О фрезеровании в механической обработке 

Фрезерование при механической обработке

Обрабатывающая промышленность в основном использует фрезерование для вырезания материалов из заготовки и изготовления множества различных изделий различных размеров и форм. Фрезерные станки отличаются высокой точностью и очень жесткими допусками. Это важно для отраслей, где важна точность; например, аэрокосмическая промышленность чаще всего нуждается в легких и сложных деталях для своих летно-технических изделий. Детали, такие как компоненты планера, органы управления, компоненты реактивных и ракетных двигателей, а также приводные части летательных аппаратов, изготавливаются методом фрезерования. Аналогичным образом, возможность обработки различных материалов, которые одновременно поддаются биологическому разложению и легко стерилизуются, делает фрезерование распространенным выбором для хирургических инструментов и медицинских имплантатов.

Фрезерование позволяет создавать из материалов всевозможные формы и контуры, которые в противном случае были бы затруднены или даже невозможны при других методах обработки. Многие материалы совместимы с механической обработкой, включая такие металлы, как алюминий, сталь, латунь и медь; акрил, кевлар, поликарбонат, нейлон, Делрин, стекловолокно, древесина твердых и хвойных пород, керамика, металлокерамика, графит и стекло, и это лишь некоторые из них.

Универсальность обработки материалов – это лишь одно из преимуществ фрезерования, наряду с размерами, качеством и точностью, которые оно обеспечивает. Оно выполняется очень быстро и не требует больших отходов. Оно также экономично и просто в автоматизации. Процесс фрезерования не идеален, если вам нужно резать затвердевшие материалы, а для резки более тяжелых материалов, по понятным причинам, требуется больше времени. Станки, несмотря на их несомненную полезность, могут быть сложными в эксплуатации и, как правило, подвержены износу. Они также выделяют большое количество тепла, шума и вибрации.

Как работает фрезерование

На самом базовом уровне фреза из закаленной стали или экзотических материалов вращается относительно заготовки для удаления материала. Чаще всего фреза перемещается по фиксированной оси X-Y, но может быть настроена и на перемещение по оси Z. Описанный выше 3-осевой фрезерный станок является наиболее простым вариантом, но существуют также 4-, 5- и даже 7-осевые станки.

Процесс начинается с загрузки заготовок, а затем закрепления их на столе с помощью чего-то вроде тисков. Это предотвратит случайное смещение срезов и смещение или поломку деталей во время работы с заготовкой. Затем вы выбираете инструмент, соответствующий материалу и проекту. Затем вам необходимо настроить станок, отрегулировав такие параметры, как частота вращения шпинделя и глубина резания. После того, как все это настроено, вы можете приступать к фрезерованию. Процесс может быть автоматизированным или ручным, но для получения идеального готового изделия требуется тщательность и внимание. Вот пример детали, изготовленной с помощью фрезерования.

Первое, что нужно сделать, – это обработать материал, сделав глубокие надрезы, которые удаляют крупные нежелательные куски, чтобы он начал приобретать форму готовой детали. Затем материал обрабатывается более медленными, неглубокими и точными надрезами, а затем переходят к полной отделке. После завершения фрезерования необходимо выгрузить заготовку. Обычно на этом этапе также проводится чистка станка. После выгрузки детали убедитесь, что размеры и качество поверхности соответствуют ожиданиям. Наконец, вам придется выполнить некоторую последующую обработку, которая может включать в себя такие этапы, как удаление заусенцев, термообработка, нанесение покрытий на поверхность и хранение.

Распространенные способы измельчения

Фрезерование с подъемом и обычное фрезерование – это два наиболее широко используемых метода фрезерования в производстве. Фрезерование с подъемом (иногда называемое “нисходящим фрезерованием”) вращает инструмент против направления движения заготовки, поэтому инструмент движется в том же направлении, что и подача материала, при этом фреза поднимается над заготовкой. Этот метод позволяет получить гладкие поверхности практически без каких-либо отклонений от материала, а также не приводит к перегреву или быстрому износу ваших инструментов. Он лучше всего подходит для высококачественных деталей и более тонких профилей и поможет вам лучше справляться со стружкой.

При обычном фрезеровании (или “восходящем фрезеровании”) режущий инструмент вращается в том же направлении, что и обрабатываемая деталь, что приводит к перемещению инструмента в направлении, противоположном направлению подачи материала. Это лучше всего подходит для более податливых материалов и ускоряет процесс обработки. Это также приводит к более грубой обработке, снижению точности и повышенному износу инструмента.

Фрезерование против Резание при механической обработке

Как правило, любое фрезерование включает в себя резание вращающимися инструментами, проходящими над деталью. При этом происходит точное удаление кусочков материала по мере того, как зубья проходят через заготовку, “извлекая” необходимую деталь из заготовки. Резание как самостоятельный процесс обычно включает в себя операцию протяжного типа, во время которой зубья проходят по поверхности детали линейным движением, удаляя удлиненный пропил по всей длине детали, в результате чего образуется прорезь, разделяющая материал на две части. Движение может быть возвратно-поступательным, как у пильного полотна, использующего последовательность резания и возврата, или непрерывным. Непрерывный разрез может производиться ленточной пилой, которая пропускает материал в одном направлении, или дисковой пилой, которая перемещает деталь линейным движением при вращении. Различие между фрезерованием и резанием во многих случаях не очень четкое, поскольку фрезы часто используются для выполнения простых работ по резке. При этом линейные фрезы обычно не используются при фрезеровании.