Фрезерная обработка металла

• Вид фрезерной обработки
• Виды фрез
• Виды фрезерных станков
• Как проводятся фрезеровочные работы
• Основные виды фрезерных работ
• Назначение фрезеровки

Фрезерование – метод металлообработки, который позволяет придать заготовкам необходимые параметры. Обработка производится с помощью специальных режущих инструментов – фрез. Фрезами оснащают станки, в том числе, с ЧПУ, при вращении фрезы удаляется слой металла и заготовка приобретает заданные размеры.

К преимуществам фрезеровки относят:

1. возможность обработки горизонтальных, вертикальных, наклонных поверхностей, также можно обрабатывать элементы со сложной геометрией;
2. при обработке не производит сильного нагрева металла, обрабатываемые детали полностью сохраняют свои первоначальные характеристики;
3. высокая скорость обработки;
4. высокая точность обработки (особенно если применяется оборудование с числовым программным управлением).

Что касается недостатков, то к ним относят высокие риски возникновения вибраций, что снижает качество обработки. Снизить риски вибрации позволяет жесткое крепление фрез.

Вид фрезерной обработки

По способу фрезерования выделяют встречный и попутный способы фрезеровки. При попутном методе заготовка движется в том же направлении, что и режущий элемент, при встречном – заготовка и фреза движутся навстречу друг другу.

Выбор технологии зависит от требований к конечному результату. Попутное фрезерование обеспечивает гладкость поверхности, при встречном фрезеровании поверхность обрабатываемой детали может иметь мелкие дефекты и шероховатости, такой тип обработки используют, когда необходимо снять большой слой металла.

Виды фрез

Фрезы изготавливают из инструментальной стали повышенной прочности. По конструкции выделяют монолитные и спаянные. Монолитные фрезы изготавливают методом литья, в спаянных наконечники припаивают к основанию.

Также выделяют виды фрезеровки, в зависимости от типов используемых фрез:

• торцевая фреза используется для вырезания колодцев, канавок и прочих элементов, инструмент позволяет обеспечить точное соответствие детали заданным параметрам;
• винтовая фреза (один из самых универсальных и востребованных видов режущих элементов, такая фреза позволяет вести разрез по заданной спирали и проводить различные виды обработки: делать срезы, канавки, выступы и т.д.);
• концевая фреза используется для выступов и горизонтальных и вертикальных плоскостях;
• прямые (такой вид фрез встречается нечасто, прямые фрезы используют только при обработке ровных и узких плоскостей);
• цилиндрические фрезы используют для обработки плоскостей, расположенных параллельно режущему элементу;
• модульные фрезы применяют для нарезки зубцов;
• корончатые фрезы применяют для проделывания отверстий, эта оснастка используется на станках ЧПУ и позволяет значительно повысить производительность;
• шпоночные (режущие цилиндры винтовой конструкции, дополнительно шпоночные фрезы оснащаются канавками для отвода стружки);
• конические (такие фрезы применяют для обработки деталей и элементов округлой формы);
• сферические (такие фрезы позволяют создавать канавки и уступы с точными параметрами, оснастка используется при однопроходной металлообработке).

В ассортименте производителей оснастки для фрезерного оборудования можно найти и другие виды фрез. При выборе необходимо учитывать вид обрабатываемого металла, требования к точности, требования качеству среза. Правильно подобрав фрезу, можно придавать деталям любые, в том числе, сложные геометрические формы.

Виды фрезерных станков

Для фрезерования могут использоваться станки следующих видов:

• вертикально-фрезерные;
• горизонтально-фрезерные;
• универсальные;
• фрезерные станки с числовым программным управлением.

Вертикально-фрезерные станки применяют для изготовления углов, пазов, зубчатых колес в горизонтальных и вертикальных плоскостях. Оборудование также позволяет изготавливать рамочные элементы. Станки вертикально-фрезерные могут оснащаться цилиндрическими, фасонными или концевыми режущими элементами.

Станки горизонтально-фрезерные подходят для обработки деталей небольшого размера. Оборудование позволяет использовать фрезы фасонного, торцевого, концевого, углового и цилиндрического вида.

Основная особенность универсальных станков – возможность передвигать консоль и рабочий стол по направляющим и менять угол обработки. Такая опция позволяет значительно расширить функциональность оборудования. На универсальных фрезерных станках можно использовать фрезы любого типа.

Оборудование с ЧПУ обеспечивает повышенную производительность и высокую точность обработки. Обработка деталей производится при помощи программы, которую составляют специально под каждую партию деталей. Единственным недостатком фрезеровочных станков с ЧПУ является высокая стоимость оборудования и необходимость привлекать к работе квалифицированный инженерный и рабочий персонал. Однако на производствах с большим оборотом станки с ЧПУ быстро окупаются.

Помимо станков, обеспечивающих механическую обработку металлов, на некоторых производствах используют лазерные станки. Лазерные технологии обеспечивают самую высокую точность обработки. Это дорогостоящий вид оборудования, который применяется на производствах деталей, требующих точного соблюдения заданных параметров.

Как проводятся фрезеровочные работы

Процесс фрезеровки состоит из нескольких этапов:

• обрабатываемую деталь подводят к вращающейся фрезе;
• отводят стол и выключают шпиндель (на этом этапе недопостимо вращение шпинделя);
• задают глубину прорезания;
• запускают шпиндель;
• подводят изделие к фрезе.

Основные виды фрезерных работ

Фрезерные работы бывают следующих видов:

1. Черновая обработка. На этом этапе проводится подготовка заготовки к формированию структур и плоскостей.
2. Предчистовая. Проводится для устранения шероховатости и других пространственных дефектов.
3. Финишная. В процессе металлообработки изделие приобретает заданную форму и размеры.

С помощью технологии фрезеровки проводят резку металла, зачистку поверхностей, придание изделию заданную форму, нарезку канавок, отверстий, уступов и проч. Также технологию нередко используют для получения шиповых соединений.

Назначение фрезеровки

При помощи технологии фрезерования изготавливают различные виды деталей и инструментов. Технологию применяют в машиностроительной области, в кораблестроении и в других областях промышленности. Наиболее часто для фрезерных работ используют станки ЧПУ. Этот тип оборудования не только отличается высокой производительностью и точностью, но также помогает значительно снизить количество брака, следовательно, повысить рентабельность производства.

Фрезеровку используют в следующих целях:

• резка металла;
• шлифовка элементов;
• нанесение выступов, канавок, и т.д.;
• проделывание отверстий любой конфигурации с заданными параметрами.

С помощью технологии фрезеровки можно обрабатывать различные виды металла, включая все сорта стали, медь, алюминий, титан и проч. Этот вид технологии позволяет быстро получить нужные детали, точно соответствующие заданным параметрам.