Основни структурни компоненти

Машинно легло
Основната структура на машинния инструмент. Поддържа всички компоненти и осигурява цялостна твърдост и структурна стабилност.

Шпинделна система
Осигурява въртяща мощност на фрезата и определя скоростта на шпиндела, въртящия момент и точността на обработка.

Работна маса
Използва се за монтиране и поддържане на детайла, позволявайки движение по протежение наОси X, Y и Z.

Система за захранване
Състои се от серво мотори или стъпкови двигатели, комбинирани ссферични винтове, отговорен за контролиране на скоростта на подаване и точността на позициониране.

Охладителна система
Намалява температурата на рязане, удължава живота на инструмента и подобрява покритието на повърхността.

Система за контрол
ВключваCNC контролерили ръчен контролен панел, позволяващ програмирана обработка или ръчна работа.

Основни фрезови движения

Първично движение
Висока{0}}скорост на въртене на фрезата.

Движение на подаване
Относителното движение между детайла и фрезата по протежение наОси X, Y и Z.

Комбинирано режещо движение
Комбинацията от първично движение и движение на подаване генерира непрекъсната траектория на рязане.

Фрезоването е aмного{0}}прекъсващ процес на рязане, където всеки зъб последователно зацепва и освобождава детайла.
Това води до намалено въздействие при рязане, подобрено евакуиране на стружките и значително по-висока ефективност на обработка в сравнение синструменти с един-ръб, като инструменти за струговане.

Характеристики на фрезови машини

Висока адаптивност и гъвкавост при обработка на части, способни да обработват компоненти със сложни контури или трудни за-контрол-размери, като напр.компоненти на матрицата и части на корпуса.

Възможност за обработка на части, които конвенционалните машинни инструменти не могат лесно да обработват, като компоненти, дефинирани от математически модели, сложни криви и три{0}}измерни повърхности.

Множество операции могат да бъдат изпълнени в една настройка, подобряване на точността и ефективността на позициониране.

Висока точност на обработка и стабилно качество.

Импулсният еквивалент на CNC системите обикновено е0,001 мм, докато високо{0}}прецизните системи могат да достигнат0.1 μm. CNC обработката също минимизира човешките оперативни грешки.

Високо ниво на автоматизация на производството, намалявайки интензивността на труда на оператора и улеснявайки автоматизираното управление на производството.

Висока производителност.

CNC фрезовите машини обикновено не изискват специални приспособления или специално оборудване за обработка. При превключване на детайли операторите трябва само да заредят съхранената програма за обработка, да инсталират подходящите инструменти и да коригират параметрите на инструмента, като значително съкращават производствените цикли.

Освен това CNC фрезовите машини интегрират функциите нафрезоване, пробиване и пробиване, което позволява силно концентрирани операции по обработка и значително подобрява ефективността.

Скоростта на шпиндела и скоростта на подаване също могат да се регулират непрекъснато, което позволява да се избират оптимални параметри на рязане.

Параметри на смилане на сърцевината и формули за изчисление

Рационалността на фрезовите операции се определя главно отчетири параметъра: скорост на шпиндела, скорост на подаване, дълбочина на рязане и ширина на рязане.
Следните формули са най-често използваните в инженерната практика.

Скорост на шпиндела n (r/min)

Изчислено според скоростта на рязане:

n=1000×vcπ×Dn=\\frac{1000 \\times v_c}{\\pi \\times D}n=π×D1000×vc​​

където:

vc– Скорост на рязане (m/min), определена от инструмента и материала на детайла

D– Диаметър на инструмента (mm)

Подаване на зъб fz (mm/зъб)

Този параметър определяграпавост на повърхността и натоварване при рязане.

f=fz×z×nf=f_z \\times z \\times nf=fz​×z×n

където:

f– Скорост на подаване на масата (mm/min)

z– Брой на режещите зъби

fz– Подаване на зъб (mm/зъб), обикновено0,05–0,2 mm/зъб

Площ на напречно-сечение на рязане (оценка на натоварването)

Ap=ap×aeA_p=a_p \\times a_eAp​=ap​×ae​

където:

ап– Аксиална дълбочина на рязане (mm)

ае– Радиална дълбочина на рязане (mm)

Колкото по-голяма е площта на напречното-сечение на рязане, толкова по-голямо е натоварването при рязане, което изисква по-висока твърдост отмашинен инструмент, режещ инструмент и настройка на детайла.

Скорост на отстраняване на материал Q (cm³/min)

Q=ap×ae×fQ=a_p \\times a_e \\times fQ=ap​×ae​×f

Този параметър се използва за оценкаефективност на обработкатаи е важен показател за оптимизиране на процеса.

Класификация на фрезови машини и сценарии за приложение

По метод на контрол

Конвенционална фреза
Ръчна работа, подходяща за производство на единични-части, прости части, ремонт на матрици и машинна обработка на канали.

CNC фреза
Програмно{0}}управлявана автоматична обработка, подходяща засложни контури, форми и прецизни партидни компоненти.

По структурно оформление

Вертикална фреза
Вертикална ориентация на шпиндела; най-често използваният тип заравнинна обработка, слотове и кухини.

Хоризонтална фреза
Хоризонтална ориентация на шпиндела; подходящ задълги канали, спираловидни канали и много{0}}обработка на повърхности.

Портална фреза
Мащабна -структура, подходяща заголеми плочи, рамки и обработка на матрици.

Център за пробиване и нарязване на резби / Център за леко фрезоване
Високо{0}}скоростни и високо{1}}прецизни машини, използвани обикновено за3C електронни компоненти.

По ниво на точност

Адаптиране на фрезоване за различни материали

Свойствата на материала директно определятпараметри на рязане, избор на инструменти и методи за охлаждане.

Въглеродна стомана/конструкционна стомана

Характеристики:

Добра обработваемост

Умерена издръжливост

Препоръчителни инструменти:

Карбидни инструменти или инструменти от-бързорежеща стомана

Препоръчителни параметри:

Средна до висока скорост на шпиндела

Умерена скорост на подаване

Подходяща течност за рязане

Неръждаема стомана

Характеристики:

Висока адхезия

Склонен към натрупване-нагоре

Тежка работна закалка

Препоръчителни инструменти:

Ултра{0}}финозърнест карбид

Режещи инструменти с покритие

Препоръчителни параметри:

По-ниска скорост на рязане

По-малко подаване на зъб

Достатъчно охлаждане

Алуминиеви сплави

Характеристики:

Лек и мек

Лесно залепване на стружки

Високи изисквания за покритие на повърхността

Препоръчителни инструменти:

Твърдосплавни инструменти

Фрези с един-флейт или високо-полиране

Препоръчителни параметри:

Висока скорост на шпиндела

Голяма скорост на подаване

Въздушно охлаждане или охлаждане-с маслена мъгла

Чугун

Характеристики:

Чуплив материал

Произвежда фини абразивни стружки

Препоръчителни инструменти:

Устойчиви{0}}на износване карбидни инструменти

Препоръчителни параметри:

Средна до висока скорост

Суха или полу{0}}суха обработка

Мед, пластмаси и фенолни материали

Характеристики:

Силно пластичен или крехък

Препоръчителни инструменти:

Полирани резци

Инструменти за фрезоване-на единични канали

Препоръчителни параметри:

Висока скорост на шпиндела

Малка дълбочина на рязане

Анти{0}}мерки за защита от вибрации

Практически методи за оптимизиране на процесите на смилане

Оптимизация на инструмента

Използвайтемного{0}} фрези с по-голяма дълбочина на рязане за груба обработказа подобряване на ефективността

Използвайтекъси инструменти с висока{0}}твърдост за довършителни работиза подобряване на качеството на повърхността и точността на размерите

Избягвайте прекомерния надвес на инструмента, за да намалите вибрациите

Оптимизация на пътя на рязане

Предпочитамизкачване фрезоване, което предлага няколко предимства при прецизна обработка:

Намалена вибрация на детайла, като помага за защита на режещия инструмент и поддържа стабилни условия на рязане.

По-ниско износване на инструмента, удължавайки експлоатационния живот на режещия инструмент.

Подобрено покритие на повърхността, особено полезен при машинна обработкаалуминиеви сплави.

Използвайтеспираловидно рампиранепри обработка на джобове, за да избегнете вертикално потапяне.

Кандидатствайтедъгови преходив сложни контури за намаляване на въздействието при рязане и осигуряване на по-плавно движение на инструмента.

Оптимизация на твърдостта

Закрепете здраво детайлите с множество опорни точки

По-високата твърдост в системата-закрепване-инструменти позволява по-големи параметри на рязане

Намалете подаването и скоростта при обработка с дълъг надвес на инструмента

Охлаждане и отстраняване на стружки

Използвайтевътрешна охлаждаща течност под високо{0}}наляганеза дълбоки слотове и глухи отвори

Лошата евакуация на чипа може да причинивторично рязане, повърхностни драскотини и прегряване на инструмента

Често срещани проблеми с фрезоването и решения

Грапава повърхност или видими следи от инструменти

Причини:

Прекомерна скорост на подаване

Износване на инструмента

Недостатъчна твърдост

Вибрация на машината

Решения:

Намалетеfz

Сменете инструмента

Скъсете надвеса на инструмента

Подобрете твърдостта на затягане

Отклонение в размерите или нестабилна точност

Причини:

Луфт на машината

Износване на инструмента

Термична деформация

Грешки при настройка на инструмента

Решения:

Приложете компенсация на хлабината

Сменяйте инструментите периодично

Загрейте предварително машината

Извършете прецизна настройка на инструмента

Вибрация, необичаен шум или отклонение на инструмента

Причини:

Прекомерна дълбочина на рязане

Недостатъчна твърдост

Неправилна скорост на шпиндела

Решения:

Намалетеапилиае

Регулирайте скоростта на шпиндела, за да избегнете резонанс

Подобрете твърдостта на приспособлението

Бързо износване на инструмента или отчупване на ръбове

Причини:

Прекомерни параметри на рязане

Твърд материал

Лоши условия на охлаждане

Решения:

Намалетескорост на рязане (vc)

Използвайте инструменти с покритие

Подобрете подаването на охлаждаща течност

Деформация на детайла

Причини:

Прекомерна сила на затягане

Режеща топлина

Освобождаване на вътрешно напрежение

Решения:

Приложете балансирано затягане

Отделно груба и довършителна обработка

Извършете лечение-за облекчаване на стреса

Използвайте сегментирана обработка

Резюме: Основна логика на ефективното фрезоване

Фрезоването не е просто въртящи се инструменти и движещи се оси.
Това е асистематичен инженерен процес, включващ параметри, инструменти, материали, процеси и твърдост на машината.

Основните принципи могат да бъдат обобщени в три ключови точки:

Използвайте подходящи параметри на рязане– скоростта на шпиндела, скоростта на подаване и дълбочината на рязане трябва да съответстват на инструмента и материала.

Осигурете твърдост на системата– колкото по-стабилни са машината, приспособлението, инструментът и детайлът, толкова по-високо е качеството и ефективността на обработката.

Отделно груба и довършителна обработка– грубата обработка се фокусира върху ефективността, докато завършващата обработка дава приоритет на точността и качеството на повърхността.

Чрез овладяването наструктура, принципи, формули, съвместимост на материалите и стратегии за оптимизацияописано по-горе, инженерите и операторите могат бързо да вземат правилни решенияоперации по обработка, CNC програмиране, планиране на процеси и избор на оборудване, като по този начин подобрява качеството на обработка и ефективността на производството.