Čo je frézovanie?

Čo je frézovanie?

frézovanie

Frézovacie zariadenie

Pri frézovaní dielov foriem patria medzi hlavné typy frézok horizontálne frézky, vertikálne frézky, portálové frézky a univerzálne frézky. Najpoužívanejšie sú vertikálne frézky a univerzálne frézky, ktoré dokážu dosiahnuť presnosť obrábania IT8 alebo vyššiu a drsnosť povrchu Ra 1,6μm. Ak sa použije vysokorýchlostné frézovanie s nízkym{5}}objemom, presnosť obrobku môže dosiahnuť IT7 a drsnosť povrchu Ra môže dosiahnuť 0,8 μm. Pri frézovaní je ponechaný prídavok na dokončenie 0,05 mm a postačuje dokončovanie montérom. Keď sa vyžaduje vysoká presnosť, frézovanie je len medziprocesom a po frézovaní sú potrebné ďalšie dokončovacie procesy.

Výber frézovacích nástrojov

Frézovanie je metóda obrábania vykonávaná na fréze pomocou frézy. Pri frézovaní vykonáva fréza hlavný rotačný pohyb, zatiaľ čo obrobok alebo fréza vykonáva posuvný pohyb. Fréza je viaczubý rezný nástroj a v závislosti od frézovaného objektu sú potrebné rôzne typy fréz.

Pre rovinné frézovanie je možné použiť valcové stopkové frézy na obvodové frézovanie alebo čelné frézy na čelné frézovanie, ako je znázornené na obrázku 3-14. V porovnaní s obvodovým frézovaním, čelné frézovanie zahŕňa viac zubov pracujúcich súčasne, má za následok menšie odchýlky v hrúbke rezu, väčšiu kontaktnú plochu medzi frézou a obrobkom, hladší proces rezania a dokončovacie zuby na čelných frézach môžu leštiť obrobený povrch, čo vedie k lepšej kvalite obrábania. Okrem toho majú čelné frézy vysokú tuhosť a rezná časť väčšinou používa karbidové doštičky, čo umožňuje väčšie rezné parametre. Často môže byť celá pracovná plocha opracovaná jedným prechodom, čo má za následok vysokú efektivitu výroby. Preto je pri obrábaní dielov foriem široko používané použitie čelných fréz na zvislých frézkach na obrábanie rovinných alebo šikmých plôch.

Spôsoby upínania a polohovania obrobkov

Hlavné spôsoby upínania dielov na frézkach sú: upínanie pomocou plochého-čeľusťového zveráka; upínanie s univerzálnou indexovacou hlavou; priame upnutie obrobku na pracovnom stole frézky pomocou upínacej dosky a skrutiek; a používanie špeciálnych prípravkov na upínanie v sériovej výrobe, ako sú nasledujúce prípravky a mechanizmy, ktoré sú kompatibilné s frézkami:

① Polohovacie a podporné mechanizmy používané na priame umiestnenie a upnutie obrobkov na pracovný stôl; pákové{0}}upínacie mechanizmy pozostávajúce z prítlačných dosiek a skrutiek alebo excentrických komponentov.

② Všeobecné-presné ploché{1}}zveráky s plochými čeľusťami na polohovanie, upnutie a upevnenie na pracovnom stole.

③ Univerzálne indexovacie hlavy namontované na pracovnom stole.

④ Vretenové{0}}typy, horizontálne{1}}vretenové{2}}typy a univerzálne rotačné indexovacie pracovné stoly namontované na pracovnom stole frézky.

⑤ Bežne používané ručné a motorizované otočné pracovné stoly.

Obrobky a opracované plochy, ktoré je možné frézovať, sú znázornené na obrázku 3-15. Obrázok 3-15(a) zobrazuje rovinné frézovanie, obrázky 3-15(b) až 3-15(d) zobrazujú trojrozmerné frézovanie konkávnych dutín a Obrázok 3-15(e) zobrazuje frézovanie s formovacím razníkom. Počas obrábania, keďže polotovar je väčšinou šesťstenný, sa jeho spodná rovina často používa ako primárny základ obrábania, ktorý je umiestnený na stole frézky a obmedzuje tri stupne voľnosti obrobku: z (rotácia), y (rotácia) a z (posun). Súčasne sa dve strany obrobku používajú ako polohovacie pomocné roviny v smeroch X a Y na obmedzenie z (rotácia), x (posun) a y (posun). Po upnutí obrobku je všetkých šesť stupňov voľnosti úplne obmedzených.

Špeciálny prípravok môže byť tiež navrhnutý a vyrobený na základe šiestich polohovacích základov obrobku. Keď je obrobok upnutý v prípravku na frézovanie, mali by sa zabezpečiť tieto základné požiadavky:

① Uistite sa, že rozmerové chyby obrábania každého obrobeného povrchu sú v povolenom rozsahu.

② Zabezpečte presnosť tvaru každého obrobeného povrchu, tj zaistite, aby tolerancie tvaru obrábaného obrobku spĺňali konštrukčné požiadavky.

③ Zaistite požiadavky na presnosť polohy medzi obrobenými povrchmi.

Parametre frézovania

Pri frézovaní je rotácia frézy primárnym pohybom, zatiaľ čo lineárny alebo krivočiary pohyb obrobku pozdĺž pracovného stola je pohyb posuvu. Medzi kľúčové parametre frézovania patrí rýchlosť frézovania, rýchlosť posuvu, hĺbka rezu a rýchlosť posuvu.

Rýchlosť frézovania (vₙ) sa vzťahuje na lineárnu rýchlosť reznej hrany pri maximálnom priemere frézy.

Rýchlosti posuvu pri mletí sa vyjadrujú tromi spôsobmi:

① Posuv na zub f_z: Vzdialenosť, o ktorú sa obrobok posunie v smere posuvu na zub, ktorý fréza prejde, meraná v mm/z. f_z je základom pre výber rýchlosti posuvu.

② Posuv na otáčku fᵣ: Vzdialenosť, o ktorú sa obrobok posunie v smere posuvu na otáčku frézy, meraná v mm/r.

③ Posuv za minútu fₘ: Vzdialenosť, o ktorú sa fréza posunie vzhľadom na obrobok v smere posuvu za minútu, meraná v mm/min. V praxi sa fₘ všeobecne používa na nastavenie rýchlosti posuvu obrábacieho stroja.

Medzi f_z, fᵣ a fₘ existujú nasledujúce vzťahy:

Vo vzorci n predstavuje rýchlosť frézy v r/min.

Hĺbka rezu (aₚ) pri frézovaní je kolmá vzdialenosť medzi obrobkom a obrobeným povrchom, tj hĺbka, do ktorej fréza preniká do obrobku.

Rýchlosť posuvu (vᵢ) sa vzťahuje na relatívne posunutie medzi obrobkom a frézou v smere posuvu za jednotku času, merané v mm/min. Súvisí s rýchlosťou frézy n, počtom zubov z a posuvom na zub f_z (v mm/z).

Vzorec na výpočet rýchlosti posuvu je:

Vo vzorci závisí posuv na zub f hlavne od faktorov, ako sú mechanické vlastnosti materiálu obrobku a nástroja a požiadavky na drsnosť povrchu obrobku. Ak má materiál obrobku vysokú pevnosť a tvrdosť, vysoké požiadavky na drsnosť povrchu, zlú tuhosť obrobku alebo nízku pevnosť nástroja, f by mala byť menšia hodnota. Posuv na zub stopkových fréz z tvrdokovu je vyšší ako u podobných stopkových fréz-rýchlej ocele. Referenčná tabuľka pre výber posuvu na zub je uvedená v tabuľke 3-4.

Tabuľka 3-4 Referenčná tabuľka pre posuv na zub fréz

Jednotka: mm

Rýchlosť frézovania (vₙ) frézy je nepriamo úmerná životnosti nástroja T, posuvu na zub f_z, hĺbke rezu aₚ, hĺbke rezu aₑ a počtu zubov z a je priamo úmerná priemeru frézy d. Je to preto, že so zvyšovaním f_z, aₚ, aₑ a z sa súčasne zvyšuje počet pracujúcich zubov, čo vedie k zvýšenému zaťaženiu reznej hrany a teplu, čo urýchľuje opotrebovanie nástroja. Preto životnosť nástroja obmedzuje zvýšenie reznej rýchlosti. Zväčšenie priemeru frézy zlepšuje odvod tepla, čím sa zodpovedajúcim spôsobom zvyšuje rýchlosť frézovania. Tabuľka 3-5 uvádza referenčné hodnoty pre rýchlosti frézovania.

Tabuľka 3-5 Referenčné hodnoty rýchlosti frézy

Jednotka: m/min