванні був досить високий.
З розвитком програмування та технології з’явилося нове покоління фрезерних верстатів з числовим програмним управлінням, застосування яких значно полегшило роботу фрезерувальників і спростила її.
Наступним етапом розвитку фрезерування стало використання лазера в металообробці, на сучасних верстатах фрезу повністю замінив промінь лазера, і тепер, говорячи про фрезеруванню, ми розуміємо не тільки безпосередній процес металообробки, але і написання програм для фрезерувальних верстатів.
Лазерна обробка металу дозволила об’єднати токарний і фрезерний верстати в один механізм, і тепер все частіше можна почути термін «токарно-фрезерна обробка».
Зміст:
- Класифікація фрезерування
- Технологія фрезерування
- Технологія фрезерування на звичайному верстаті
- Технологія фрезерування на верстатах з ЧПУ
- Технологія фрезерування гбц
- Фрезерування титанових деталей
Класифікація фрезерування
Однозначно чіткої класифікації цього виду металообробки немає, так як виконуються роботи дуже різноманітні.
Крім поділу на увазі верстата (лазерна обробка, фрезерна обробка на механічному верстаті), з основних видів градацій можна виділити наступні:
- по розташуванню оброблюваної деталі – горизонтальна, вертикальна фрезерування і фрезерування під кутом;
- по виду використовуваної фрези – торцева, кінцева, периферійна, фасонна;
- по напрямку обертання фрези відносно руху заготовки – попутна або зустрічна.
Останній вид класифікації застосуємо для фрезерної обробки масивних деталей, коли первісна фрезерування металу виконується зустрічним способом, а для заключної доведення деталі використовують попутний спосіб.
Відео:
Технологія фрезерування
В залежності від виду верстата, складності виготовлюваної деталі, матеріалу заготовки розрізняється і технологія, за якою виконується фрезерна обробка металу.
Розглянемо трохи докладніше.
Технологія фрезерування на звичайному верстаті
Робота розпочинається з підбору фрези, яка надійно закріплюється на шпинделі верстата.
Обробка деталей починається з невеликої підготовки:
- включається обертання шпинделя, заготівля підводиться до фрезі до невеликого зіткнення з нею;
- стіл із заготовкою відводиться і шпиндель зупиняється;
- встановлюється потрібна глибина різу;
- включається обертання шпинделя;
- стіл верстата з оброблюваною заготовкою вручну переміщують до зіткнення з рухається фрезою.
Зазвичай для фрезерування однієї деталі використовується набір фрез, що дозволяє підвищити продуктивність виконуваної роботи.
Відео:
Розміри фрез підбираються виходячи з заданого стандарту точності, зазвичай для чорнового фрезерування досить досягти 11-й або 12-й квалітет точності, а для заключного етапу фрезерування – 8-го або 9-го.
У виняткових випадках точність розмірів може відповідати 7-му або 8-му квалитетам.
Технологія фрезерування на верстатах з ЧПУ
Фрезерування ЧПУ почала застосовуватися не так давно, її прообразом можна вважати використовується на звичайних механічних верстатах систему важелів, які з’єднували шпиндель верстата з шаблонної деталлю.
І лише кілька років потому, управління фрезерним верстатом було доручено комп’ютера, а для взаємодії фрезерувальника-оператора з верстатом стали писати спеціальні програми.
Обробка листового матеріалу цим способом дозволяє отримати предмети більшої точності, знизити кількість браку, збільшити продуктивність, а також випускати серійні деталі зі складною геометрією поверхні у великій кількості.
З допомогою комп’ютера верстата задається і швидкість обертання шпинделя, і параметри його руху (глибина фрезерування і лінійні координати).
Сучасні верстати дозволяють виконувати 3D фрезерування – це обробка заготовки кількома фрезами одночасно у різних площинах.
При цьому попередньо на комп’ютері будується 3D-модель заготовки, «дивлячись» на яку верстат відтворює її з максимальною точністю.
До кваліфікації фрезерувальника на верстаті з ЧПУ пред’являються зовсім інші вимоги.
Лазерна металообробка використовується тільки на верстатах з ЧПУ.
Таке обладнання зараз найдорожче, ціна на таку роботу вище, ніж на механічному верстаті, але воно дозволяє добитися максимальної точності при виготовленні деталей, що значно знижує час на виготовлення одиниці предмета.
Відео:
Лазерним верстатів з ЧПК «по плечу» як фрезерування листового металу, так і виготовлення складних по геометрії об’ємних деталей, виняток становлять тільки округлі сферообразные конструкції.
Лазерна обробка виконується у двох варіантах:
- тепловим лазером випалюють метал в потрібних місцях, по закінченні обробляючи шліфуванням крайку;
- шліфувальний лазер, багаторазово проходячи по одному і тому ж місцю, знімає мінімально можливий шар матеріалу заготовки.
Лазерна обробка залишає поверхню заготовки гладкою, без задирок, що дозволяє не виконувати шліфування готової деталі.
Технологія фрезерування гбц
Крім промислового виробництва з необхідністю фрезерування дуже часто стикаються автолюбителі, чиї автомобілі використовують бензин.
Мова йде про фрезеруванні головки блоків циліндрів – усунення недоліків, що виявляються в снашивании окремих деталей двигуна автомобіля при його експлуатації.
Наслідками такого зносу може бути прогоряння головки блоку, що спричинить за собою потрапляння охолоджувальної рідини в систему змащення, а вихлопних газів – в систему охолодження.
В результаті постійних температурних змін металеві частини двигуна зношуються і викривляються, особливо страждають від цього голівки довгі чотирьох-шести циліндрів і головки з алюмінієвого сплаву.
Навіть якщо ви розібрали двигун для зміни лише прокладки, обов’язково огляньте головки, приділяючи особливу увагу тим місцям, біля яких прогоріла прокладка.
Саме в цих місцях і ви виявите відхилення від головок лінійних розмірів.
Також фрезерна обробка різних деталей мотора буде потрібно при перекладі машини на інший вид бензину, при тюнінгу двигуна вашого «залізного коня», тобто при роботах, пов’язаних із збільшенням об’єму камери згоряння двигуна.
Фрезерування гбц виконується лише в строго встановлених випадках:
Для самостійного визначення ступеня викривлення головки використовуються набір щупів і велика лекальная лінійка.
Допустима ступінь зменшення головок регламентується інструкцією заводу-виготовлювача, зазвичай фрезою знімають шар металу товщиною менше 0,3 мм.
Відео:
Самостійне збільшення знімається товщини (понад встановленої регламентом заводу-виробника) може зажадати повну заміну головки блоку циліндра.
Самостійно виконати цю роботу, звичайно, не під силу, а ось золоті руки майстра повернуть до життя двигун вашого автомобіля.
Для усунення перелічених вище недоліків допускається обробка на фрезерних верстатах як механічних, так і з ЧПУ.
Фрезерування титанових деталей
Вироби з титану зараз все частіше застосовуються в аерокосмічній промисловості. Титан є одним з найбільш складних матеріалів для обробки фрезою внаслідок його низької теплопровідності.
Говорячи простою мовою, при фрезеруванні титану тільки невелика частина тепла відводиться зі знімаючою стружкою, що викликає істотне нагрівання, як самої заготовки, так і деталей верстата.
Незважаючи на труднощі з фрезеруванням титану, для його якісного фрезерування фахівці дають декілька порад:
- максимально зменшити площу контакту фрези і заготовки з титану;
- ретельно стежте за гостротою ріжучої кромки фрези;
- використовуйте фрези зі збільшеною кількістю зубів;
- дотримуйтеся принципу «від товстої стружки до тонкої»;
- початок фрезерування титану виконуйте по дузі;
- в кінці проходу знімайте фаску під кутом 45°;
- використовуйте фрези з великим допоміжним заднім кутом;
- ретельно стежте за осьовий глибиною;
- зменшіть осьову глибину фрезерування тонких деталей з титану;
- вибирайте фрезу діаметром не більше 70% від діаметра паза;
- для фрезерування титану використовуйте високошвидкісні фрези.
Ціна на фрезеровочные роботи залежить від виду верстата, геометрії деталі і матеріалу заготовки.
Фрезерування металу повинна виконуватися на справному обладнанні, спеціально навченим персоналом.
Відео:
Звертаючись за послугами фрезерування, уточніть, які верстати використовує фірма, поцікавтеся у знайомих репутацією виконавця, тоді якість виконаної роботи вас не розчарує, не здасться завищеною ціна.