Угловое фрезерование в механобработке
В области прецизионной обработки угловое фрезерование стало мощным средством придания формы сложным деталям благодаря своим уникальным технологическим характеристикам. Это широко используемый метод обработки с ЧПУ и традиционных операций фрезерования, особенно при изготовлении угловых элементов, фасок, скосов или наклонных поверхностей. От ключевых компонентов аэрокосмической промышленности до тонких компонентов электронного оборудования, угловое фрезерование получило широкое применение, обеспечивая практичное решение для удовлетворения требований современного производства к высокой точности и производительности.
Что такое угловое фрезерование?
Угловое фрезерование относится к контролируемому удалению материала с поверхности с помощью фрезы, расположенной под определённым углом по отношению к обрабатываемой детали, и также называется угловым фрезерованием. Обычно это достигается регулировкой угла наклона обрабатываемой детали, наклоном фрезерной головки или использованием специально разработанных приспособлений и инструментов.
Угловое фрезерование отличается от традиционного. Плоскость, получаемая при этом, не параллельна (или перпендикулярна) оси режущего инструмента, а расположена под определенным углом к оси вращения инструмента. Этот уникальный метод обработки позволяет создавать сложные формы, которых трудно достичь традиционными способами. При обработке лопаток авиационных двигателей сложные криволинейные поверхности и угловые особенности на поверхности лопаток могут быть точно воспроизведены с помощью углового фрезерования, что обеспечивает эффективную работу двигателя.
Ключом к реализации углового фрезерования является глубокая интеграция технологии числового программного управления (ЧПУ). Благодаря системе ЧПУ последовательность перемещения режущего инструмента и обрабатываемой детали точно запрограммирована, и каждое действие строго соответствует чертежу. Будь то крошечный электронный компонент или крупная механическая конструкция, они могут быть точно обработаны под управлением ЧПУ
станка.
Что такое угловое фрезерование?
Угловое фрезерование относится к контролируемому удалению материала с поверхности с помощью фрезы, расположенной под определённым углом по отношению к обрабатываемой детали, и также называется угловым фрезерованием. Обычно это достигается регулировкой угла наклона обрабатываемой детали, наклоном фрезерной головки или использованием специально разработанных приспособлений и инструментов.
Угловое фрезерование отличается от традиционного. Плоскость, получаемая при этом, не параллельна (или перпендикулярна) оси режущего инструмента, а расположена под определенным углом к оси вращения инструмента. Этот уникальный метод обработки позволяет создавать сложные формы, которых трудно достичь традиционными способами. При обработке лопаток авиационных двигателей сложные криволинейные поверхности и угловые особенности на поверхности лопаток могут быть точно воспроизведены с помощью углового фрезерования, что обеспечивает эффективную работу двигателя.
Ключом к реализации углового фрезерования является глубокая интеграция технологии числового программного управления (ЧПУ). Благодаря системе ЧПУ последовательность перемещения режущего инструмента и обрабатываемой детали точно запрограммирована, и каждое действие строго соответствует чертежу. Будь то крошечный электронный компонент или крупная механическая конструкция, они могут быть точно обработаны под управлением ЧПУ
станка.
Типы угловых фрез
Существуют различные типы и размеры угловых фрез, которые могут быть настроены в соответствии с конкретными потребностями обработки и областями применения. Ниже перечислены распространенные типы угловых фрез, но для конкретных применений также могут использоваться другие специализированные инструменты, такие как фрезы типа «ласточкин хвост» и фрезы для снятия фасок.
Одноугольная фреза.
Одноугольные фрезы используются для обработки одноугольных поверхностей заготовок. Они имеют стандартные углы, такие как 30°, 45°, 60° и 90°, а также могут быть настроены в соответствии с конкретными требованиями. Эти инструменты обычно имеют режущие кромки по окружности и используются для снятия фаски, снятия фасок и обработки наклонных канавок.
Двухугольная фреза.
Двухугольные фрезы имеют режущие кромки с обеих сторон окружности, что позволяет обрабатывать две наклонные поверхности за одну операцию без необходимости смены инструмента. Они используются для обработки V-образных пазов, канавок в форме ласточкиного хвоста и фасок как симметричного, так и асимметричного исполнения.
Способы углового фрезерования
Наклон фрезерной головки.
Большинство вертикально-фрезерных станков позволяют наклонять головку влево или вправо. Регулировка угла наклона шпинделя позволяет фрезе входить в зацепление с заготовкой под нужным углом.
Использование угловых или синусоидальных пластин.
Заготовки могут устанавливаться на пластины с регулируемым углом наклона или синусоидальные пластины, чтобы удерживать их под определенным углом во время обработки. Это идеально подходит для точной угловой резки.
Поворотные столы и индексирующие приспособления.
Поворотные столы обеспечивают возможность углового позиционирования для сложных геометрических форм. Эти инструменты обеспечивают контролируемое вращение и позиционирование при многоосевой обработке.
Многоосевая обработка с ЧПУ
Современные 4- или 5-осевые станки с ЧПУ позволяют выполнять динамическое угловое фрезерование без физического изменения положения заготовки или шпиндельной головки. Такой подход повышает точность и сокращает время настройки.
Применение углового фрезерования: Прецизионная обработка в различных отраслях промышленности
В аэрокосмической отрасли требования к высокой точности изготовления деталей делают технологию углового фрезерования ключевой. Рабочие колеса авиационных двигателей, конструктивные элементы крыльев и т.д. — все это должно быть обработано с точными углами и сложными криволинейными поверхностями с помощью углового фрезерования, чтобы обеспечить безопасный полет и высокую эффективность работы самолета. Турбины авиационных двигателей должны вращаться с высокой скоростью при высокой температуре и высоком давлении. Процесс углового фрезерования позволяет обеспечить угловую точность и качество поверхности лопастей турбины, тем самым повышая эффективность сгорания топлива и выходную мощность двигателя.
В автомобилестроении обработка ключевых компонентов, таких как цилиндры двигателя и шестерни трансмиссии, также неотделима от процесса углового фрезерования. Благодаря угловому фрезерованию на этих компонентах могут быть обработаны точные системы отверстий, канавки и угловые элементы для повышения мощности и надёжности автомобиля. Обработка различных масляных каналов, водяных канавок и монтажных отверстий на цилиндре двигателя требует применения технологии углового фрезерования для обеспечения точности размеров и позиционирования, что обеспечивает нормальную работу двигателя.
В области изготовления пресс-форм технология углового фрезерования помогает создавать различные сложные полости и сердечники пресс-форм. Будь то пластиковая форма, форма для литья под давлением или форма для штамповки, угловое фрезерование позволяет обрабатывать высокоточные углы и криволинейные поверхности в соответствии с требованиями конструкции формы, обеспечивая гарантию формования пластмассовых изделий, металлических отливок и т.д. Полость пластиковой формы требует высокоточного качества поверхности и сложной формы. Процесс углового фрезерования может соответствовать этим требованиям, что позволяет эффективно контролировать чистоту поверхности и точность размеров пластмассовых изделий.
Одноугольная фреза.
Одноугольные фрезы используются для обработки одноугольных поверхностей заготовок. Они имеют стандартные углы, такие как 30°, 45°, 60° и 90°, а также могут быть настроены в соответствии с конкретными требованиями. Эти инструменты обычно имеют режущие кромки по окружности и используются для снятия фаски, снятия фасок и обработки наклонных канавок.
Двухугольная фреза.
Двухугольные фрезы имеют режущие кромки с обеих сторон окружности, что позволяет обрабатывать две наклонные поверхности за одну операцию без необходимости смены инструмента. Они используются для обработки V-образных пазов, канавок в форме ласточкиного хвоста и фасок как симметричного, так и асимметричного исполнения.
Способы углового фрезерования
Наклон фрезерной головки.
Большинство вертикально-фрезерных станков позволяют наклонять головку влево или вправо. Регулировка угла наклона шпинделя позволяет фрезе входить в зацепление с заготовкой под нужным углом.
Использование угловых или синусоидальных пластин.
Заготовки могут устанавливаться на пластины с регулируемым углом наклона или синусоидальные пластины, чтобы удерживать их под определенным углом во время обработки. Это идеально подходит для точной угловой резки.
Поворотные столы и индексирующие приспособления.
Поворотные столы обеспечивают возможность углового позиционирования для сложных геометрических форм. Эти инструменты обеспечивают контролируемое вращение и позиционирование при многоосевой обработке.
Многоосевая обработка с ЧПУ
Современные 4- или 5-осевые станки с ЧПУ позволяют выполнять динамическое угловое фрезерование без физического изменения положения заготовки или шпиндельной головки. Такой подход повышает точность и сокращает время настройки.
Применение углового фрезерования: Прецизионная обработка в различных отраслях промышленности
В аэрокосмической отрасли требования к высокой точности изготовления деталей делают технологию углового фрезерования ключевой. Рабочие колеса авиационных двигателей, конструктивные элементы крыльев и т.д. — все это должно быть обработано с точными углами и сложными криволинейными поверхностями с помощью углового фрезерования, чтобы обеспечить безопасный полет и высокую эффективность работы самолета. Турбины авиационных двигателей должны вращаться с высокой скоростью при высокой температуре и высоком давлении. Процесс углового фрезерования позволяет обеспечить угловую точность и качество поверхности лопастей турбины, тем самым повышая эффективность сгорания топлива и выходную мощность двигателя.
В автомобилестроении обработка ключевых компонентов, таких как цилиндры двигателя и шестерни трансмиссии, также неотделима от процесса углового фрезерования. Благодаря угловому фрезерованию на этих компонентах могут быть обработаны точные системы отверстий, канавки и угловые элементы для повышения мощности и надёжности автомобиля. Обработка различных масляных каналов, водяных канавок и монтажных отверстий на цилиндре двигателя требует применения технологии углового фрезерования для обеспечения точности размеров и позиционирования, что обеспечивает нормальную работу двигателя.
В области изготовления пресс-форм технология углового фрезерования помогает создавать различные сложные полости и сердечники пресс-форм. Будь то пластиковая форма, форма для литья под давлением или форма для штамповки, угловое фрезерование позволяет обрабатывать высокоточные углы и криволинейные поверхности в соответствии с требованиями конструкции формы, обеспечивая гарантию формования пластмассовых изделий, металлических отливок и т.д. Полость пластиковой формы требует высокоточного качества поверхности и сложной формы. Процесс углового фрезерования может соответствовать этим требованиям, что позволяет эффективно контролировать чистоту поверхности и точность размеров пластмассовых изделий.
Ключевые моменты углового фрезерования
При выполнении углового фрезерования важно правильно выбрать параметры резания. Правильное сочетание скорости резания, скорости подачи и глубины резания может повысить эффективность обработки, обеспечивая при этом качество обработки. Для различных материалов и инструментов необходимо определить наилучшие параметры резания путем экспериментов и накопления опыта. При обработке материалов из алюминиевых сплавов из-за низкой твердости алюминиевого сплава скорость резания может быть соответствующим образом увеличена для повышения эффективности обработки, при обработке материалов из нержавеющей стали из-за низкой эффективности резания нержавеющей стали необходимо снизить скорость резания и увеличить скорость подачи для обеспечения качества обработки.
Правильная установка и позиционирование инструмента также являются ключом к обеспечению точности углового фрезерования. При установке инструмента строго следуйте инструкциям по эксплуатации, чтобы обеспечить точность установки и стабильность инструмента. При использовании станков с ЧПУ для углового фрезерования траектория движения инструмента также должна быть точно запрограммирована, чтобы избежать столкновений инструмента с обрабатываемой деталью или станком. При обработке заготовок сложной формы необходимо сгенерировать точные траектории движения инструмента с помощью программного обеспечения CAM и выполнить имитацию обработки, чтобы обеспечить безопасность и точность процесса обработки.
Разумное использование охлаждающей жидкости может эффективно снизить температуру резания, продлить срок службы инструмента и улучшить качество обрабатываемой поверхности. При выборе СОЖ выберите подходящий тип охлаждающей жидкости в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала и инструмента и обеспечьте её достаточную подачу. При обработке материалов из жаропрочных сплавов требуется специальная СОЖ для жаропрочных сплавов для снижения температуры резания и предотвращения износа инструмента.
Заключение
Угловое фрезерование — это универсальный и точный метод обработки, используемый для создания угловых поверхностей и элементов в широком спектре отраслей промышленности. Независимо от того, корректируете ли вы геометрию головки блока цилиндров или создаете сложные аэрокосмические компоненты, освоение технологии углового фрезерования обеспечивает оптимальную функциональность, подгонку и чистовую отделку. Используя правильное оборудование, оснастку и стратегии программирования, производители могут добиваться стабильных и высококачественных результатов даже в самых сложных деталях.
Правильная установка и позиционирование инструмента также являются ключом к обеспечению точности углового фрезерования. При установке инструмента строго следуйте инструкциям по эксплуатации, чтобы обеспечить точность установки и стабильность инструмента. При использовании станков с ЧПУ для углового фрезерования траектория движения инструмента также должна быть точно запрограммирована, чтобы избежать столкновений инструмента с обрабатываемой деталью или станком. При обработке заготовок сложной формы необходимо сгенерировать точные траектории движения инструмента с помощью программного обеспечения CAM и выполнить имитацию обработки, чтобы обеспечить безопасность и точность процесса обработки.
Разумное использование охлаждающей жидкости может эффективно снизить температуру резания, продлить срок службы инструмента и улучшить качество обрабатываемой поверхности. При выборе СОЖ выберите подходящий тип охлаждающей жидкости в соответствии с характеристиками обрабатываемого материала и инструмента и обеспечьте её достаточную подачу. При обработке материалов из жаропрочных сплавов требуется специальная СОЖ для жаропрочных сплавов для снижения температуры резания и предотвращения износа инструмента.
Заключение
Угловое фрезерование — это универсальный и точный метод обработки, используемый для создания угловых поверхностей и элементов в широком спектре отраслей промышленности. Независимо от того, корректируете ли вы геометрию головки блока цилиндров или создаете сложные аэрокосмические компоненты, освоение технологии углового фрезерования обеспечивает оптимальную функциональность, подгонку и чистовую отделку. Используя правильное оборудование, оснастку и стратегии программирования, производители могут добиваться стабильных и высококачественных результатов даже в самых сложных деталях.
