-Русский -RU Настройки

Настройки

Please select your country!

{{group.Text}}

{{"ifind_go-back" | translate}}

{{group.Text}}

Фрезерование канавок и пазов

Фрезерование канавокФрезерование пазов
 

При фрезеровании канавок и пазов зачастую предпочтительней применять трёхсторонние дисковые фрезы, чем концевые.

  • Обрабатываемые пазы или канавки могут иметь различную геометрию – быть короткими или протяженными, открытыми или закрытыми, прямолинейными или криволинейными, глубокими или мелкими, широкими или узкими
  • Обычно выбор инструмента определяется шириной и глубиной канавки и, в некоторой степени, её длиной
  • Тип станка и серийность производства определяют, какую фрезу следует использовать – концевую, длиннокромочную или дисковую
  • Трехсторонние дисковые фрезы являются более эффективным решением для обработки длинных и глубоких пазов, особенно при использовании горизонтальных станков. Однако распространение вертикальных фрезерных станков и обрабатывающих центров означает, что концевые и длиннокромочные фрезы также часто используются для целого ряда операций по фрезерованию канавок
 

Сравнение различных типов фрез

Трёхстороннее фрезерование

+ Открытые пазы
+ Глубокие пазы
+ Регулируемая ширина/допуски
+ Фрезерование набором фрез
+ Отрезка
+ Широкий ассортимент разной ширины/глубины
– Закрытые пазы
– Только прямолинейные канавки
– Эвакуация стружки

Концевые фрезы

+ Закрытые пазы
+ Неглубокие пазы
+ Нелинейные пазы
+ Универсальность (дополнительные методы):
  • Трохоидальное фрезерование пазов на деталях из труднообрабатываемых материалов (закаленные стали, жаропрочные сплавы и т.д.)
  • Плунжерное фрезерование для решения задач при работе с большими вылетами
  • Возможность выполнения другого типа операций получистового или чистового фрезерования
  • Концевые фрезы можно использовать не только для фрезерования пазов
– Глубокие пазы
– Большие силы резания
– Склонность к вибрации при отжатии
 
 

Трёхстороннее фрезерование

Трёхсторонние дисковые фрезы более эффективны при обработке длинных, глубоких, открытых пазов и обеспечивают оптимальную стабильность и производительность в этом виде фрезерования. Для одновременной обработки нескольких пазов в одной плоскости операция может быть осуществлена набором фрез.

Особенности применения

  • Размер фрезы, шаг зубьев и расположение фрезы в совокупности должны обеспечивать постоянное наличие в зацеплении хотя бы одного зуба
  • Контролируйте толщину срезаемой стружки для достижения оптимального значения подачи на зуб
  • При фрезеровании в сложных условиях проверьте требования к мощности и крутящему моменту. При креплении фрезы на оправке, чрезвычайно важным является жесткость последней и величина вылета наладки
  • Необходимо обеспечить жесткость и надежность закрепления детали и самой оправки для того чтобы противостоять усилиям резания встречного фрезерования

Попутное фрезерование:

  • Предпочтительный метод фрезерования
  • Используйте жёсткий упор в направлении тангенциальных сил резания для предотвращения сдвига заготовки Направление подачи совпадает с направлением сил резания, что накладывает высокие требования к жёсткости станка и отсутствию зазоров в ШВП

Встречное фрезерование:

  • Хорошая альтернатива при недостаточной жёсткости или при работе с труднообрабатываемыми материалами
  • Является хорошим решением при возникновении проблем с эвакуацией стружки при прорезке глубоких пазов.

Фрезерование с использованием маховика:

  • Дополнительный метод фрезерования при малой жесткости системы и при недостаточных мощностных характеристиках станка
  • Располагайте маховик как можно ближе к инструменту
  • Повышение надежности закрепления заготовки всегда способствует хорошим результатам обработки

Фрезерование открытых пазов трёхсторонними дисковыми фрезами

Расчёт подачи на зуб

Критическим фактором при фрезеровании трёхсторонними дисковыми фрезами является достижение подходящей подачи на зуб, fz. Недостаточная подача на зуб становится причиной серьёзных недостатков, поэтому при вычислениях необходимо проявлять особую внимательность.

Подачу на зуб, fz, следует уменьшать при фрезеровании глубоких пазов и увеличивать при фрезеровании неглубоких пазов для поддержания рекомендуемой максимальной толщины стружки. Например, при фрезеровании на всю ширину паза с применением геометрии M30 начальное значение максимальной толщины стружки должно составлять 0,12 мм.

Примечание: Поскольку при фрезеровании на всю ширину паза вместе работают две пластины, для вычисления подачи берётся половина количества пластин zn.

ae / Dcap (%)​ fz (мм/зуб) hex (мм)
​250,14​
0,12
​100,20
0,12
​50,28
0,12

Глубина резания

Для более глубоких пазов можно заказать специальную фрезу. При обработке глубоких пазов следует уменьшить подачу на зуб. Если паз неглубокий, увеличьте подачу.

Примечание: глубина обрабатываемого паза может быть ограничена диаметром оправки, прочностными характеристика шпоночного соединения и условиями эвакуации стружки.

Использование маховика на горизонтальных станках

При трехстороннем фрезеровании в зацеплении находится небольшое число зубьев, из-за чего в процессе резания возникают вибрации. Это отрицательно сказывается на результате обработки и производительности.

  • Установка маховика на фрезерную оправку зачастую является эффективным методом борьбы с вибрациями. Проблемы, вызванные недостаточной мощностью, крутящим моментом и стабильностью станка, часто решаются путём грамотного использования маховиков
  • Необходимость в использовании маховика тем выше, чем ниже мощность предполагаемого для обработки станка или чем выше уровень его износа
  • Располагайте маховик как можно ближе к инструменту.
  • Использование маховика делает обработку более плавной, что в свою очередь ведёт к снижению шума и вибрации и повышает стойкость инструмента
  • Маховик рекомендуется использовать совместно с встречным методом фрезерования
  • Для дальнейшего повышения стабильности при работе трёхсторонней дисковой фрезой используйте маховик максимально большого размера, который допустим на конкретной операции
  • В качестве маховика можно использовать несколько стальных дисков с отверстиями, соответствующими диаметру фрезерной оправки

Обработка пазов набором фрез с шахматным расположением зубьев

Фрезы, имеющие крепление с 2 шпонками, можно располагать в шахматном порядке для одновременного фрезерования нескольких пазов. Смещение фрез относительно друг друга помогает избежать вибрации. Также снижается потребность в маховиках.

Фрезерование узких и неглубоких пазов и канавок

Универсальные фрезы имеют многокромочные пластины различных форм, подходящих для обработки большинства типов канавок небольшой глубины. К распространённым областям применения относится фрезерование внутренних канавок под стопорные (пружинные) и уплотнительные кольца, а также небольших прямых или круговых наружных канавок, особенно на невращающихся деталях.

Обработка внутренних канавок

  • При круговом фрезеровании необходимо запрограммировать плавный вход инструмента в резание.
  • Учитывайте отношение диаметра фрезы к диаметру отверстия, Dc/Dw. Чем меньше это соотношение, тем больше будет длина линии контакта инструмента и обрабатываемого материала
 
 
 

Обработка пазов концевыми фрезами

Концевые фрезы используются, когда необходимо получить короткие неглубокие канавки, в частности, закрытые пазы и карманы, а также шпоночные пазы. Концевые фрезы – единственные инструменты, способные фрезеровать закрытые пазы со следующими характеристиками:

  • Прямые, изогнутые или расположенные под углом
  • Более широкие, чем диаметр используемой фрезы

Более тяжёлое фрезерование пазов зачастую выполняется длиннокромочными фрезами.

 

Выбор инструмента

Концевые и длиннокромочные фрезы

​​
Цельные твердосплавные концевые фрезыКонцевые фрезы для фрезерования уступов​ Длиннокромочные фрезы Концевые фрезы со сменными головками
Размер шпинделя/станка​ISO 30, 40, 50ISO 40, 50​ISO 40, 50​​ISO 30, 40, 50
Требования к стабильностиВысокие​СредниеВысокие​Низкие​
Черновая обработкаОчень хорошая​ХорошаяОчень хорошая​Приемлемая
Чистовая обработкаОчень хорошая​Хорошая​ПриемлемаяОчень хорошая
Глубина резания apБольшаяСредняяБольшаяМаленькая
УниверсальностьОчень хорошая​Хорошая​ПриемлемаяОчень хорошая
ПроизводительностьОчень хорошая​ХорошаяОчень хорошая​Хорошая

Особенности применения

  • Используйте концевые фрезы для ненагруженного резания с высокой прогнозируемой стойкостью совместно с высокопроизводительными патронами
  • Для получения минимально возможного вылета минимизируйте расстояние от патрона до режущей кромки
  • Для получения стружки удовлетворительной толщины обеспечьте соответствующую подачу на зуб Во избежание образования тонкой стружки, которая может стать причиной вибрации, заусенцев и неудовлетворительного качества обработанной поверхности используйте фрезы с крупным шагом зубьев
  • Для получения оптимального соотношения диаметра/длины и стабильности используйте инструмент максимально возможного диаметра
  • Для достижения наиболее благоприятного режущего действия используйте попутное фрезерование
  • Обеспечьте эвакуацию стружки из канавки. Во избежание скопления стружки используйте сжатый воздух
  • Для получения оптимальной стабильности и поддержки в направлении шпинделя используйте соединение Coromant Capto®

Фрезерование канавок концевыми фрезами

При фрезеровании канавки или паза, которое часто называют фрезерованием на всю ширину паза, обрабатывается три поверхности:

  • Закрытые с обоих концов пазы – карманы – требуют концевых фрез, способных работать с осевой подачей
  • Фрезерование на всю ширину паза концевой фрезой – сложная операция. Глубина резания в осевом направлении, как правило, должна составлять 70% длины режущей кромки. При определении оптимального метода обработки паза следует также учитывать жёсткость станка и эвакуацию стружки
  • Концевые фрезы чувствительны к воздействию сил резания. Ограничивающими факторами могут быть отжатие и вибрация, особенно при высоких скоростях обработки и больших вылетах

Обработка шпоночных пазов

Эта операция требует отдельных указаний в дополнение к общим рекомендациям по фрезерованию плоскостей и канавок. Направление сил резания и отжим инструмента при фрезеровании закрытого шпоночного паза не позволяют получить точного прямоугольного сечения. Точность обработки может быть повышена, если использовать фрезу несколько меньшего диаметра и обрабатывать паз за два прохода:

  1. Фрезерование шпоночных пазов – черновое фрезерование на полную ширину паза
  2. Фрезерование уступов – обработка паза по контуру методом встречного фрезерования для обеспечения перпендикулярности стенок.

На чистовых этапах обработки необходимо работать с небольшой глубиной резания, чтобы минимизировать отжим инструмента, что является определяющим фактором качества обработанной поверхности и геометрической точности паза (угол в 90°).


Фрезерование шпоночных пазов за два прохода
 

Методы расфрезеровывания закрытого паза или кармана в цельной заготовке

​При подготовке к фрезерованию длинных и узких пазов на всю ширину самым распространённым после сверления методом раскрытия карманов является линейное фрезерование с врезанием под углом.

При обработке неглубоких пазов в качестве альтернативы можно также применять фрезерование с осевой подачей. Круговое фрезерование с врезанием под углом применяется для обработки широких пазов и карманов.

 

Сравнение трёх методов

Традиционное фрезерование пазов

+ Можно использовать обычные 3-координатные станки
+ Высокая скорость съёма металла в стабильных условиях
+ Простое программирование
+ Широкий выбор инструментов
– Создаются большие радиальные силы резания
– Склонность к вибрации
– Глубокие пазы обрабатываются за несколько проходов
 

Трохоидальное фрезерование

+ Низкие радиальные силы резания – меньше склонность к вибрации
+ Минимальное отжатие при фрезеровании глубоких канавок
+ Производительный метод для:
  • обработки сталей высокой твёрдости и жаропрочных сплавов (ISO H и S)
  • областей применения, чувствительных к вибрации
+ Диаметр фрезы должен быть не более 70% ширины паза
+ Хорошая эвакуация стружки
+ Выделяется немного тепла
– Требуется больше программирования
 

Плунжерное фрезерование

​+ Отлично показывает себя при склонности к вибрации:
  • с большим вылетом инструмента
  • при фрезеровании глубоких пазов
  • при недостаточной жёсткости станка или наладки
– Низкая производительность в стабильных условиях
– Требуется остаточное фрезерование/чистовая обработка
– Фрезерование концевыми фрезами может привести к трудностям с эвакуацией стружки
– Ограниченный выбор инструментов
 

Черновое фрезерование пазов длиннокромочными фрезами

  • Фрезы с высоким показателем скорости съёма металла обычно используются для черновой обработки
  • Более короткие версии способны фрезеровать пазы глубиной, равной диаметру фрезы, на стабильных и мощных фрезерных станках
  • Для таких операций выбирайте станки с 50 конусом, так как работа фрез данного типа сопровождается высокими радиальными усилиями резания
  • Проверьте требования к мощности и крутящему моменту, поскольку они зачастую являются ограничивающими факторами для получения оптимальных результатов
  • Подбирайте оптимальный шаг зубьев для каждого типа операции

Более длинные исполнения фрез главным образом
предназначены для обработки кромок (по контуру).
 
 
ШагL ​​M ​​H 
Область примененияДлинные сборкиУниверсальные​Короткие сборки​
​Фрезерование уступов​Большая глубина ap/ae​Средняя глубина ap/aeНебольшая глубина ap/ae
​Фрезерование пазовНебольшая глубина ap/ae​Ограничения​__
vc м/мин
 

{{getHeaderText()}}

 
Мы используем файлы cookie, чтобы вам удобнее было пользоваться нашим сайтом. Подробнее о cookie.