Режущие инструменты для фрезерных станков: типы, функции и руководство по выбору

Мы уверены, что вы ежедневно видели множество компонентов сложной формы. Эти компоненты используются во многих приложениях, таких как лопатки турбин, блоки двигателей и т. д. Вам интересно, как изготавливаются эти компоненты. Для изготовления этих компонентов используется фрезерный станок с ЧПУ. Фрезерные инструменты используются для обработки компонентов этого станка. Эта статья об этих фрезерных инструментах, их типах и использовании и т. д.

Что такое фрезы и как они используются?

Существует множество фрез, предназначенных для обработки различных деталей. Понимание их основных характеристик и функций позволит изготовить качественные детали.

Что такое фреза?

Как я уже говорил ранее, фрезерный станок использует много фрез для обработки компонента. Эти фрезы представляют собой объекты с острыми краями, которые удаляют излишки материала в виде стружки, чтобы придать ему нужную форму. Торцевые фрезы, слябовые фрезы, сверла и т. д. являются обычными фрезами.

Обзор режущих инструментов для фрезерных станков

Его рабочий механизм прост. Вы просто вставляете режущий инструмент в заготовку, а затем перемещаете его в том направлении, где необходимо удалить материал. Концевая фреза — это пример фрезерного инструмента, который удаляет материал кончиком, а не боковыми сторонами.

13 различных типов фрез

До сих пор я упоминал только один режущий инструмент. В этом разделе вы узнаете о других фрезерных инструментах.

• Торцевая фреза

• На этом типе фрезы гравируется несколько зубьев.
• Обеспечивает эффективную отделку поверхности
• Идеально подходит для больших поверхностей

• Фреза для слябов

• Цилиндрический корпус с острыми периферийными режущими кромками
• Используется для удаления сыпучих материалов
• Специально разработан для горизонтально-фрезерного станка

• Резак с Т-образным пазом

• Используется для обработки «Т-образных» пазов.
• Используется для использования болтов и крепежных деталей и т. д.

• Резьбовая мельница

Эксплуатация:

• Операции по нарезанию резьбы
• Создание внутренних или внешних потоков
• Обработка сложных материалов

• фасочные фрезы

• Полезно для создания скошенного края
• Предназначен для снятия фасок и зачистки кромок заготовок.
• Повышение функциональности и эстетики

• Зубофрезерные фрезы

• Зуборезные инструменты, используемые для фрезерования зубчатых колес
• Используется для эффективного создания сложных профилей зубьев.
• Используется для эвольвентных зубчатых передач

• Радиусные и полые фрезерные инструменты

• Использовать для создания закругленных краев.
• Лучше всего подходит для обработки полых профилей
• Используйте его для эстетических и функциональных изгибов.

• Резак для шарикового носа

• Alтак называемая шаровая концевая фреза
• Полусферическая форма режущего инструмента
• Используется для 3D-обработки поверхностей, изготовления пресс-форм и обработки сложных кривых.

• Боковая и торцевая фреза

• Cодновременно обрабатывает боковые стороны и поверхность заготовки
• Идеально подходит для прорезки пазов и обработки поверхностей
• Обеспечивает универсальность в фрезерных работах

• Черновая концевая фреза

• Имеет зазубренные зубья для повышения эффективности резки.
• Предназначен для черновой резки
• Обеспечивает быстрое удаление материала

• Резак для древесины

• Имеют плоское дно с полукруглым профилем.
• Специально используется для обработки пазов под шпонки Вудраффа.
• Используется для компонентов, таких как шестерни и валы.

• Эвольвентный зубчатый резак

• Специально разработан для создания эвольвентных зубчатых колес.
• Отвечает за создание прочной геометрии для передачи мощности в зубчатых передачах.

• Ласточкин хвост резак

• Используется для обработки пазов типа «ласточкин хвост»
• Обычно используется в приспособлениях и приспособлениях
• Конструкция обеспечивает надежное крепление заготовки.

Распространенные типы концевых фрез и их функции.

Мы рассмотрели 13 типов фрез, но есть еще одна очень важная и широко используемая фреза — концевая фреза. Почему она так распространена? Потому что существует множество ее разновидностей, и она позволяет выполнять гибкие операции резания, включая резание пазов, углублений, профилей и т. д. Поэтому здесь мы рассмотрим три концевые фрезы в зависимости от их функций.

Черновая концевая фреза

Черновая концевая фреза подходит для черновой обработки и имеет волнистые кромки или стружколомы. Эти особенности позволяют быстро снимать большие объемы материала.

Концевая фреза для чистовой обработки

Фрезерный конец обычно используется для окончательной чистовой обработки поверхности благодаря гладким режущим кромкам с большим количеством зубьев.

Концевая фреза с изменяемой спиралью

Фреза с изменяемой спиралью позволяет снизить вибрацию и повысить стабильность, и широко используется для обработки специальных, труднообрабатываемых конструкционных материалов, таких как нержавеющая сталь и титан.

• Концевая фреза с высокой спиральной режущей кромкой

Фреза с высокой спиралью имеет угол спирали более 35°, что позволяет быстро удалять стружку. Она очень хорошо подходит для обработки алюминия или мягких материалов.

• Концевая фреза с низкой спиральностью

Этот фрезерный стан обладает повышенной прочностью, что делает его идеальным выбором для обработки твердых материалов.

Типы фрез для концевых фрез

В предыдущем разделе вы, должно быть, хорошо ознакомились с типами концевых фрез. А теперь давайте продолжим знакомство с ними, основываясь на форме фрез: квадратные, с закругленными углами и шаровидные.

Квадратный наконечник

• Имеет плоский режущий конец.
• Обеспечивает эффективность обработки плоских поверхностей и пазов.
• Также используется для более глубоких надрезов.

Угловой радиус

• Как видно из названия, эти фрезы имеют круглый конец.
• Полезно для создания контуров и сложных дизайнов.
• Эти биты можно использовать, когда требуются закругленные края или более высокая чистота поверхности.

Шаровидные наконечники

С помощью шаровых наконечников можно легко изготавливать 3D-контуры, формы и сложные кривые. Эти наконечники состоят из полусферического наконечника, который обеспечивает надежность работы.

Типы фрез для ручного фрезерного станка

В этом типе можно выполнять несколько операций, таких как торцевое фрезерование или прорезание пазов. Ручные фрезы используются для простых фрезерных операций. Распространенное название ручных фрезерных станков — фрезерование с коленом. Это фрезерование с коленом, потому что оно использует вертикальное колено для регулировки вверх и вниз заготовки для обработки.

Распространенные типы фрез и их функции

Все представленные ниже фрезы классифицируются по конструкции и функциям.

Типы концевых фрез

Здесь рассматриваются некоторые распространенные типы концевых фрез. Итак, начнем:

Шаровые мельницы-резцы

Вы видели изготовление форм, в которых требуются изогнутые поверхности. В этом случае используются шаровые фрезы. Полусферический наконечник на конце этого фрезы помогает эффективно производить круглые формы.

Квадратные концевые фрезы

Если вам нужны точные углы и кромки деталей, используйте фрезы с квадратным концом для эффективной работы.

Радиальные концевые фрезы

Их можно назвать угловыми фрезами с закругленным концом, поскольку эти инструменты предназначены для создания закругленных кромок на заготовках. Такие кромки важны для эстетического и функционального вида. Эти инструменты специально разработаны для глубоких вырезов внутри карманов или на задней стороне деталей.

Подрезка концевых фрез

Некоторые области компонентов невозможно обработать стандартными фрезерными инструментами, поскольку они не могут достичь этих точек. Поэтому концевые фрезы с подрезкой выполняют эту работу из-за своих углов и геометрии. Они обеспечивают высококачественную отделку поверхности.

Концевые фрезы с угловым радиусом

Если у ваших компонентов острые углы, то эти компоненты вызывают беспокойство. Поскольку они содержат точки концентрации напряжений, которые начнут генерировать трещины, что в конечном итоге приведет к отказу. Эти острые края притупляются с помощью концевых фрез с угловым радиусом.

Концевое фрезерование против торцевого фрезерования

Концевое фрезерование

Вместо наконечников для резки заготовок используются боковые поверхности сменных фрез. Лучшая технология для изготовления карманов и сложных деталей. Вертикальные и горизонтальные заготовки обрабатываются с использованием технологии концевого фрезерования.

Торцевое фрезерование

Эта технология позволяет получать плоские поверхности, перпендикулярные шпинделю, что идеально подходит для отделки ступеней.

Торцевые фрезы

Вы когда-нибудь задумывались; Какой инструмент можно использовать для отделки сторон ступеньки на прямоугольной заготовке? Итак, ответ — использовать торцевые фрезы. Эти инструменты лучше всего подходят для удаления объемного материала, при этом сохраняя хорошую отделку поверхности.

Фрезы для слябов

Эти инструменты используются при попутном фрезеровании и работают параллельно направлению заготовки. Более тяжелые разрезы возможны с большой скоростью и эффективностью.

Фрезы для Т-образных пазов и прорезные фрезы

Фрезы с Т-образными пазами

Используется для удаления излишков материала с целью превращения его в компоненты Т-образной формы. Примерами таких инструментов являются фреза для Т-образных пазов HSS, индексируемая фреза для Т-образных пазов и т. д.

Фрезы для прорезки пазов

Если предполагается делать пазы или прорези на компонентах, используются долбёжные фрезы. Обычные примеры включают в себя шпоночную фрезу, плоскую долбёжную фрезу и т. д.

Формовочные фрезы

Эти инструменты настраиваются в соответствии с областью применения, но в основном используются для создания профилей на заготовках. Распространенные типы включают выпуклые, скругление углов и т. д.

Летучие резаки

Вы можете использовать летучие фрезы как для ручного фрезерования, так и для фрезерования с ЧПУ. Он используется для создания плоских поверхностей и легкой обработки больших и плоских компонентов. При ручном фрезеровании он используется для достижения хорошей шероховатости поверхности и отделки.

Фрезерный инструмент и детали инструмента

В этом разделе рассказывается о руководстве по выбору фрезерного инструмента.

Анатомия фрезерного инструмента

Анатомия режущего инструмента означает, что такое геометрия или структура режущего инструмента. Любой фрезерный инструмент состоит из трех частей: канавок, углов винтовой линии и режущих кромок.

флейты

На поверхности инструмента имеются спиральные канавки, обеспечивающие удаление стружки.

Углы спирали

Угол между касательными режущей кромки и осевой линией инструмента. Влияет на силу резания, вибрацию и тепловыделение.

Режущие кромки

Кромки, которые режут или удаляют материал с поверхности заготовки.

Список инструментов для фрезерования с ЧПУ

В следующей таблице представлен перечень основных фрезерных инструментов.

Горизонтальные фрезы против вертикальных фрезерных инструментов

Материалы для фрезерных инструментов

Для изготовления режущих инструментов требуются материалы с высокой твердостью и высокой износостойкостью. В этом разделе представлены некоторые примечательные материалы.

Типы материалов для фрез

Углеродистая инструментальная сталь

Если материал вашей заготовки мягкий, то используйте инструмент из этого материала. Он имеет один предел, на который влияет перегрев во время фрезерования.

Быстрорежущая сталь (HSS)

Благодаря своей прочности, износостойкости и стойкости к высоким температурам быстрорежущая сталь подходит для использования при изготовлении фрез.

Инструменты из твердого сплава

Фрезерные инструменты, изготовленные с использованием карбида вольфрама и Co, называются инструментами из цементированного карбида. Это лучший материал для использования при высоких скоростях и температурах.

Керамические и металлокерамические фрезы

Кермет означает керамика + металл, что означает прочность и твёрдость режущего инструмента. Керамические и керамические фрезы используются для высокоскоростных операций.

Стеллитовые материалы

Сплавы на основе кобальта, устойчивые к термическому воздействию, износу и коррозии.

Покрытия для фрезерных инструментов

На фрезерные инструменты наносятся покрытия, устойчивые к коррозии и окислению, такие как SiC, которые помогают противостоять коррозии и высокотемпературному окислению. Покрытия увеличивают общий срок службы фрез.

Концевая фреза против торцевой фрезы – основные различия

Вот основные отличия:

При торцевом фрезеровании используются резцы, которые срезают материал с боков, а не с кончиков. Основные типы включают пазовое, профилирующее и контурное фрезерование. Используется для детальной обработки и обработки деталей сложной формы. Эффективный инструмент для высокоскоростной обработки. Для плоских поверхностей используется торцевая фреза. Основные типы включают создание пазов, выравнивание поверхностей и т. д. 

Ознакомившись с различиями между концевой и торцевой фрезой, вы сможете узнать больше о ключевых отличиях между ними, что позволит вам успешно изготавливать детали.

Руководство по выбору фрезы с ЧПУ

Факторы, которые следует учитывать при выборе фрезерных инструментов

Перед выбором фрезерного инструмента следует учесть следующие факторы:

Размер: подходящий размер для инструмента.

Диаметр: Инструмент должен соответствовать диаметру отверстия в заготовке.

Совместимость с материалом заготовки: Инструменты различаются для твердых и мягких материалов, поэтому выбирайте их соответствующим образом.

Простая фреза представляет собой плоский режущий зуб, окружающий инструмент.

Инструмент для фрезерных станков

Различные типы фрезерных инструментов — концевые фрезы, торцевые фрезы, фрезы для обработки Т-образных пазов и т. д. Эти инструменты различаются по конструкции и функциональности.

Советы по выбору правильного фрезерного инструмента

Перед выбором фрезерного инструмента рассмотрите следующие факторы:

1. Конструкции
2. Количество флейт
3. Угол спирали
4. Резец Геометрия

Количество канавок на фрезерном инструменте влияет на качество обработки поверхности, а угол наклона спирали влияет на удаление стружки. Примите во внимание качество обработки поверхности и шероховатость, прежде чем выбирать фрезерный инструмент.

Фрезерные станки с ЧПУ в действии

В этом разделе показано, как работает фрезерный инструмент.

Фрезерные режущие инструменты с ЧПУ для сложной обработки

ЧПУ работает посредством программирования и с меньшим вмешательством человека, что ограничивает вероятность ошибок. Мы используем станки с ЧПУ из-за их передовых функций. Это обеспечивает нас точными станками для сложных деталей.

Стратегии фрезерования с ЧПУ для высокой эффективности

Две лучшие техники могут использоваться для высокоэффективного попутного фрезерования и обычного фрезерования. При попутном фрезеровании режущий инструмент работает в направлении движения заготовки. В то время как при обычном фрезеровании инструмент работает в противоположном направлении движения заготовки, что обеспечивает повышенную скорость и точность.

Техническое обслуживание режущего инструмента фрезерного станка

Ниже приведены советы по обслуживанию режущих инструментов фрезерного станка:

Очистка и хранение фрезерных инструментов

Чистка инструментов до и после операции помогает защитить инструменты от коррозии. Соблюдайте расположение режущих инструментов наилучшим простым способом.

Переточка и замена инструмента

После многократного использования фрезерных инструментов кончики инструментов затупляются. Вот почему вы проверяете кончики до и после операции. Если лучше всего заточить, то сделайте это, в противном случае разумно заменить инструмент на новый.

Заключение

Мы можем сделать вывод, что фрезерные инструменты важны для фрезерных операций. Они различаются по конструкции, количеству канавок, геометрии и т. д., которые влияют на фрезерную операцию, поэтому перед выбором инструмента следует учитывать такие факторы, как диаметр, размер и совместимость материала заготовки.

Частые вопросы (FAQ)

Как выбрать лучший материал для режущего инструмента?

Зная размер, диаметр и совместимость материалов, вы сможете выбрать лучший материал для режущего инструмента.

Какая фреза идеальна для обработки алюминия?

Для обработки алюминия можно использовать высокоуглеродистую сталь.

Как уменьшить вибрацию при использовании фрез?

Использование оптимальной скорости резания и надежное крепление заготовки помогут вам снизить вибрацию при использовании фрез.