Skúmanie rôznych techník frézovania pre presné obrábanie

 

I Metódy frézovania

 

1. Základné frézovacie procesy

Patria sem: čelné frézovanie, frézovanie drážok, bočné frézovanie a profilové frézovanie.

 

▲ Čelné frézovanie

 

▲ Frézovanie drážok

 

▲ Bočné frézovanie

 

▲ Frézovanie profilu

 

2. Pokročilé procesy frézovania

Pokročilé metódy frézovania zahŕňajú:rampové frézovanie, interpolácia závitov, cykloidné frézovanie, push-pull profilové frézovanie, interpolačné frézovanie, konštantné obrysové frézovanie a vŕtanie.

 

▲ Rampové frézovanie

 

▲ Interpolácia závitu

 

▲ Cykloidné frézovanie

 

▲ Push-pull frézovanie profilu

 

▲ Interpolačné frézovanie

 

▲ Konštantné frézovanie obrysu

 

▲ Vŕtanie

 

 

II Definícia stratégií frézovania

 

1. Konvenčné frézovanie

Konvenčné frézovanie je štandardná stratégia obrábania na všeobecné účely. Pomer šírky a hĺbky rezu sa môže líšiť v závislosti od typu operácie.

 

1) Vlastnosti nástroja:Nástroj má relatívne dlhé rezné hrany a malý priemer jadra bez vysokých požiadaviek na presnosť.

2) Požiadavky na stroj:Žiadne špecifické požiadavky na stroj.

3) Aplikácie:Vhodné pre základnú CNC technológiu; pokročilé metódy nie sú možné. Rýchlosti odstraňovania kovov sú zvyčajne mierne. Aplikácie vo všeobecnosti zahŕňajú malosériovú výrobu a širokú škálu materiálov.

 

2. Vysokorýchlostné frézovanie

Vysokorýchlostné frézovanie kombinuje malé radiálne rezné hĺbky s vysokými reznými rýchlosťami a rýchlosťami posuvu. Umožňuje vysoké rýchlosti úberu materiálu a nižšie hodnoty Ra. Medzi typické vlastnosti tejto stratégie patria nízke rezné sily, znížený prenos tepla do nástroja a obrobku, minimalizácia tvorby ostrapov a vysoká rozmerová presnosť. Použitím vyšších rezných rýchlostí ako konvenčné frézovanie môže vysokorýchlostné frézovanie dosiahnuť vysoké rýchlosti úberu kovu a dobrú povrchovú úpravu.

 

1) Vlastnosti nástroja:Stabilné nástroje (väčší priemer jadra a kratšia rezná dĺžka), dobre tvarované trieskové priestory pre dobrý odvod triesok, povlaky.

2) Požiadavky na stroj:Vysokorýchlostné CNC riadenie, vysoké otáčky vretena a rýchle posuvy stola.

3) Aplikácie:Používa sa v priemysle foriem na polodokončovanie a konečnú úpravu kalenej ocele (48-62 HRC) s krátkymi dodacími lehotami. Pri použití správnych nástrojov a pokročilých techník sa dá použiť aj na iné materiály.

 

3. Vysokovýkonné frézovanie

Vysokovýkonné frézovanie je stratégia obrábania, ktorá dosahuje extrémne vysoké rýchlosti úberu materiálu. Typické charakteristiky tejto stratégie zahŕňajú šírku rezu rovnajúcu sa 1-násobku priemeru (Dc) a hĺbku rezu medzi 1 a 1,5-násobkom priemeru (Dc), v závislosti od materiálu obrobku. Vysokovýkonné frézovanie využíva rezné metódy s výrazne vyšším zaťažením triesky ako konvenčné frézovanie, čo umožňuje vysoké rýchlosti úberu materiálu.

 

1) Vlastnosti nástroja:Štruktúry na odstraňovanie triesok špeciálne vyvinuté pre drážky nástrojov, 45-stupňové hroty nástrojov, malé ploché plochy alebo zaoblené hroty na ochranu, ultra hladké priestory na triesky, povlaky, s alebo bez stopky s bočným zámkom.

2) Požiadavky na stroj:Vysoká stabilita, vysoké nároky na výkon, vysoká tuhosť upínacích systémov.

3) Aplikácie:Kľúčové v hromadnej výrobe s efektívnosťou ako kritickou metrikou alebo pri obrábaní jednotlivých dielov, ktoré si vyžaduje vysoké rýchlosti úberu kovu.

 

4. Frézovanie s vysokým posuvom

Frézovanie s vysokým posuvom kombinuje rezanie celého priemeru s malými hĺbkami rezu pre vysoké rýchlosti posuvu. Táto metóda dosahuje vysoké rýchlosti úberu kovu a dobrú povrchovú úpravu vďaka vyššej rýchlosti posuvu v porovnaní s konvenčným frézovaním.

 

1) Vlastnosti nástroja:Špeciálne vyvinuté hroty nástrojov, veľmi krátke rezné dĺžky, povlaky.

2) Požiadavky na stroj:Vysoká stabilita a schopnosť pre vysoké rýchlosti posuvu.

3) Aplikácie:Vhodné pre mäkkú oceľ, kalenú oceľ, zliatiny titánu a nehrdzavejúcu oceľ. Je vynikajúci na predspracovanie pred vysokorýchlostným frézovaním alebo na obrábanie hlbokých dutín. Jednou z výhod frézovania s vysokým posuvom je jednoduchosť programovania v CAM systémoch, čo umožňuje jednoduché, bezpečné a rýchle programovanie zložitých tvarov bez rozsiahlych skúseností s programovaním.

 

5. Mikrofrézovanie

Mikrofrézovanie využíva extrémne malé priemery nástrojov na presné obrábanie.

1) Vlastnosti nástroja:Priemery nástrojov sa pohybujú od Ø{0}},1 mm do 2,0 mm, krátke rezné dĺžky, široký rozsah redukcií vonkajšieho priemeru, vysoká presnosť a povlaky.

2) Požiadavky na stroj:Vysoká presnosť vretena, vysoká rýchlosť, CNC, tepelná stabilita, aby sa zabránilo predĺženiu vretena.

3) Aplikácie:Používa sa na obrábanie rôznych dutín v širokej škále materiálov.

 

 

III Parametre frézovania a vzorce výpočtu

 

▲ Parametre frézovania

 

▲ Parametre

 

Vzorce na výpočet rezných parametrov:

 

▲ Vzorce na výpočet 1

 

▲ Vzorce na výpočet 2

 

 

Súhrn IV frézovania

 

1. Skontrolujte výkon a tuhosť stroja, aby ste sa uistili, že priemer frézy má pri použití nástroja na stroji čo najkratší previs.

2. Počet zubov na fréze by mal byť primeraný, aby sa zabránilo nadmernému súčasnému záberu s obrobkom, ktorý môže spôsobiť vibrácie. Pri frézovaní úzkych obrobkov alebo dutín dbajte na to, aby do obrobku zapadalo dostatok zubov.

3. Použite vhodný posuv na zub, aby ste zabezpečili dobrý rezný účinok s dostatočnou hrúbkou triesky na zníženie opotrebovania nástroja. Použite doštičky s pozitívnym uhlom čela, aby ste dosiahli hladké rezanie a najnižšiu spotrebu energie.

4. Zvoľte priemer frézy, ktorý vyhovuje šírke obrobku.

5. Použite správny primárny uhol rezu (45 stupňov je typický pre všeobecné frézovanie).

6. Umiestnite frézu správne.

7. Reznú kvapalinu používajte iba v prípade potreby. Frézovanie za sucha má často za následok dlhšiu životnosť nástroja.