Что можно делать на фрезерном станке по металлу
Фрезеровка на токарном станке и что для этого нужно
Не успел я снять свою первую стружку на токарном станке, как возникла мысль о покупке фрезерного 🙂
Собственно, меня об этом уже предупреждали, так что я был готов морально и материально, однако не все оказалось так просто, как думал. Ценник на такие станки начинался от 50тр, т.е. даже дороже чем на токарные, по весу и размеру они никак не вписывались в интерьер кухни, не говоря уже о моей маленькой комнатке для занятий музыкой, где я частенько точил резцы, чтобы лишний раз, не бесить соседей.
Когда начал копать глубже, смотреть характеристики, то тут все оказалось еще печальнее. Большинство станков имело слабые моторчики и каждый второй из бюджетных, покупатели потом переделывали. Очень понравился мне Proxxon MF-70.
Маленький, симпатичный. Как раз для моих задач должен подойти. Но почитал про то, как его модернизировали ( forum.rcdesign.ru/f113/thread364744.html ) и понял, что пока не готов к подобным проектам.
Потом я увидел комбайн от того же проксона.
Не прочитай я про опыт модернизации MF 70, думал бы, что тут все будет хорошо. Но сама идея совмещения токарного и фрезерного станков на одной площади мне понравилась.
Начал искать модули модернизации токарника за счет установки такой вот фрезерной головы. Увидел на модели MML 2550 такой аксессуар, как фрезерная голова MetalMaster BF20 Vario. Аналогичные варианты были и у других поставщиков.
Полез смотреть обзоры и наткнулся на видео, где показывали MML 2550 с фрезерной приставкой в работе. Как только увидел, как раскачивается станок при работе, сразу понял, что с моей кухонной тумбой это не вариант. Будет фрезер долбиться как в колокол, без прикручивания станка к какой-то поверхности.
Тяжело было расставаться с мыслью о фрезерочке, уж больно все красиво выглядело на картинках. Но я снова полез в поиск и нашел такую тему, как фрезерная приставка к токарному станку.
Эта штука ставится вместо резцережателя и позволяет зажимать деталь, двигая ее по вертикали. По сути, это та же самая резцедержка, только с возможностью вертикального перемещения.
Сзади находится гайка, которая фиксирует приспособление под разными углами. Т.е. можно фрезеровать более сложные поверхности. В качестве компромиссного варианта, вполне приемлемо. Ценник находился в пределах 10тр, меня более чем устраивало. Стал ждать подходящего случая, чтобы купить.
И тут случайно, увидел объявление на авито, где продавалось такое фрезерное приспособление, совершенно новое, в комплекте с тисками, цанговым патроном на 100мм (как на моем станке) и комплектом фрез. Не стал ждать, поехал и купил.
Тисочки удобны для зажимания мелких деталей, потому что не все можно зажать тремя болтами.
Домой это дело тащил в два захода, потому что общий вес оказался примерно 11кг.
Примерил на станок, выяснилось, что нужно сверлить в платформе отверстия под установку, иначе никак.
Сначала думал сделать это обычной дрелью, но потом поехал и купил сверлильный станок Procraft BD-1550
Которым и просверлил 3 отверстия, после чего нарезал в них резьбу М6 и прикрутил туда фрезерное приспособление.
Радость была недолгой, потому что через некоторые время пришло понимание того, что не все фрезерные задачи можно выполнить с помощью данного приспособления. Вот к примеру, проточить клинья у меня не получилось, потому что не знал как зажать их под нужным углом.
В результате, я нашел на авито недорогой фрезерный станок JET JMD-1 и купил.
Вместо того, чтобы купить большой фрезерный станок, я как идиот, купил фрезерное приспособление, чтобы установить которое и просверлить 3 дырки, купил сверлильный станок и после этого, все равно купил маленький хреновенький фрезер. А в сумме, траты были как раз на покупку б.у. фрезерного станка, классом выше.
С другой стороны, я прикинул, что фрезерное приспособление на токарном, может когда и пригодится, ведь в нем 650вт двигатель и вес 60кг, который я не сдвину, купи я фрезер такого размера. А мой маленький фрезерок весом 40кг, я спокойно вынимаю из под стола и потом туда же ставлю. А если мне нужно просто просверлить пару дырок, то Procraft BD-1550 отлично с этой задачей справляется, благо там моторчик достаточно мощный и передачи через ремень.
Так что, я просто сделал себе коктейль из виски с колой и обмыл приобретение.
А после этого, спокойно поехал в отпуск, тратить то, что осталось от зарплаты с отпускными. 🙂
З.Ы. В чем глупость происшедшего. Рядом на авито висел станок типа WMD16 от какого-то более менее нормально производителя, который я мог сразу купить за 45тр и сэкономил бы и 18тр и 29тр за которые было куплено приспособление и фрезерный станок, соотвественно. Потом я доводил до ума станок, купил ему длинный фрезерный стол, металлические шестерни и чуть было не поставил новый сервомотор, если бы мозг случайно не включился и я не купил большой фрезерный станок Корвет 414, а все что касалось маленького фрезера, удачно продал кучкой. Токарный я тоже потом поменял на более крупный джет. Вот так закончилась данная история. Только несчастный сверлильный станок все еще одиноко стоит под столом.
Фрезерная обработка металла: классификация, особенности технологии
Механическая обработка металла — технологически сложный процесс. Эта необходимая часть работы с деталями, которые впоследствии будут использованы в различных сферах. Наиболее распространенной является фрезеровка металла. Заготовка подвергается обработке специальным инструментом — фрезой. Она представляет собой сверло, заточенное под определенным углом, или дисковую пилу нестандартной формы. Многозубчатый прибор, двигаясь на большой скорости за счет работы станка, удаляет слой металла необходимой толщины на заготовке. Фрезеровка — востребованный способ обработки деталей.
Развитие технологии фрезеровки металла
На протяжении длительного периода времени фрезерная обработка осуществлялась в ручном режиме. Человеческий фактор влиял на большое количество брака, неточных срезов. Даже опытные токари не справлялись с криволинейными поверхностями, что затрудняло изготовление многих металлических деталей.
Впоследствии все автоматизировалось. Появление станков с возможностью программирования дало новый толчок к развитию сложной обработки металла. Это упростило работу фрезеровщиков, за все отвечал станок ЧПУ, в который загружали определенную программу.
На современном этапе во фрезеровочных станках используется луч лазера. Высокоточное оборудование позволяет работать быстро. Но и станки стоят гораздо дороже. Такие станки являются прототипом 3D-принтера. Возможность одновременной работы в трех плоскостях сокращает затраченное время. Работа на этом оборудовании, кроме непосредственной обработки заготовки, подразумевает и верное написание программы.
Классификация фрезеровочных работ
Однозначной классификации этого типа работ по металлу не существует, слишком много особенностей и нюансов, разнообразия деталей. Но основные критерии можно выделить. По методу фиксации заготовки на станине:
Последняя используется реже, но этот метод позволяет работать с деталями сложной конструкции.
Сама фреза также разделяется на виды:
Торцевая фреза используется при необходимости сделать канавку на детали, просверлить «колодец», подсечку, окошко. Концевой тип фрезы предназначен для работы с крупными деталями. С помощью фасонной фрезеруются металлические профили. Если зубья фрезы периферийные, отличительной чертой станет оставшаяся стружка в виде знака запятой.
Направление вращения режущего элемента имеет следующие градации:
Для этого пункта характерно совмещение способов обработки. К примеру, для массивных деталей предварительная обработка выполняется встречным методом, а окончательные работы — попутным. Поверхность детали при встречной фрезеровке получается более шершавой, но такой метод позволяет существенно снизить процент брака.
Преимуществом этого метода обработки металла является не только высокаю функциональность, но и возможность изготовления множества деталей. Фрезеровка применяется в автомобиле и авиа-проектировании, строительстве различных масштабов. С помощью станков ЧПУ или лазерных установок создают окна и работают даже с ювелирными изделиями. Фрезеровочным работам поддаются разные виды металла: закаленная сталь, чугун, медь, бронза, алюминий, латунь и даже титан.
Фрезерная обработка металла
Технологические этапы процесса
Работа фрезеровщика начинается с анализа детали и вида работ. В соответствии с полученными данными подбирается тип фрезы. Режущий элемент надежно фиксируется на шпинделе станка. После этого происходят следующие технологические этапы:
Если речь идет о лазерном станке ЧПУ, процесс может проходить в двух вариациях:
Финансовые и временные затраты на фрезерование металлических заготовок зависит от сложности геометрии будущей детали. Необходимо также всегда учитывать опыт мастера и наличие необходимого оборудования. Только прошедшие специальное обучение работники имеют доступ к данным станкам.
Фрезерная обработка металлов: назначение, классификация, этапы
Среди различных методик обработки металлов, наибольшую популярность получило фрезерование. Фрезеровка может применяться для работы с заготовками из материалов любой прочности и предусматривает срезание слоев металла с помощью вращающейся фрезы. Фрезерная обработка металла может выполняться как на обычных станках, так и на оборудовании, оснащенном ЧПУ, позволяющим в сжатые сроки получать изделия с минимальной погрешностью размеров.
Преимущества технологии
Ключевой плюс этой методики – универсальность, так как с помощью разных фрез и технологий срезания на одном фрезерном станке можно выполнять множество процедур и работать с металлом, пластиком, деревом, капролоном и пр.
В зависимости от формы заготовки, используемой режущей оснастки и способа фрезерования, станки позволяют выполнять следующие виды манипуляций:
гравировку и нанесение узоров любой сложности;
распил металлических деталей на несколько элементов;
шлифовку поверхностей с применением специальных насадок с абразивом;
сверление отверстий и пазов;
формирование модульных поверхностей и пр.
Этапы фрезеровки металла
Качество изделий из металла или других материалов, произведенных в процессе фрезерования, зависит не только от заготовки, но и соблюдения технологии, включающей определенные этапы:
Подготовка к работе, во время которой устанавливают режущий инструмент на шпинделе и фиксируют заготовку на рабочем столе станочного устройства.
Настройка рабочих параметров – глубины срезания материала за один проход, скорости вращения режущей оснастки, направления движения заготовки и степени плавности ее подачи.
Запуск вращения режущей части на небольшой скорости для незначительного прикасания фрезы с обрабатываемым материалом. Это позволяет проверить правильность глубины реза и безопасности процесса, после чего шпиндель отводится в изначальное положение и, при необходимости корректируются рабочие характеристики.
Повторное включение электродвигателя, запуск подачи заготовки и осуществление процесса фрезерования с постоянным контролем критериев формируемой детали.
Тип обработки
В зависимости от характера обработки, осуществляемой в процессе изготовления деталей, технологический процесс делят на несколько шагов:
Черновая обработка материала – представляет собой первоначальное удаление объемной стружки, чтобы сформировать общий профиль детали. Этот этап отделки имеет низкий класс точности с припусками в зависимости от материала 3–7 мм.
Получистовая – последующий тип зачистки с отводом болеем мелкой стружки и точностью производимых работ от 4 до 6 класса.
Чистовая – детальная отделка высокой точности 6 или 8 класса. В данном случае максимальный припуск составляет от 0.5 до 1 мм, что позволяет обеспечить высокое качество формируемой поверхности.
Плюсы применения станков с ЧПУ
Работа на обычном фрезерном станке требует повышенной внимательности и аккуратности, от которых будет зависеть не только безопасность оператора, но и результат выполняемой работы. Именно поэтому все действия должны выполняться согласно инструкции, а рабочие параметры выставляться на основе таблицы, расположенной на оборудовании. Но, даже в этом случае, качество изготовленной детали может не соответствовать требованиям, так как при работе на классических фрезерных станках, всегда существует вероятность воздействия человеческого фактора.
Именно поэтому, все большую популярность набирают станки для фрезеровки с числовым программным управлением, которые позволяют производить детали высокого качества с минимальной погрешностью размеров. Технология работы на станках с ЧПУ схожа с процессом, проводимым на обычном оборудовании. Но, в данном случае, глубина реза, конфигурация и размеры задаются в программе, которая автоматически выполняет всю работу.
Активное вытеснение обычных станков оборудованием с ЧПУ обусловлено тем, что для создания изделия, оператору достаточно проверить все подвижные механизмы, сменить режущую оснастку, закрепить заготовку на фрезерном столе, настроить программу и запустить двигатель. Далее ему нужно только наблюдать за рабочим процессом и снять изготовленную деталь со стола. Кроме простоты работы для человека, станки с ЧПУ имеют и другие преимущества:
высокая скорость изготовления деталей, которая превышает производственный процесс, осуществляемый на агрегатах без программного управления;
значительное сокращение времени смены режущей оснастки за счет оснащения оборудования револьверной рабочей головкой, которая в зависимости от модели, может фиксировать до 12 фрез;
точность обработки материалов с погрешностью не больше 0.01 мм;
чистота обработки, так как движение оснастки и подача заготовки очень плавное, что в итоге позволяет получать изделия с поверхностью, выглядящей как полированная;
возможность изготовления деталей с конфигурацией любой сложности;
простота обслуживания, позволяющая одному оператору одновременно работать сразу на 2–4 станках, в зависимости от сложности детали и длительности ее обработки.
Технология фрезерных работ по металлу: попутное и встречное фрезерование
Для обработки материалов применяют методы фрезерования, отличающиеся направлением подачи используемого материала. Как правило, при обдирочной первичной отделке металла или заготовок из твердых сплавов, чаще всего применяют встречную фрезеровку. С мягкими металлами и при получистовой или чистовой обработке, лучше работать попутной методикой. Кроме особенностей применения, данные способы работы имеют свои преимущества и недостатки, определяющие их востребованность.
Попутная технология
В процессе применение попутного фрезерования, режущая оснастка вращается в том же направлении, в котором поступает заготовка, что определяет ряд преимуществ этого метода:
под действием инерционных сил заготовка прочно удерживается на станине, поэтому отсутствует необходимость ее сильной фиксации к столу, что снижает вероятность деформации материала;
снятие припуска осуществляется с максимальной плавностью, за счет чего на поверхности образуется лишь незначительная шероховатость;
режущая кромка фрезы имеем незначительный износ, так как при попутном движении они затупляются с меньшей скоростью;
быстрое отведение стружки без применения дополнительных инструментов или приспособлений.
Но, кроме достоинств, данная технология имеет и ряд недостатков. Попутная фрезеровка не подходит для работы с металлами с множеством твердых включений, требует предварительной подготовки грубых поверхностей и сопровождается сильными вибрациями, от которых можно избавиться, только привлекая для работы станок с высокой жесткостью.
Встречное фрезерование
В отличие от попутной, встречный тип фрезерования предусматривает направление режущего инструмента на встречу движению заготовки. Благодаря этому удается не только повысить производительность, но и получить другие плюсы:
минимальная нагрузка на механизм, за счет чего продлевается его рабочий ресурс;
мягкое и равномерное воздействие на металл в процессе реза, позволяющее постепенно увеличивать глубину реза без отклонения от допустимых размеров;
отсутствие вибраций, даже при обработке металла с шероховатой грубой поверхностью.
К минусам встречного фрезерования относится то, что заготовка нуждается в надежной фиксации, так как сила резки частично направлена на отрыв шаблона от станины. Кроме того, недостатком является быстрый износ фрезы и то, что стружка плохо отводится и может попадать в зону резки.
Типы фрез для обработки
Фрезерные работы классифицируют по типу используемой режущей оснастки, по которым выделяют следующие способы и основные виды фрезерования:
Торцевое, которое производится с помощью торцевой фрезы, схожей со сверлом небольшой длины и увеличенного диаметра, на торце которого по всей окружности закреплены с разным шагом и одинаковой глубиной посадки 5 и более резцов. Такая оснастка применяется для формирования канавок, подсечек, окошек, колодцев, а также обратной фрезеровки, срезания торцов, формирования более точных габаритов заготовки.
Цилиндрическое, необходимое для корректировки высоты длинных и коротких граней, например, высоту ребер швеллера. В данном случае работа осуществляется винтовой фрезой универсального назначения в виде горизонтального валика, либо оснасткой с прямыми зубьями для работы по прямым поверхностям.
Дисковое, осуществляемое для формирования обычных продольных канавок с помощью фрезы, напоминающей режущую часть дисковой пилы.
Угловое, выполняемое инструментом в форме двух усеченных конусов, соединенных вместе, угол которого соответствует углу наклона канавки на изделие. Оснастка может быть выполнена целиком из быстрорежущей стали, либо дополняться вставными резцами из победитового сплава для резки металла повышенной твердости.
Концевое, предназначенное для создания уступов определенного размера как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости.
Фасонное, без которого невозможно создать изделия нестандартной формы. Для этого используют остроконечные фрезы со сложным профилем и с наличием острого края по внутренней стороне, либо оснастку с затылованными зубьями.
Кроме этого, существуют и другие типы: корончатые фрезы для получения крупных отверстий, червячные для обработки материала сразу несколькими режущими кромками и т. д.
Вертикальное и горизонтальное фрезерование
Для фрезерования используют разное оборудование, которое в зависимости от характера проведения манипуляций делят на два вида вертикальное и горизонтальное. Каждый из них имеет свои особенности применения, преимущества и минусы.
Вертикальная фрезеровка
Для выполнения данного вида фрезерных работ применяют специализированные вертикально-фрезерные станки, возможности которых позволяет работать в горизонтальной и вертикальной плоскости, и проводить:
Их используют для обработки не только металла, но и других материалов, как в единичном, так и поточном производстве. Данное оборудование легко работает даже с чугуном и сталью, позволяя выпускать высококачественные спиральные изделия, рамки, зубчатые колеса, штампы и другое. В зависимости от исполнения, они могут иметь ручное управление, ЧПУ или полностью автоматизированное.
Свое название оборудование получило, благодаря вертикально расположенному шпинделю. Здесь основное движение осуществляет фреза, а заготовку вращают только в соответствии с интенсивностью ее обрабатывания или по мере необходимости. При этом движение непосредственно заготовки на фрезерном столе может быть не только прямолинейным, но и криволинейным. Шпиндельная головка имеет возможность установочного передвижения по специальным вертикально расположенным направляющим и сдвигается совместно с гильзой в осевом направлении.
В зависимости от конструктивных особенностей вертикальные станки для фрезеровки разделяют на две категории:
Консольные – крупногабаритные агрегаты с массивной консолью, позволяющей производить сверление и осуществлять работу с помощью концевых, цилиндрических, торцевых и фасонных фрез. Из-за ограничений положения свободного пространства, их используют для производства деталей с небольшим весом и заготовкой незначительного размера.
Бесконсольные – в них стол перемещаются по направляющим основной станины, зафиксированной на фундаменте, что позволяет обеспечить высокую жесткость, а значить и точность обработки изделий. За счет отсутствия консоли, это оборудование может оборудовать крупные заготовки и изготавливать крупногабаритные детали. Станки бесконсольного типа незаменимы для обработки не только вертикальных, но и наклонных поверхностей.
Горизонтальное фрезерование
Фрезеровочные работы в горизонтальной плоскости осуществляются на специальных горизонтально-фрезерных станках, у которых шпиндель расположен горизонтально. Такое оборудование может работать угловыми, дисковыми и цилиндровыми фрезами, а также сборной оснасткой со сменными резцами. Кроме стандартных горизонтальных станков, существуют универсальные с возможностью установки инструментов любого типа, предназначенным не только для поверхностной линейной обработки металла, но и сложного реза выемок и пазов на вращающихся заготовках. Резка осуществляется под прямым углом и лучше всего подходит для формирования канавок с быстрым отведением стружки.
Технические проблемы фрезерования и пути их решения
Несмотря на использование технологичных современных фрезерных станков, данный процесс может сопровождаться возникновением ряда проблем, имеющих разные основания появления и пути решения. Одной из возможных проблем относится травмирование оператора отлетающей металлической стружкой, которое легко решается путем организации системы ее отвода. Но для процесса фрезеровки существуют и более весомые проблемы. К ним относится активное сокращение рабочего ресурса оснастки и повреждение поверхности заготовки при обработке.
Снижение срока службы инструмента
В эту категорию важных проблем технических и технологических проблем фрезеровки входит:
Быстрый износ кромки режущей оснастки. Как правило, он возникает в результате неправильной подачи обрабатываемого материала, установки несоответствующей оснастки или скорости ее вращения.
Сильное выкрашивание кромки фрезы, спровоцированное ее неправильным выбором, установки шпинделя под другим углом или слишком высокой скоростью его вращения. Также, к причинам образования этой проблемы может привести чрезмерное давление фрезы или плохое состояние обрабатываемой поверхности, не прошедшей необходимую подготовку.
Формирование на режущей кромки наростов и налипание металлической стружки, возникающее при резке мягких металлов (например, алюминия) и применения фрезы с неправильно подобранным углом. Решается путем смены оснастки.
Повреждение обрабатываемой поверхности
К самым частым повреждениям материала заготовки относится:
Образование наклепа в результате повышения температуры в области резания с увеличением прочности и уменьшением пластичности. Избежать ситуации можно, используя своевременное охлаждение детали.
Отклонение от вертикальности, которое обычно происходит при сильном износе кромки режущей оснастки или при неправильно подобранном режиме резки.
Несоблюдение размеров, возникающее в результате плохой фиксации, недостаточной жесткостью инструмента, недопустимого уровня его вибрации или увеличения интервала замены. Исправляется проблема сменой фрезы, более жестким усилием крепления заготовки и применением виброгасителей.
Выкрашивание и образование неровностей, которые являются результатом неправильной установки скорости и глубины, а также отсутствием равномерности подачи заготовки.
Предварительное изучение возможных сопровождающих негативных явлений, их причин и решений, позволит правильно подобрать оснастку и режим работы, что в целом скажется на качестве и производительности рабочего процесса.
Оставить заявку на услуги
Предлагаем Вам воспользоваться услугой по изготовлению Ваших деталей на нашем предприятии!
Для отправки чертежей Вы можете воспользоваться формой.
Наш сотрудник свяжется с Вами в течение дня.