Frezowanie toczne

Na czym polega udane frezowanie toczne?

Frezowanie toczne definiuje się jako frezowanie zakrzywionych powierzchni poprzez obrót przedmiotu obrabianego wokół wybranej osi.

Mimośrodowe formy i kształty, które różnią się znacznie od wytwarzanych konwencjonalnymi metodami frezowania i toczenia, mogą być frezowane tocznie. Metoda ta charakteryzuje się bardzo dobrą objętościową wydajnością skrawania przy bardzo dobrej kontroli wiórów.

• Do wytworzenia powierzchni cylindrycznej wystarczy posuw promieniowy obracającego się frezu przy jednoczesnym obrocie przedmiotu obrabianego
• Przy jednoczesnym poruszaniu frezu w dwóch kierunkach powstają powierzchnie mimośrodowe, np. krzywki na wałku
• Ruch w więcej niż 2 osiach wymaga użycia narzędzia z możliwością zagłębiania skośnego
• Do obróbki stożkowego kształtu wymaganych jest 5 osi
• Frezowanie toczne złożonych kształtów, np. łopatek turbiny, wymaga jednoczesnego ruchu w 5 (lub 4) osiach, 2 lub 3 dla przedmiotu obrabianego oraz 1 lub 2 dla narzędzia
• Przedmioty takie, jak łopatki turbin, można wykonać przesuwając frez w więcej niż 2 osiach, obracając jednocześnie przedmiot.

Wybór metody frezowania tocznego

Frezowanie toczne czołem narzędzia – 4/5 osi

Główna metoda obróbki zewnętrznej.

+ Małe wysięgi

+ Mniejsze średnice narzędzia/niski moment obrotowy

+ Obróbka zewnętrzna/smukłe przedmioty

+ Profilowanie

− Nienaturalnie cynlindryczna powierzchnia

− Metoda nieodpowiednia do obróbki wewnętrznej

Frezowanie toczne walcową częścią narzędzia – 3/4 osie

Obowiązuje ta sama zasada, co w przypadku interpolacji kołowej (wewnętrznej/zewnętrznej), lecz podczas frezowania tocznego obraca się zarówno frez, jak i przedmiot obrabiany.

Stosowane głównie do obróbki powierzchni wewnętrznych.

+ Obróbka wewnętrzna

+ Powierzchnie cylindryczne

+ Wąskie rowki

+ Frezowanie gwintów

+ Okrągłość

− Profilowanie

− Większe średnice/wyższy moment siły

− Długie wysięgi

Sposób zastosowania frezowania tocznego

Pozycja frezu - płytki z prostą krawędzią skrawającą/dogładzające płytki Wiper

Położenie frezu

Szerokość skrawania

1 = Pierwsze przejście

2 = Drugie przejście

W czołowym frezowaniu tocznym, jedna dogładzająca płytka wiper służy do zapewnienia styku liniowego między frezem a obrabianą powierzchnią, celem nadania cylindrycznego kształtu powierzchni przedmiotu.

Ponieważ frezowana powierzchnia jest wypukła, powierzchnia styku płytki dogładzającej musi być płaska, a nie wybrzuszona. W celu pokrycia pełnej szerokości frezu, narzędzie musi być umieszczone co najmniej w dwóch położeniach (ofsetach): najpierw w położeniu E_w1 podczas pierwszego obrotu obrabianego przedmiotu, a następnie w położeniu E_w2 dla kolejnego obrotu.

Pozycja frezu - płytki o zaokrąglonych krawędziach/nie dogładzające

Do wytwarzania maksymalnie płaskiej powierzchni metodą frezowania tocznego optymalnym narzędziem jest frez o niewielkiej średnicy z promieniową głębokością skrawania a_e mniejszą niż 40% efektywnej średnicy frezu DC.

Konieczne jest jednak zwiększenie wartości a_e w celu zapewnienia najwyższej produktywności. Można to osiągnąć zwiększając:

• Średnicę frezu
• Współczynnik zaangażowania promieniowego – a_e/DC

Aby uzyskać akceptowalną wysokość nierówności, frez należy przesunąć względem osi przedmiotu obrabianego. Wielkość przesunięcia zależy od a_e i jest odczytywana z wykresu współczynnika a_e/DC.

Przesunięcie (położenie frezu) i szerokość skrawania

Szerokość krawędzi dogładzającej

Szerokość skrawania

Do frezowania powierzchni szerszych od średnicy frezu, należy pozostać w pozycji początkowej, a następnie przesunąć frez wzdłuż osi przedmiotu obrabianego na wymaganą odległość, nie więcej jednak niż 80% a_ez1 na obrót. Jeśli konieczna jest obróbka występu pod kątem 90°, należy przesunąć frez w drugie położenie, E_w2.

Zasada dosuwu wgłębnego

Podczas frezowania tocznego narzędzie frezarskie powinno być wprowadzane w zazębienie z materiałem przedmiotu obrabianego w kierunku promieniowym. Prędkość obrotowa przedmiotu powinna odpowiadać wielkości posuwu na ostrze zalecanej dla danej płytki. Frez powinien być odsuwany od materiału osiowo.