Как выбрать подачу при фрезеровании
Режимы резания при фрезеровании на станках
Поверхностная обработка заготовок методом фрезерования может проводиться исключительно после разработки технологической карты, в которой указываются основные режимы обработки. Подобной работой, как правило, занимается специалист, прошедший специальную подготовку. Режимы резания при фрезеровании могут зависеть от самых различных показателей, к примеру, типа материала и используемого инструмента. Основные показатели на фрезерном станке могут устанавливаться вручную, также проводится указание показателей на блоке числового программного управления. Особое внимание заслуживает резьбофрезерование, так как получаемые изделия характеризуются довольно большим количеством различных параметров. Рассмотрим особенности выбора режимов резания при фрезеровании подробно.
Скорость резания
Наиболее важным режимом при фрезеровании можно назвать скорость резания. Он определяет то, за какой период времени будет снят определенный слой материала с поверхности. На большинстве станков устанавливается постоянная скорость резания. При выборе подходящего показателя учитывается тип материала заготовки:
Встречается довольно большое количество таблиц, которые применяются для определения основных режимов работы. Формула для определения оборотов скорости резания выглядит следующим образом: n=1000 V/D, где учитывается рекомендуемая скорость резания и диаметр применяемой фрезы. Подобная формула позволяет определить количество оборотов для всех видов обрабатываемых материалов.
Рассматриваемый режим фрезерования измеряется в метрах в минуту режущие части. Стоит учитывать, что специалисты не рекомендуют гонять шпиндель на максимальных оборотах, так как существенно повышается износ и есть вероятность повреждения инструмента. Поэтому полученный результат уменьшается примерно на 10-15%. С учетом этого параметра проводится выбор наиболее подходящего инструмента.
Скорость вращения инструмента определяет следующее:
При этом данный параметр выбирается с учетом других показателей, к примеру, глубины подачи. Поэтому технологическая карта составляется с одновременным выбором всех параметров.
Глубина резания
Другим наиболее важным параметром является глубина фрезерования. Она характеризуется следующими особенностями:
Глубина резания во многом определяет производительность оборудования. Кроме этого, подобный показатель в некоторых случаях выбирается в зависимости от того, какую нужно получить поверхность.
Мощность силы резания при фрезеровании зависит от типа применяемой фрезы и вида оборудования. Кроме этого, черновое фрезерование плоской поверхности проводится в несколько проходов в случае, когда нужно снять большой слой материала.
Особым технологическим процессом можно назвать работу по получению пазов. Это связано с тем, что их глубина может быть довольно большой, а образование подобных технологических выемок проводится исключительно после чистовой обработки поверхности. Фрезерование т-образных пазов проводится при применении специального инструмента.
Подача
Понятие подачи напоминает глубину врезания. Подача при фрезеровании, как и при проведении любой другой операции по механической обработке металлических заготовок, считается наиболее важным параметром. Долговечность применяемого инструмента во многом зависит от подачи. К особенностям этой характеристики можно отнести нижеприведенные моменты:
Довольно распространенным понятием можно назвать подачу на зуб. Этот показатель указывается производителем инструмента, зависит от глубины резания и конструктивных особенностей изделия.
Как ранее было отмечено, многие показатели режимом резания связаны между собой. Примером можно назвать скорость резания и подачу:
Довольно распространенным значением подачи можно назвать 0,1-0,25. Его вполне достаточно для обработки самых распространенных материалов в различных отраслях промышленности.
Ширина фрезерования
Еще одним параметром, который учитывается при механической обработки заготовок считается ширина фрезерования. Она может варьировать в достаточно большом диапазоне. Ширина выбирается при фрезеровке на станке Have или другом оборудовании. Среди особенностей отметим следующие моменты:
В некоторых случаях ширина фрезерования позволяет получить требуемую поверхность за один проход. Примером можно назвать случай получения неглубоких канавок. Если проводится резание плоской поверхности большой ширины, то число проходов может несколько отличаться, рассчитывается в зависимости от ширины фрезерования.
Как выбрать режим на практике?
Как ранее было отмечено, в большинстве случаев технологические карты разработаны специалистом и мастеру остается лишь выбрать подходящий инструмент и задать указанные параметры. Кроме этого, мастер должен учитывать то, в каком состоянии находится оборудование, так как предельные значения могут привести к возникновению поломок. При отсутствии технологической карты приходится проводить выбор режимов фрезерования самостоятельно. Расчет режимов резания при фрезеровании проводится с учетом следующих моментов:
Как показывает практика, глубина резания в большинстве случаев делится на несколько проходов при черновой обработке, при чистовой он только один. Для различных изделий может применяться таблица режимов, которая существенно упрощает поставленную задачу. Встречаются и специальные калькуляторы, проводящие вычисление требуемых значений в автоматическом режиме по введенным данным.
Выбор режима в зависимости от типа фрезы
Для получения одного и того же изделия могут применяться самые различные виды фрез. Выбор основных режимов фрезерования проводится в зависимости от конструктивных и других особенностей изделия. Режимы резания при фрезеровании дисковыми фрезами или другими вариантами исполнения выбираются в зависимости от нижеприведенных моментов:
Учет всех этих параметров позволяет подобрать наиболее подходящие параметры фрезерования. При этом учитывается распределение припуска при фрезеровании сферическими фрезами, а также особенности обработки концевой фрезой.
Классификация рассматриваемого инструмента проводится по достаточно большому количеству признаков. Основным можно назвать тип применяемого материала при изготовлении режущей кромки. К примеру, фреза ВК8 предназначена для работы с заготовками из твердых сплавов и закаленной стали. Рекомендуется применять подобный вариант исполнения при невысокой скорости резания и достаточной подаче. В тоже время скоростные фрезы могут применяться для обработки с высоким показателем резания.
Как правило, выбор проводится с учетом распространенных таблиц. Основными свойствами можно назвать:
Использование нормативной документации позволяет подобрать наиболее подходящие режимы. Как ранее было отмечено, разрабатывать технологический процесс должен исключительно специалист. Допущенные ошибки могут привести к поломке инструмента, снижению качества поверхности заготовки и допущению погрешностей в инструментах, в некоторых случаях, поломке оборудования. Именно поэтому нужно уделять много внимания выбору наиболее подходящего режима резания.
Выбор режима в зависимости от материала
Все материалы характеризуются определенными эксплуатационными характеристиками, которые также должны учитываться. Примером можно назвать фрезерование бронзы, которое проводится при скорости резания от 90 до 150 м/мин. В зависимости от этого значения выбирается величина подачи. Сталь ПШ15 и изделия из нержавейки обрабатываются при применении других показателей.
При рассмотрении типа обрабатываемого материала уделяется внимание также нижеприведенным моментам:
Довольно распространенным примером можно назвать проведение закалки. Подобная технология предусматривает нагрев материала с последующим охлаждением, после чего показатель твердости существенно повышается. Также часто проводится ковка, отпуск и другие процедуры изменения химического состава поверхностного слоя.
В заключение отметим, что сегодня можно встретить просто огромное количество различных технологических карт, которые достаточно скачать и использовать для получения требуемых деталей. При их рассмотрении уделяется внимание типу материала заготовки, виду инструмента, рекомендуемому оборудованию. Самостоятельно разработать режимы резания достаточно сложно, при этом нужно делать предварительную проверку выбранных параметров. В противном случае может пострадать как инструмент, так и применяемое оборудование.
Как посчитать режимы резания при фрезеровании: примеры расчетов
Начинающие и опытные фрезеровщики внимательно должны относиться не только к подбору оснастки, но и к тому, как быстро будет вращаться заготовка. Обычно это меет зависимость от факторов – выбранный материал (металл, дерево), используемый резец, этап металлообработки и другое. В статье представим методики расчета и выбора рекомендуемых режимов резания при фрезеровании концевой, дисковой, торцевой фрезами для древесины, нержавеющей стали, алюминия, латуни, расскажем, как посчитать скорость обработки на фрезерном станке, приведем примеры, таблицы, формулы.
Суть процесса
Фрезеровка – это процедура, осуществляемая на специальном станочном оборудовании. В ходе нее происходит снятие слоя (поверхностного или глубинного, внутренней части) с заготовки. В ходе нее может выступать различный материал, наиболее популярные из них – дерево или металл, поэтому в большей степени мы говорим про металлообработку.
Как происходит процесс. На станине закрепляется обрабатываемая деталь. Выбирается подходящая фреза или абразивный материал, например, шлифовальный круг. Оснастка производит вращательные движения вокруг своей оси, а также действия перемещения по двум плоскостям. Одновременно с этим возможно продольное продвижение заготовки навстречу резцу.
Отличие от токарного станка в том, что фрезеровочный подразумевает вращение детали, то есть круглую обработку. А в данном случае можно обтачивать изделия практически любой формы, в том числе – стачивать гладкую поверхность, делать пазы и другие отверстия, в том числе фигурные. Металлообработка может быть двух типов – черновая и чистовая. Конечно, стадий намного больше, но, как правило совершают 2 или 3 прохода. Это позволяет создавать необходимый профиль поверхности, например, канавки или зубцы.
Движение рабочего инструмента имеет прерывистый характер. Интересная особенность, которая отличает фрезеровку от сверления или точения, – это положение каждого зубца в процессе обработки. Они работают, соприкасаются с поверхностью по одиночке, а не все вместе. Это увеличивает нагрузку на каждую из граней резца. И только оптимизация режимов резания при фрезеровании поможет минимизировать воздействие.
Основные понятия о работе фрезерных станков
Оборудование бывает совершенно разное, основная классификация зависит от того, в какой плоскости расположена рабочая зона. В связи с этим различают вертикальные и более распространенные горизонтальные станины. Соответственно, расположение шпинделя и крепежных элементов будет различным. По своей спецификации различают станки универсальные (многофункциональные), а также специализированные, например:
для формирования ровных плоскостей;
для проточки фигурных пазов;
зуборезное оборудование (создание зубчатых соединений) и так далее.
Это были перечислены примеры при работе по металлу. А по дереву – ручные, стационарные, шпиндельные и барабанные (они очень опасные, поэтому сейчас используются редко, зато очень эффективное).
Отдельно стоит сказать о тех станках, которые оснащены числовым пультом управлением (ЧПУ). Они отличаются следующими достоинствами:
Простотой эксплуатации: оператору не понадобится совершать многих движений, можно только наблюдать за действиями и контролировать их.
Программа самостоятельно рассчитывает оптимальную схему движения и режим резания при фрезеровании. Это будет наиболее короткий маршрут передвижения резца с максимальной эффективностью.
Повышенной точностью резания. Здесь минимальные допустимые погрешности, которые нельзя сравнить с теми, которые проявляются при механической, ручной обработке.
Возвращаясь к более простым станкам, посмотрим, какие есть у него основные узлы:
Станина. Она крепкая, должна выдержать практически любые нагрузки. Она включает встроенную коробку переключения скоростей. Этот блок предназначен для регулирования вращения вертикально стоящего шпинделя, а также фрезы, которая закреплена на нем.
Стол с поперечными полозьями. На него крепятся заготовки, которые подлежат продольному движению. Также внизу стоит объект, отвечающий за подачу. Он включает разные рукояти для определения перемещений.
Универсальность увеличивается, если присутствует поворотный стол – функций, которые можно выполнить на фрезерном оборудовании, становится больше. Кроме того, у широкоуниверсальных приборов дополнительно есть два шпинделя, что дает возможность осуществлять различные технологии фрезеровки.
Классификация фрез зависит от назначения режимов резания при фрезеровании
Существует более 1000 различных видов резцов, которые можно разделить по многочисленным параметрам и типоразмерам. Его выбор напрямую зависит от правил движения (скорость вращения, направление, наличие встречной подачи и ее мощности) инструмента. Также они напрямую определяются типом металлообработки – черновая или чистовая. Итак, рассмотрим, какие классификации проводятся:
по материалу заготовки – есть отдельные фрезы по металлу (разные для различных сплавов), по дереву, по пластику и другим синтетическим веществам;
по направлению вращения – праворежущие и леворежущие, к слову, от этого зависит простота снятия стружки;
по конструкционным особенностям – сплавные, монолитные, складные с возможностью заменить режущие части и пр.;
по форме – здесь большое разнообразие, поэтому перечислять их все практически бессмысленно, отметим, что есть круглые, цилиндрические, дисковые конические фрезы;
по материалу изготовления – это может быть инструментальная или быстрорежущая сталь, твердосплавный металл, углеродистые или иные сплавы;
по назначению – самое крупное подразделение, в котором следует отметить торцевые, концевые, отрезные, фасонные и так далее.
При выборе рекомендованного режима резания следует особенно обращать внимание на то, из какого материала сделана режущая кромка, а также от того, для чего резец предназначен.
Встречное и попутное фрезерование
Как мы отметили выше, есть две подачи – это движение самого резца, а также перемещение заготовки. Соответственно по отношению друг к другу они могут быть:
Сонаправлены. При этом получается увеличенная нагрузка на зубья, соответственно, их износ ускоряется. Мощность при этом снижается в среднем на 10% от второго вида перемещения. Это оптимальное решение и подходящий режим для чистового этапа металлообработки.
Разнонаправлены, то есть обе подачи (резца и заготовки) устроены навстречу друг к другу. Зубья оснастки постепенно, поочередно врезаются в материал, считается, что при этом механическое усилие на каждую режущую кромку распределяется постепенно и пропорционально скорости. Но для финишного этапа работ такая технология не подходит, потому что в ходе нее может образоваться наклеп. Это производится в момент соприкосновения резца с поверхностью из-за встречного направления. Такое явление не только сделает неэстетичным срез, но и увеличит скорость износа рабочего инструмента. Поэтому данный метод в основном применяется при первичной (обдирной) или черновой обработке.
Основные понятия о режимах резания, фрезеровке на станках с ЧПУ
Это более усовершенствованное оборудование, которое имеет блок числового управления. То есть встроенное вычислительное устройство (компьютер) с программным обеспечением. Оно, то есть ПО, направлено на то, чтобы определить подходящую скорость обработки, выбрать нужное направление вращений, а также траекторию передвижения резца. Основная задача установки ЧПУ – автоматизация процесса. Поэтому оператор во время фрезеровки только наблюдает. Это значительно уменьшает количество брака, ведь нет человеческого фактора, который часто приводит к ошибкам.
Кроме точности рабочего процесса и автоматического выбора режима, стоит отметить также повышенную продуктивность. Проще говоря, на заводе один такой «автомат» будет заменять работу трех, а то и более механических, ручных приборов. И это при том, что труд фрезеровщика значительно тяжелее, а возможность брака или травмы – выше.
Чаще всего на ЧПУ применяются торцевые или концевые фрезы. Они достаточно универсальны, имеют большой спектр назначений. Но типоразмеров множество, выбираться необходимый подвид может по ряду параметров, это:
тип стружки, которая образуется;
прочность обрабатываемого материала и пр.
Фрезы данной категории отличаются по количеству заходов (самые популярные – двухзаходные), что и приводит к обеспечению стружкоотвода и наличию острых кромок. Если материал мягкий (например, древесина), а стружка получается длинной и широкой, то характерно использование быстрого режима резания при фрезеровании дерева с применением однозаходного резца. Многозаходный, напротив, понадобится тогда, когда обрабатываются твердые металлы (стружки тогда выходят не монолитные, а как бы изломанные).
Скорость
Переходя непосредственно к параметрам, стоит отметить, что данный является наиболее важным. Он характеризует то, за какой период времени будет снят определенный слой с поверхности. Некоторые фрезеровщики, которые не отличаются наличием большого спектра задач, привыкли к односкоростному режиму. Другие, что правильно, меняют его в зависимости от материала:
Нержавейка имеет очень низкий показатель по обрабатываемости. Это из-за легирующих добавок в составе стали. Поэтому не стоит превышать интервала от 45 до 95 метров в минуту.
Бронза значительно мягче, поэтому можно резать вплоть до 150 м/мин.
Латунь разрешает работать в больших диапазонах – от 130 до 320 метров в минуту. Однако осторожнее – при значительном повышении нагрева материал становится сильно пластичным, что может привести к деформациям.
Алюминиевых сплавов несколько, при расчете режимов резания на фрезерную операцию необходимо определить конкретный состав алюминия. Поэтому границы настолько обширны – от 200 до 420 м/мин.
При постановке режима выставляется число оборотов вращения в единицу времени, их можно рассчитать, применив формулу:
V – это рекомендуемая скорость обработки (ее смотрим в таблице, которую мы приводим ниже);
D – диаметр резца, его можно узнать по соответствующей маркировке на инструменте.
Опытные фрезеровщики дают рекомендацию: не гоняйте шпиндель на повышенных оборотах, потому что при такой интенсивной работе станок очень быстро изнашивается. Лучше рассчитать режим резания при фрезеровании по указанной формуле и убрать еще 10-15 процентов от полученного результата. От того, как быстро вращается инструмент, зависит:
Качество обработки. Например, для обдирной будут характерны значительно меньшие скорости, чем для финишной.
Производительность, количество деталей/задач, выполненных в отрезок времени.
Износ инструмента увеличивается пропорционально силе трения, которая возникает при соприкосновении режущей кромки с поверхностью.
Глубина резания
Это то, на какой слой резец входит в материал. Особенности:
Зависимость от плотности и других характеристик заготовки.
При черновой металлообработке врезка большая, а при чистовой и финишной снимается минимальный слой.
Естественное ограничение – размер режущей кромки.
Правильно выбранный параметр определяет:
производительность процедуры, скорость обработки;
внешний вид и качество полученной поверхности.
Не всегда быстро – это максимально глубоко за один раз. Во многих случаях продуктивнее будет сделать 2-3 прохода на меньшее заглубление. Это позволит улучшить срез, а также сохранить целостность резца на более долгий период.
Подача
Еще один очень важный параметр, который сильно определяет длительность эксплуатации фрезы. Вот что зависит от выбранного режима:
Толщина срезаемого слоя.
При выборе очень часто фрезеровщики первостепенно обращают внимание на рекомендации производителей режущего инструмента. Обычно работает такая зависимость: чем выше подача, тем меньше скорость резания. Это связано с повышением осевой нагрузки. При выборе высокого уровня одновременно двух параметров вы можете получить повышенный износ. Чаще всего показатель выбирается в диапазоне 0,1-0,25.
Ширина фрезерования
Этот параметр не всегда необходимо проставлять вручную. Обычно он напрямую зависит от того, какого диаметра фреза. Таким образом, регулировать его можно, просто выбрав «правильный» инструмент. Например, для соответствующей ширины паза. Соответственно, чем выше значение, тем больше слой, который срезается за один раз. Как правило, также уменьшается срок эксплуатации инструмента при длительном времени работы.
Зато за счет большой ширины фрезеровки можно сделать канавку за один проход вместо двух и более.
Как выбрать по таблице режимов резания при фрезеровании ЧПУ и вручную: практичные советы
Конечно, можно и нужно пользоваться готовыми значениями, но нельзя игнорировать вспомогательные факторы, такие как:
степень износа фрезы;
состояние, в котором находится сам станок;
технологические возможности устройств;
материал изготовления резца;
из чего изготовлена заготовка;
черновой или чистовой процесс.
Мы представим табличные данные, в которых отображаются основные параметры в зависимости от действий:
Тип работ и материал
Раскрой/выборка акрила, композита или ПВХ до 10 мм
Раскрой/выкройка дерева или материалов из древесных компонентов
Фрезеровка латуни и бронзы
Что зависит от фрезы
Уделяйте внимание оснастке. Она влияет на многое:
Чем более жесткий материал изготовления резца, тем выше может быть скорость.
Предусмотренная система охлаждения позволяет ускориться, без нее получится большое трение с вероятным быстрым износом режущей кромки.
От геометрической формы головки зависит, насколько глубокие могут быть проходы.
Выбор в зависимости от материала
Рассмотрим таблицу, в которой есть некоторые рекомендации:
Из чего создана заготовка
Подача на зуб, в зависимости от диаметра фрезы от 0,5 до 10 мм
В помощь фрезеровщику: таблица подбора скорости подачи фрезы и рекомендации по фрезеровке и эксплуатации оборудования.
В последние годы большое количество людей сконструировали или приобрели ЧПУ станок и «ударились» в искусство. Как правило, 99% из них непрофессиналы-любители в фрезеровальной индустрии, и не знают таких понятий как «величина подачи на зуб» и «стойкость инструмента», а «скорость резания» и «скорость подачи» для них это одно и тоже. Кроме того, многие фрезеровщики не знают, что под каждый материал, имеющий разную плотность и твёрдость, каждый диаметр фрезы и различное количество ножей у фрезы, выставляются разные режимы фрезеровки. В этом случае любители выставляют режимы из трёх доступных версий:
Если хорошо прошерстить Интернет, то необходимые формулы и неупорядоченную, разбросанную как попало, информацию можно насобирать. Но часто полученные данные из заумных формул будут неудобны для применения к реальному станку, например из-за полученных оборотов шпинделя выше, чем имеющийся в наличии, или нестандартных неокруглённых значений оборотов шпинделя, которые непонятно каким образом можно установить на разных станках.
Универсальная таблица подбора скорости подачи фрезы
В таблице ниже, предпринята попытка облегчить жизнь фрезеровщикам – любителям древесины, и приведены расчётные значения для древесины при стандартных удобных значениях оборотов шпинделя.
Упрощённый вариант таблицы для экспресс расчёта доступен по ссылке: скачать
Как пользоваться таблицей?
Как правило, из-за недостатка средств, и полной экономии, хобби-станок собран из подручных средств и всякого хлама, и не позволяет работать на скоростях выше 2000мм/мин. В этом случае выбирайте меньшие обороты шпинделя и строку с подачей, на которой ваш станок не будет глючить из-за превышения скорости подачи.
В станках, на основе ШВП и шагового двигателя, возможно добиться максимальной скорости подачи 11000 мм/мин при условии отсутствия экономии на требуемых деталях при сборке станка. Но для надёжности, и предотвращения проскакивания шагов при нагрузке на фрезу, не следует пользоваться станком на ШВП при подачах выше 4500мм/мин для фрез с большими диаметрами, и не более 5000мм/мин для фрез с малыми диаметрами. В станках на основе реечной передачи и шагового двигателя, возможно добиться скорости подачи 24000мм/мин (32000 в лучших моделях), но для надёжности, и предотвращения проскакивания шагов при нагрузке на фрезу, не следует пользоваться станком на реечной передаче с шаговым двигателем при подачах выше 13 000мм/мин. При выборе станка следует помнить: станки с ШВП более точные, но и более медленные. Станки для обработки древесины на реечной передаче с шестернями более скоростные, но точность их низкая, даже, если управляются серводвигателями, соответственно очень мелкие и точные изделия изготавливать на них нежелательно и противопоказано.
Профессионалы обычно имеют 2 станка: маленький точный на ШВП для мелочёвки со шпинделем 1.5-2квт, и большой скоростной на реечной передаче для крупных изделий со шпинделем не менее 3квт. Любительский подход к теме типа «хачу один станок, могущий всё» является в корне неправильным для бизнеса. Выбор между шаговым двигателем и сервоприводом – это личное дело каждого, и зависит только от толщины имеющегося кошелька.
Таблица режимов для торцевых фрез при фрезеровке/резке древесины: Ясень, Орех, Граб, Акация, Самшит, Клён
Для Дуба, Бука. Вишни, Берёзы, модельный пластик и т.д., можно умножить горизонтальную подачу на коэффициент 1.13
Для мягких пород типа Сосны, и т.д., можно умножить горизонтальную подачу на коэффициент 1.3
Диаметр ф резы из твёрдого сплава
Горизонтальная подача при определённом количестве ножей у торцевой прямой фрезы
Прим: данная таблица предназначена для думающих людей, кому важна максимальная стойкость инструмента
Наиболее часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. Для чего столько одинаковых фрез, но с разным количеством ножей (режущих граней, перьев)?
Четырёхпёрые фрезы следует применять для обработки металлов и всего твёрдого, в т.ч. и древесины, но нежелательно применять на мягких и очень мягких сортах древесины. Четырёхперьевая фреза даст меньше сколов при обработке твёрдых пород древесины и наиболее выский КПД по конкурентноспособности. В случаях ещё более высокого КПД следует применять четырёхпёрые фрезы «стружколом»
Вопрос 2. Можно ли пользоваться таблицей для резки пластиков, пластмасс, и других мягких материалов?
Да, конечно, данные подходят максимально точно к акрилу, но остальные мягкие материалы также близки по расчётным значениям к этим данным. Но важно правильно устанавливать глубину среза материала в зависимости от плотности, чтобы не повредить фрезу. Особенно серьёзно надо отнестись к температуре плавления пластиков, пластмасс и станку, на котором они будут разрезаться. Чем более профессиональный станок (выше скорость ускорения), тем меньше требований к охлаждению фрезы, чтобы она не разогрела и не расплавила пластмассу.
Чтобы исключить оплавление на больших оборотах шпинделя (выше 6000об/мин), следует подавать под фрезу струю мыльной воды, углекислый газ под давлением, СОЖ с напором и т.д. Это касается легко плавящихся материалов как оргстекло, акрил и т.д. Оплавление материала под фрезой происходит на маленьких ускорениях (настройках станка). Чтобы исключить оплавление пластмасс (резка всухую) на любительских станках, а также станках с малым ускорением, следует производить разрезание плавящихся пластиков на 6000 об/мин и даже на 3000 об/мин шпинделя, с пропорциональным уменьшением подачи из таблицы выше в зависимости от количества ножей фрезы. Когда скорость подачи будет близка цифрой к ускорению (настройкам станка), то оплавления материала не будет даже без подачи воды, газа или СОЖ
Ошибки, допускаемые начинающими:
Пазовый рез, нормы (для фрез со стандартной длиной заточки)
диаметр фрезы (для прямой или сферической), или хвостовик для конусной:
Когда требуется не фрезеровка, а простая резка материала (раскрой) без требований к блестяще отшлифованной грани, то следует применять фрезы «стружколом» или «роутер». Это снижает трение фрезы о заготовку, уменьшает визг фрезы, уменьшает детонации и предотвращает поломку фрезы на большой глубине при большом остаточном количестве стружки в разрезаемом пазе.
Требования к высокоскоростным бесщёточным шпинделям при обработке древесины
Чтобы не заклинивало фрезу в материале, применяйте правильные шпиндели:
Вопрос: сколько прослужит фреза при обработке древесины?
При фрезеровке древесины скорость врезания и подача равны. Уменьшение скорости врезания, как это требуется при обработке металлов, приводит к подпаливанию древесины фрезой. Чтобы увеличить срок службы торцевых фрез при пазовом резе, следует программно устанавливать угол врезания, для того, чтобы фреза въезжала в заготовку боком, а не торцом. При обработке древесины в коммерческих серийных проектах становится нерентабельным применение 3D фрез менее 1.5мм диаметром. Следует избегать предложения обработки 3D рельефов по таким породам как ёлка и сосна, и особенно это касается 3D фрез менее 6мм диаметром. Сосна и Ель содержат смолы, которые налипают на фрезу, забивают пазы, и фрезы от этого часто ломаются, или забиваются чёрным нагаром, который не позволяет чисто срезать волокно древесины. Также не следует обрабатывать 3D рельефы на таких породах как Липа, Осина, Тополь. Чем твёрже и вылежанней (не путать с высушенной) древесину для своих 3D рельефов Вы выберете – тем меньше мозолей от наждачной бумаги заработаете – это закон 3D фрезеровщика.
При очень высоких рельефах желательно использовать смешанные траектории обработки, в которых траектория фрезы создаётся для плоских мест рельефа «зигзагом», а для выпуклостей создаётся «вокруг каждой выпуклости» В простых программах это недоступно, а только в профессиональных как JDPaint и подобных. Для уменьшения ворса следует применять встречную обработку. Такая обработка недоступна в любительских программах, и фрезеровщику остаётся выбор только создавать траекторию зигзагом «туда-сюда». При траектории «туда-сюда» фреза одним проходом срезает ворс, а вторым проходом его поднимает. На низких рельефах ворса почти не будет, но на высоких рельефах будет повышенная лохматость во многих местах. Чтобы полностью исключить ворс при такой стратегии обработки на высоких рельефах, следует применять термодревесину.
Когда Вам приходится применять фрезы увеличенной длины, или очень длинные, то примите все меры для уменьшения оборотов шпинделя насколько это возможно. Это особенно касается больших диаметров фрез, и неконусных прямых фрез. Из-за износа внутреннего конуса шпинделя, установленной китайской цанги, или старой цанги, на кончике длинной фрезы уже не будет идеального центра. Фреза будет разбивать подшипники шпинделя на высоких оборотах. Обороты шпинделя следует снижать до того уровня, чтобы мощность высокооборотистого шпинделя оставалась достаточной, чтобы фреза не забуксовала в заготовке (см.таблицу выше).
Любителям, модных в последнее время, конусных сферических фрез следует помнить, что превышение более чем в два раза скорости подачи (см. таблицу), приводит к увеличению ворса на обрабатываемом изделии, а также увеличивает шансы отламывания кончика фрезы при незначительном увеличении боковой нагрузки. Для конусных сферических фрез из таблицы следует выбирать данные в соответствии с режущим диаметром кончика фрезы умноженным на коэффициент 2.
Тех.требования при резке/раскрое: применение фрез до 6мм в диаметре до глубины реза 20мм по древесине, и фрез не более 2.5мм при работах по цв.металлам до глубины реза максимум 9мм, и фрез не более 1.5мм при работах по стали до глубины реза максимум 2.5мм. Потребление от сети при правильных нагрузках не более 300Вт/час. Напряжение питания 220v. Вес шпинделя 4.5кг
Тех.требования при резке/раскрое: применение фрез до 4 мм в диаметре при работах по цв.металлам до глубины реза максимум 12мм, и фрез не более 2мм при работах по стали до глубины реза максимум 4мм, и применение фрез до 8мм в диаметре при работах по древесине до глубины реза 30мм. Потребление от сети при правильных нагрузках не более 450Вт/час. Напряжение питания 220v. Вес шпинделя 5кг
Тех.требования при резке/раскрое: применение фрез до 3.15 мм в диаметре при работах по цв.металлам до глубины реза максимум 10мм, и фрез не более 2мм при работах по стали до глубины реза максимум 4мм, и применение фрез до 8мм в диаметре при работах по древесине до глубины реза 30мм. Потребление от сети при правильных нагрузках не более 450Вт/час. Напряжение питания 220v.
Тех.требования при резке/раскрое тв.древесины: применение фрез до 12.7мм в диаметре до глубины реза 50мм. При работах по цв.металлам применение фрез не более 6мм диаметром до глубины реза максимум 15мм, и фрез не более 3мм при работах по стали до глубины реза максимум 7мм. Потребление от сети при правильных нагрузках не более 600Вт/час. Производится 2 вида шпинделей с этой мощностью: до 18тыс.оборотов и до 24тыс.оборотов. Если планируется в основном мелкая гравировка и фрезеровка, а также работа с металлами, то следует выбирать шпиндель с 24тыс.об, т.к. шпиндель с меньшим к-вом оборотов имеет худший КПД по рентабельности при мелких работах, особенно с металлами при обработке твёрдыми фрезами, кроме того в 1.3 раза придётся снизить горизонтальную скорость обработки древесины для предотвращения поломки фрез. Пример: если шпинделем с 18тыс.об обрабатывается древесина при горизонтальной скорости 4.5м/мин, то шпинделем с 24тыс.об древесина обрабатывается с горизонтальной скоростью 5.85 метров в минуту. Напряжение питания 220v. Часто встречаются такие шпиндели на 380v 3 фазы, что не позволит запитать станок от недорогого бесперебойного блока питания. Вес шпинделя 8.5. 11кг
Примечание: Шпиндели со сменными щётками типа KRESS, а также другие ручные очень шумные фрезеры с наличием щёток типа Фиолент, имеют мощности на валу выше чем бесщёточные двигатели, при тех же габаритах. Приблизительно сравнивать двигатели со щётками и без щёток можно по потребляемой мощности. KRESS и другие фрезеры типа Фиолент будут выгодны при коротких недлительных глубоких фрезеровках, где не успеют сработаться щётки до конца выполнения фрезерной работы например при работах фигурными или конусными фрезами по центральной линии, а также глубокой резке материалов. Но если планируется длительная рельефная шлифовка, например беспрерывно на протяжении 8-10 часов, то применение шпинделя KRESS (Фолент) вас может разорить как на электричестве, замене щёток, так и на частой замене шпинделя на новый. При длительных рельефных 3 D шлифовках и круглосуточной работе следует применять бесщёточные двигатели.