Методы фрезерной обработки металла

Фрезерование представляет собой технологию обработки металла, используемую для придания заготовкам необходимых форм и размеров. Этот метод осуществляется при помощи специальных инструментов, называемых фрезами, которые устанавливаются на станках, включая те, что управляются компьютером. В процессе вращения фрезы происходит удаление слоя металла, что позволяет добиться заданных параметров и размеров заготовки.

Особенности техники фрезерной обработки металла 

Фрезерование предоставляет возможность формировать элементы с различными геометрическими параметрами, при этом основной акцент делается на воздействие инструмента, такого как сверло. В процессе вращения сверла с острыми зубцами оно медленно перемещается вдоль поверхности, снимая верхний слой материала.

Фрезерная обработка металла обладает несколькими ключевыми преимуществами:

• В отличие от других методов, таких как точение и сверление, фрезеровка не приводит к значительному нагреву от трения, что позволяет сохранить конечную форму заготовки.
• Для фрезерования требуются сверла с зубьями, которые периодически контактируют с обрабатываемой деталью, что снижает нагрузку на инструмент. Это обеспечивает долговечность фрезерного инструмента для металла.
• Фрезерование может проводиться на различных типах поверхностей, включая вертикальные, горизонтальные, наклонные и фасонные.

Однако у этого метода есть один недостаток: из-за многозубчатой конструкции инструмента нагрузка распределяется неравномерно, что может привести к увеличению уровня вибраций.

Основные виды фрезерной обработки

Существует два основных метода фрезерования: встречное и попутное. При попутном методе заготовка движется в направлении, параллельном движению режущего элемента, а при встречном – движение заготовки и фрезы направлено навстречу друг другу.

Выбор метода зависит от требований к окончательному результату. Попутное фрезерование обеспечивает гладкую поверхность, тогда как встречное фрезерование может привести к мелким дефектам и шероховатостям поверхности обрабатываемой детали, что часто используется, когда необходимо удалить большой слой материала.

Применение фрезерной обработки металла 

Процесс фрезерования заключается в удалении слоя материала (будь то дерево или металл) с помощью специального зубчатого инструмента, известного как фреза.

Важным преимуществом фрезерования является его универсальность. На фрезерных станках с ЧПУ можно обрабатывать не только металл, но и дерево, пластмассу и стекло. Применение методики включает в себя: 

• Гравировку и создание узоров; 
• Изготовление отверстий, включая резьбовые; 
• Разделку заготовок; 
• Шлифовку – для этой цели используются специальные малоабразивные насадки на фрезу. 

Эта технология характеризуется высокой скоростью обработки, разнообразием видов работ и низкой стоимостью производства.

Методы фрезерной обработки

Эффективность фрезерного оборудования зависит от различных факторов, таких как тип обработки, количество операций, включая те, которые могут быть выполнены без перемещения заготовки. Например, при изготовлении сложных деталей часто применяются многошпиндельные станки, обрабатывающие неподвижные детали в различных плоскостях.

На современных производствах используются различные методы фрезерования.

• Фрезерование уступов. Уступами называются фрагменты деталей, имеющие две перпендикулярные поверхности. Для этой операции применяются торцевые, дисковые и концевые фрезы, которые могут использоваться как на вертикальных, так и на горизонтальных станках.
• Торцевое фрезерование. При этом методе фрезерования используются торцевые фрезы и осуществляется только на горизонтальных станках.
• Профильное фрезерование. Этот метод используется для создания вогнутых или выпуклых профилей с помощью черновой, получистовой и чистовой обработки. Для работы со сложными деталями используются специализированные многокоординатные станки.
• Фрезерование глухих и сквозных пазов различных сечений. Для такой обработки применяются концевые и дисковые фрезы.

Наличие многих методов фрезерования металла открывает много возможностей для производства.

Типы фрез, которые используют в работе

Фрезы изготавливаются из высокопрочной инструментальной стали и разделяются на монолитные и спаянные. Монолитные фрезы производят методом литья, а спаянные состоят из припаянных наконечников к основанию.

Существует множество разновидностей фрез, в зависимости от их конструкции и назначения:

• Торцевые фрезы применяются для вырезания колодцев, канавок и других элементов с высокой точностью.
• Винтовые фрезы являются универсальными и широко используемыми. Они способны вести разрез по заданной спирали и выполнять различные виды обработки.
• Концевые фрезы применяются для работы как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях.
• Прямые фрезы применяются при обработке ровных и узких поверхностей.
• Цилиндрические фрезы используются для обработки параллельных плоскостей.
• Модульные фрезы применяются для нарезки зубцов.
• Корончатые фрезы используются для сверления отверстий и повышения производительности на станках с ЧПУ.
• Шпоночные фрезы оснащены канавками для отвода стружки.
• Конические фрезы используются для обработки элементов с округлой формой.
• Сферические фрезы создают канавки и уступы с точностью при однопроходной обработке.

В ассортименте производителей инструментов для фрезерного оборудования можно найти и другие типы фрез. При выборе фрезы важно учитывать материал, который будет обрабатываться, требования к точности и качеству обработки, чтобы достичь нужной геометрической формы детали.

Области применения фрезерования

Фрезеровка является востребованным методом обработки различных материалов, хотя чаще всего она применяется для металлических заготовок. Современные системы ЧПУ помогают сократить вероятность возникновения дефектов, а числовые программы упрощают управление оборудованием.

Технология фрезерования позволяет проводить гравировку, шлифовку, отрезку и даже токарные операции, в зависимости от типа обрабатываемого материала и выбранного типа фрезы. Этот метод применяется в архитектуре, обработке дерева и металла, дизайне, машиностроении, а также в ювелирном производстве.

Один из самых популярных металлов для фрезерования - алюминий. Его прочность, легкость и низкая температура плавления делают его идеальным материалом для создания разнообразных деталей. Алюминиевые компоненты находят применение в изготовлении рекламных конструкций, интерьерных элементах, а также в эксклюзивном дизайне.

Фрезеровка также позволяет наносить различные узоры, рельефы и надписи на предметы маркетинговых и кухонных товаров, сувенирную продукцию. Основные преимущества этого метода - точные размеры и формы, отсутствие заусенцев и идеальные края.