Процессы профильного фрезерования включают в себя различные этапы.
Шаг 1: Черновая обработка.Во время профильного фрезерования первая фаза называется «черновая обработка», во время которой удаляется большая часть материала. При черновой обработке большие фрезы с радиусными или черновыми вставками используются в очень агрессивной манере для удаления большей части материала заготовки.
Цель черновой обработки — сформировать деталь общей формы, оставив ровно столько материала (обычно от 1 мм до 3 мм), чтобы удалить его на получистовых и чистовых этапах. Черновая обработка также является необходимой операцией при изготовлении крупных сложных элементов в крупносерийных деталях, поскольку она позволяет сделать следующие этапы процесса обработки более точными.
Шаг 2: Получистовая обработка.Получистовая обработка выполняется после черновой обработки, которая направлена на придание заготовке формы. Небольшие инструменты используются для удаления материала, оставшегося после черновой обработки. Эта стадия улучшает поверхность детали для чистовой обработки. Хотя получистовая обработка не так сложна, как чистовая обработка, она обеспечивает значительное уменьшение поверхностного материала до достижения окончательного качества поверхности.
Шаг 3: Завершение.Финишная обработка относится к достижению конечного качества поверхности. На этом этапе последний материал, покрывающий деталь, удаляется с помощью инструментов с тонкими режущими кромками. Эти инструменты оставляют после себя гладкую поверхность, точно повторяющую особенности детали.
Финишная обработка имеет решающее значение для обеспечения правильной геометрии детали, особенно в условиях жёстких допусков. При профильном фрезеровании финишная обработка определяет конечные размеры и качество поверхности деталей, используемых в таких высокопроизводительных отраслях, как аэрокосмическая и медицинская промышленность.
Шаг 4: Суперфинишная обработка.Это метод, который выходит за рамки обычного процесса финишной обработки, чтобы достичь сверхгладкой поверхности и чрезвычайно точных допусков. Он часто используется в аэрокосмической промышленности, точных медицинских инструментах и других подобных областях, где качество финишной обработки поверхности имеет первостепенное значение. Специализированные инструменты и процессы финишной обработки поверхности, которые позволяют добиться зеркальной отделки компонентов, используются в суперфинишной обработке.
Инструменты, используемые при профильном фрезерованииВ процессе профильного фрезерования используются различные виды инструментов , такие как:
Инструменты для черновой и получерновой обработки.
Круглые пластины: эти компоненты прочные и могут выдерживать значительные нагрузки резания, что делает их идеальными для черновых операций, таких как интенсивное удаление материала.
Инструменты с радиусом: Эти инструменты имеют изогнутые края и используются при получерновой обработке. Они повышают устойчивость инструмента к вибрациям во время резки, делая его более эффективным на более твердых материалах.
Инструменты для финишной обработки.Концевые фрезы со сферическим концом: широко используемые для профильного фрезерования, эти фрезы позволяют обрабатывать плавные кривые и сложные контуры. Они подходят для финишных и суперфинишных стадий процесса, чтобы гарантировать высокую точность и качество поверхности.
Конусные концевые фрезы: Они необходимы для резки сложных и замысловатых форм, поскольку имеют резцы определённой формы. Эти резцы позволяют работать на твёрдых поверхностях, с которыми обычные резцы не могут работать.
Как выбрать правильный материал инструмента?Выбор правильного материала инструмента очень важен для получения правильной микроскопической отделки поверхности, срока службы инструмента при использовании и эффективности резки режущими инструментами.
Материал инструмента.Основные характеристики
- Углеродистые материалы.
- Высокая износостойкость, долговечность.
- Высокоскоростная обработка, твёрдые материалы.
Быстрорежущая сталь.- Экономически эффективный, гибкий.
- Обработка общего назначения.
Керамические инструменты.- Термостойкий, идеально подходит для высокоскоростной обработки.
- Точная отделка твёрдых материалов.
Методы профильного фрезерованияСуществует много типов методов профилирования. Классификации в основном основаны на направлении подачи, скорости фрезерования и геометрической сложности. Давайте рассмотрим сравнительную разработку распространенных методов профильного фрезерования;
2D и 3D профильное фрезерование.При сравнении стоимости и сложности 2D CNC-профилирование менее затратно и используется в основном на плоских поверхностях или конструкциях с ограниченной глубиной. В отличие от этого, 3D-профилирование позволяет создавать гораздо более сложные формы и контуры с помощью глубоких полостей и тонкой обработки поверхности.
Использование в обработке.Основные контуры, карманы.
Детали, формы, сложные конструкции для аэрокосмической отрасли.
Преимущества.Проще и экономичнее.
Высокоточные, сложные конструкции.
Попутное фрезерованиеПопутное фрезерование: инструмент вращается в том же направлении, что и подача, что обеспечивает превосходное качество обработки поверхности и снижает износ инструмента. Используется, когда требуется высокая чистота обработки.
Традиционное фрезерование: Инструмент вращается в противоположном направлении подачи, что может вызвать больше вибраций и дефектов поверхности. Но подходит для грубых работ и старых станков.
Высокоскоростная обработкаВысокоскоростная обработка определяется как повышение производительности за счет увеличения скорости резания. Некоторые из ее преимуществ включают в себя увеличение подачи, более быстрое время цикла, превосходную отделку и меньший износ инструмента. С другой стороны, она также требует более продвинутой обработки с ЧПУ вместе со специальными инструментами, вполне способными справиться с измененными условиями напряжения и нагрева во время этих операций.
Факторы, влияющие на операции профильного фрезерованияНа эффективность и результативность операций профильного фрезерования влияют несколько факторов сложности :
Свойства материала: Режущий материал всегда характеризуется твёрдостью, прочностью и теплопроводностью. Такие свойства влияют на то, как он или другие материалы подвергаются силам резания. Такие материалы, как титан и нержавеющая сталь, можно резать только на низких скоростях из-за их твёрдости, тогда как алюминий и другие мягкие материалы можно обрабатывать на относительно более высоких скоростях.
Операции на станках: Факторы точности, жёсткости и скорости станка с ЧПУ имеют первостепенное значение для выполнения эффективных операций по фрезерованию профилей. Любой станок, которому не хватает жёсткости, обязательно обеспечит некачественную отделку поверхности и низкий срок службы инструмента.
Параметры резки: производительность проекта фрезерования зависит от параметров резки, включая скорость резания, глубину резания и скорость подачи. Эти параметры значительно снижают износ инструментов, повышают эффективность обработки и улучшают качество поверхности. Таким образом, любая неровность может нарушить общую производительность фрезерного станка.