Концевые фрезы являются инструментами для обработки деталей, поскольку они повышают точность и эффективность процесса удаления материала. Тем не менее, все концевые фрезы не могут быть одинаковыми, например, черновые или чистовые концевые фрезы. Каждый тип в отрасли производится для одной конкретной цели с точки зрения его геометрии и стиля резки. Таким образом, важно выбрать правильный для вашего применения. В этой записи блога основное внимание уделяется основным характеристикам двух наиболее распространенных типы концевых фрез — черновая и чистовая обработка. Сравнивать их применение, как они спроектированы и их основное назначение. С помощью правосторонней фрезы поверхность может быть как грубо подготовлена, так и тонко выглажена, при этом материал быстро удаляется. Эта черновая и концевые фрезы для финишной обработки может быть весьма значительным и полезным, если используется правильно. Продолжайте читать, чтобы лучше понять эти инструменты, их важность и как выбрать правильный инструмент для ваших требований к обработке.
Каково назначение концевой фрезы и как она изготавливается?
Классификация концевых фрез
Концевые фрезы подразделяются на различные категории в зависимости от их конструкции и применения. Наиболее распространенные типы включают:
- Одной из основных задач Область применения этих инструментов — это гидравлический или механический приводной механизм концевой фрезы. Этот тип концевая фреза предлагает значительную способность удаления материала и включает такие режущие кромки, как круглая режущая чаша и грубые отверстия зубьев. Типичные области применения включают общее тяжелое фрезерование и обработку в низкоскоростных рулях для механических систем.
- Чистовая концевая фреза: Более или менее вращающийся конец этих типов имеет острые края, чтобы пропускать только свет через поверхность. Скорее, они должны сглаживать края заготовки.
- Сферические концевые фрезы: Располагаются по кругу или вращаются, образуя единую сферическую вершину.
- Концевые фрезы углового радиуса: В большинстве случаев они подходят для ваших задач по изготовлению пресс-форм, поскольку имеют низкий износ режущих кромок и подвержены интенсивному использованию в ходе процесса.
- Концевые фрезы с прямой канавкой: Это шарнирные кромки, используемые на мягких совместимых материалах, например, дереве и пластике.
Выбор правильного типа концевой фрезы повышает эффективность работы, качество и срок службы инструмента.
Стандартные концевые фрезы и их особенности
Стандартные концевые фрезы являются одним из основных режущих инструментов, которые легко используются в различных операциях для удаления материала посредством резания. Они бывают разных форм, размеров и материалов, каждый тип подходит для определенной цели обработки. Ниже приведены основные характеристики и классификации стандартных концевых фрез:
- Материальная композиция: Концевые фрезы производятся с использованием быстрорежущей стали (HSS), карбида, кобальта и керамики в качестве обычных материалов. Например, твердосплавные пластины обладают подходящей твердостью и прочностью, что делает их более подходящими для обработки сложных материалов на высокой скорости.
- Количество флейт: Канавки также определяют функционирование инструмента. Общий стандарт предусматривает от двух до восьми канавок для концевых фрез. Чем меньше канавок, тем легче достичь высокой скорости съема материала на более мягких материалах; и наоборот, чем больше канавок, тем лучше отделка на более твердых материалах.
- Покрытия: Применение сложных покрытий, таких как нитрид титана (TiN), нитрид алюминия и хрома (AlCrN) или алмазоподобный углерод (DLC), увеличивает срок службы инструмента, снижает трение и повышает термостойкость инструмента при использовании на высоких скоростях.
Чтобы достичь желаемого уровня качества резки, сократить время обработки и продлить срок службы инструмента, крайне важно использовать наиболее подходящую стандартную концевую фрезу с надлежащими характеристиками и настройками.
Когда использовать концевую фрезу
Концевые фрезы используются для таких операций, как прорезка пазов, профилирование или выборка карманов, которые требуют точной резки со сложными контурами. Они вполне подходят для эффективного удаления материалов для получения тонких или сложных элементов на заготовке. Концевые фрезы особенно полезны для операций обработки, которые требуют четких кромок, тонких поверхностей или узких границ. Кроме того, когда требуется боковая резка или боковое фрезерование, они используются вместо сверл, поскольку они могут сочетать более одного направления резки.
Изучение функции черновой концевой фрезы
Знание особенностей черновых концевых фрез
Обращаясь к этому типу инструмента, черновые концевые фрезы отлично подходят для объемной резки материала, поскольку они имеют зубчатую кромку, которая имеет тенденцию разламывать большие куски на то, что называется зубьями. Эта особенность снижает силы резания, которые необходимо обрабатывать, следовательно, помогая генерировать меньше тепла, а также продлевая срок службы инструмента. Работая в тяжелых процессах обработки, новые концевые фрезы имеют отличные процессы удаления материала и, как правило, служат долго. Они помогают в процессе черновой обработки, который обычно является первой частью обработки, поскольку они лучше всего подходят для резки твердых материалов и помогают в финишных операциях.
Применение и преимущества концевых фрез обычного грубого типа
Концевые фрезы грубого типа являются необходимым режущим инструментом для выбора в областях тяжелой обработки, где требуется торцевая резка. Они справляются с процессами, требующими работы со сталью, чугуном и другими тяжелыми материалами; это делает их полезными в аэрокосмической, автомобильной и даже промышленных центрах. Основное преимущество касается зубьев концевой фрезы, поскольку они нарезаются таким образом, что это минимизирует силы резания, при этом значительно сокращая время обработки. Более того, эти инструменты помогают в процессе черновой обработки. В сочетании с передовыми технологическими режущими инструментами они помогают в таких процессах, как формование заготовки и дальнейшее содействие в финишной обработке, идеально справляясь с порезами.
Каким образом черновые концевые фрезы обеспечивают эффективный процесс удаления материала?
Несмотря на то, что их обычно называют черновым инструментом, черновая обработка торца основана на использовании специальной конструкции зуба, которая дробит крупную стружку на более мелкие части и равномерно распределяет их по заготовке. Это снижает общие усилия, прилагаемые при резке, улучшает распределение тепла и снижает вибрацию инструмента, что позволяет быстрее удалять стружку. Их зазубренные края также делают черновые концевые фрезы менее подверженными повреждениям при резке более твердых сплавов и большинства металлов, несмотря на то, что они сталкиваются с такими суровыми условиями. Более того, такие суровые условия работы с точки зрения скорости и срока службы компенсируются и без проблем удовлетворяются этими инструментами при использовании для черновой обработки.
Сравнение черновых и чистовых концевых фрез
Различия в силе резания и эффективности
Благодаря запатентованной структуре зубьев, которая разрезает стружку на мелкие кусочки, черновые концевые фрезы могут выдерживать более высокие силы резания. Они всегда быстры и эффективны, когда дело доходит до удаления и перегрузки материалов во время большинства операций резки. С другой стороны, чистовые концевые фрезы настроены на низкие силы резания, поскольку они обрабатывают поверхности. В случае черновых концевых фрез они больше касаются кинетики и физической прочности; что касается чистовых концевых фрез, они в основном касаются качества и прочности в отношении вибрации и точности размеров. Эти факты и логика о назначении структурного дизайна напрямую связаны с производительностью и эффективностью соответствующих концевых фрез в различных процессах обработки.
Контроль чистоты и точности поверхности реза
Концевые фрезы для финишной обработки, без сомнения, отвечают за изменение качества поверхности и точности благодаря своей геометрии и параметрам резания. Их детальная конструкция облегчает резку мелких частиц. Это делается с целью снижения вибрации росы и контроля резки материала. Гладкость, достигаемая при использовании инструментов для финишной обработки, сводит к минимуму дальнейшую резку, которая является пустой тратой времени. Чаще всего практикуется, что более низкие скорости подачи и надлежащим образом покрытые инструменты при использовании с концевыми фрезами для финишной обработки обеспечивают надлежащие размеры для качественных резов, получаемых при резке прецизионных деталей.
Выбор между черновыми и чистовыми концевыми фрезами
Когда кто-то сталкивается с выбором между черновой концевой фрезой и чистовой концевой фрезой, решение обычно зависит от стадии обработки и конечной цели для детали. Например, черновые концевые фрезы полезны для быстрого удаления большого количества материала при выполнении начальных стадий обработки. Эти фрезы известны своей способностью достигать высокой скорости удаления материала и подходят для использования в случаях, когда качество поверхности не имеет значения.
Однако чистовые концевые фрезы используются на последнем этапе обработки, чтобы иметь критические допуски и точную отделку поверхности. Эти инструменты работают с гораздо меньшей скоростью подачи и специально разработаны для выполнения сложных детализированных работ. Чтобы добиться оптимальной эффективности конструкции, необходимо учитывать тип обрабатываемого материала, насколько точными должны быть допуски и насколько хорошей будет желаемая шероховатость поверхности. Начиная процесс с черновых инструментов и затем переходя к чистовым инструментам, можно значительно улучшить рабочий процесс и результаты.
Как количество канавок влияет на производительность фрезерования
Влияние количества канавок на процесс съема материала
Фрезерные инструменты с различным количеством канавок оказывают влияние на скорость удаления материала, а также на производительность резки. Инструменты с меньшим количеством канавок, например, с двумя или тремя, имеют большее пространство канавок, что облегчает удаление стружки, тем самым увеличивая скорость удаления материала. Эти инструменты очень хорошо работают с мягким материалом и при агрессивной резке. С другой стороны, инструменты с большим количеством канавок создают меньшее пространство канавок, что повышает их прочность и делает их подходящими для твердых материалов или когда требуются инструменты с более высокой точностью или более тонкой отделкой. Количество выбираемых канавок зависит от обрабатываемого материала, скорости операции и необходимой отделки поверхности.
Баланс скорости и эффективности резки
Для достижения эффективности резания и скорости, к которым стремятся в процессе обработки, крайне важно, чтобы геометрия инструмента, свойства материала и условия обработки были рассмотрены подробно. Фактом является то, что повышенная скорость резания повышает производительность, однако в некоторых случаях режущий инструмент будет страдать от недостатка прочности, особенно при высокоскоростной обработке твердых материалов. С другой стороны, пониженные скорости могут продлить срок службы инструмента HTC и качество обработки поверхности в большей степени, но это будет работать против общей эффективности обработки. Для достижения баланса критически важным является восприятие и понимание оператором скорости шпинделя, скорости подачи и конструкции канавки относительно обрабатываемого материала и желаемого результата. Периодические прерывания процесса резания, в ходе которых проводятся измерения и корректирующие действия определенных параметров, чтобы обеспечить постоянство резки и отсутствие повреждений головки инструмента или дефектов обрабатываемого материала.
Основные соображения при выборе концевой фрезы
Тип материала и совместимость, что имеет значение
Самое главное, что используемые концевые фрезы определяются обрабатываемым материалом. Одним из таких примеров является алюминий, сталь, титан, композиты и т. д.; все они имеют тонкие отличительные свойства, которые влияют на резку, будь то твердость, прочность на разрыв или теплопроводность. Например, алюминиевые ресурсы более мягкие и, следовательно, пластичные, требующие инструментов с острыми кромками и высокими скоростями резания (подачами). Напротив, для стали потребуются более прочные концевые фрезы с покрытием TiN или TiAlN, поскольку они будут выдерживать более высокие температуры и иметь лучшую износостойкость. Должна быть совместимость между материалом инструмента (например, быстрорежущей сталью (HSS) или твердым сплавом) и материалом заготовки. Это также жизненно важно для достижения эффективной производительности резания. Любое несоответствие просто сократит срок службы инструмента, приведет к ухудшению качества обработки поверхности и снижению производительности обработки. Целью выбора инструмента является достижение производственной цели. При использовании концевых фрез для обеспечения эффективности следует учитывать обрабатываемость материала, возможность отвода стружки из рабочей зоны и термостойкость.
Оценка срока службы и долговечности инструмента
Моя оценка срока службы и долговечности инструмента основана на нескольких соображениях. В первую очередь я отслеживаю характер износа режущих кромок инструмента, чтобы определить, когда инструмент подходит к концу своего эффективного срока службы. Я также учитываю материал инструмента и материал его покрытия, поскольку они в значительной степени влияют на тепло- и износостойкость инструмента в процессе обработки. Я регистрирую скорость резания, скорость подачи и время использования, чтобы определить наилучшие условия износа, а именно условия, которые минимизируют скорость износа. Постоянно проверяя инструменты и регулируя условия, я могу поддерживать высокое качество работы и увеличивать срок службы оборудования.
Влияние покрытия на производительность
Производительность и срок службы режущих инструментов повышаются за счет нанесения покрытия. Режущие инструменты покрываются такими материалами, как TiN, TiAlN или алмазоподобными покрытиями, которые способствуют повышению твердости, снижению трения и улучшению термо- и износостойкости. Покрытие предотвращает образование наростов на кромках и облегчает удаление стружки, что гарантирует повышенную эффективность обработки. Выбор правильного покрытия зависит от обрабатываемого материала и условий обработки, таких как скорость резания, скорость подачи и метод нанесения охлаждающей жидкости. Покрытые инструменты могут улучшить качество поверхности и продлить срок службы инструмента, тем самым сокращая время простоя и общую стоимость производства.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Чем отличается черновая концевая фреза от чистовой?
A: Спецификация и цель использования резко контрастируют. Черновые концевые фрезы, также называемые дробовыми фрезами, используются для быстрого фрезерования больших площадей, в то время как чистовая концевая фреза улучшает качество поверхности детали и является гораздо более точной. Черновые концевые фрезы обычно имеют две или меньше канавок и более агрессивный тип геометрии резания, что позволяет увеличить скорость подачи при более глубоком резе. Финишные концевые фрезы, напротив, имеют больше канавок и более мелкие режущие зубья для получения лучшей отделки поверхности.
В: Какие изменения в процессе резания наблюдаются при переходе с черновой концевой фрезы на чистовую и почему?
A: На этапах конечного фрезерования будут поставляться черновые концевые фрезы для использования на этапе черновой обработки. Здесь одним из методов будет устранение основной массы материала, ориентированного на скорость. Их рабочие параметры позволят производить большие стружечные нагрузки и более глубокие резы, что приведет к более быстрому удалению материала. Существует небольшое противоречие: чистовые концевые фрезы помогают в конце процесса обработки создавать деликатный контакт с поверхностью. Тем не менее, есть определенные концевые фрезы, которые более подходят и всегда создают более подходящую поверхность. Черновая концевая фреза будет выполнять неглубокий рез с деликатной конечной точкой и высоким вращением шпинделя.
В: Каковы случаи использования черновых концевых фрез при обработке на станках с ЧПУ?
A: Для обычного удаления сыпучего материала во время любых операций обработки черновые фрезы полезны для любых операций фрезерования с ЧПУ. Они также помогают во время операций, включающих карманы, подходят для очистки больших площадей материала и идеально подходят для начальных рабочих форм. Черновые фрезы находят применение, особенно там, где из-за характера работы скорость является решающим фактором, а не качество поверхности, например, на испытательных этапах производства деталей или при резке более мягких материалов.
В: Почему концевые фрезы считаются одним из основных инструментов в операциях механической обработки?
A: Требуемое качество поверхности и конечные размеры вычисляемой детали зависят от чистовых концевых фрез. Это инструмент, который удаляет только последний поверхностный материал, оставшийся после черновой обработки, так что поверхность изготавливается в соответствии с требованиями к окончательной гладкости и точности. В большинстве случаев чистовые операции и чистовая обработка поверхности могут быть выполнены одним инструментом. Таким образом, количество последующих процессов чистовой обработки и общее качество детали могут быть значительно улучшены.
В: Как соотносятся черновые и чистовые концевые фрезы с точки зрения количества канавок?
A: Резка черновыми концевыми фрезами, как правило, имеет меньшие канавки, предпочтительно от 2 до 3. Это связано с тем, что требуется максимальный зазор для стружки и резка. При такой геометрии они могут резать металл гораздо быстрее. Однако резка чистовыми концевыми фрезами обычно выполняется с использованием концевых фрез с 4–8 канавками или большим количеством. Наиболее отличительным числом канавок для чистовых концевых фрез является четыре; с этим они могут достигать более высокой степени обработки поверхности, но может занять больше времени из-за более медленной подачи.
В: Насколько вам известно, как изменяется угол наклона винтовой линии у черновых и чистовых концевых фрез?
A: Угол наклона винтовой линии концевой фрезы оказывает значительное влияние на эффективность операции резания и удаления стружки. Напротив, черновые концевые фрезы используют более отрицательный угол наклона винтовой линии, чтобы сделать нижнюю кромку фрезы толще, чтобы она могла выдерживать чрезвычайно высокие силы при резке. Напротив, чистовые концевые фрезы оснащены острыми режущими кромками, которые предсказывают высокую степень угла схода, что помогает создать отличную целевую поверхность. Большая степень угла схода полезна для смещения сколотого материала, что жизненно важно, поскольку чистовые концевые фрезы используются на целях с меньшей глубиной резания.
В: Можно ли использовать черновые и чистовые концевые фрезы взаимозаменяемо, например, использовать черновую концевую фрезу для чистовой обработки?
A: Несмотря на то, что такие вещи можно делать, например, использовать чистовую концевую фрезу для черновой резки или черновую концевую фрезу для чистовой обработки, такие методы не рекомендуются, поскольку они дадут плохие результаты и потенциально могут повредить инструмент. Черновые концевые фрезы, используемые для чистовой обработки, не обеспечат более гладкую отделку. Тем не менее, они, скорее всего, сохранят более грубую отделку и, скорее всего, не будут соответствовать установленным допускам на размеры. С другой стороны, использование чистовой концевой фрезы для черновой резки приведет к ее износу или к поломке торцевой фрезы, поскольку она не была разработана для обеспечения высокого съема материала.
В: Из каких материалов изготавливаются черновые и чистовые концевые фрезы?
A: Как черновые, так и финишные концевые фрезы часто изготавливаются из цельного карбида, поскольку они очень твердые и устойчивые к износу. Концевые фрезы из карбида эффективно режут инструменты, поскольку они вращаются на высоких скоростях, создавая тепло. Концевые фрезы из быстрорежущей стали (HSS) могут использоваться для более легких операций или при работе с нетвердыми металлами. Люди используют покрытия, такие как TiAlN или AlTiN, чтобы уплотнить инструменты, изготовленные из карбида для резки.
В: Каковы различия между черновыми и чистовыми концевыми фрезами с точки зрения срока службы и стоимости инструмента?
A: Срок службы черновых концевых фрез сокращается по сравнению с чистовыми концевыми фрезами из-за агрессивных условий резания, которым они подвергаются. Тем не менее, такие концевые фрезы дешевле чистовых концевых фрез, поскольку содержат меньше канавок и простую геометрию. Обратная сторона медали верна для чистовых концевых фрез. Такие концевые фрезы имеют более сложную геометрию и большее количество канавок, но при правильном обращении они могут прослужить дольше, поскольку они более дорогие. Почти во всех случаях экономика зависит от конкретного применения, а также от того, как инструменты применяются в процессе обработки.
В: Есть ли у вас специальные черновые или чистовые концевые фрезы, предназначенные для определенного применения?
A: Да, существуют специализированные концевые фрезы для определенных применений. Для черновой обработки, в частности, существуют фрезы для обработки кукурузных початков и фрезы для обработки алюминия на высокой скорости. В концевых фрезах со сферическим концом выполняется 3D-контурирование для финишной обработки, в то время как концевые фрезы с квадратным концом подходят для плоских оснований и прямых стенок. Существуют концевые фрезы с наклоном, фаской и многие другие специальные типы концов, которые служат определенной цели при выполнении черновой и финишной обработки.
Справочные источники
- Черновая концевая фреза и вставка для черновой концевой фрезы
- Авторы: 준 기타지마, 노부카즈 호리이케
- Дата публикации: 2007-09-13
- Токен цитирования: (기타지마 и 호리이케, 2007 г.)
- Резюме: ТВ своей статье он сосредоточился на проектировании черновых концевых фрез, уделив особое внимание режущим пластинам, которые имеют лучшую геометрию резания, схему вставки и конфигурацию. Основной целью этой конструкции является улучшение процесса резания путем минимизации дребезжания и использования режущей кромки, которая сформирована в полосе или волнообразном профиле. Однако эта статья старше пяти периодов, и, возможно, с тех пор появилась более новая информация.
- Стабильность процесса новой черновой и чистовой концевой фрезы
- Авторы: Б. Денкена и др.
- Дата публикации: 2020-06-01
- Токен цитирования: (Денкена и др., 2020, стр. 395–405.)
- Краткое содержание: В этом исследовании изучается устойчивость нового типа концевой фрезы, которая сочетает возможности черновой и чистовой обработки. Авторы провели эксперименты для анализа сил резания и устойчивости во время фрезерования. Они обнаружили, что новая конструкция улучшила устойчивость процесса и снизила вибрации по сравнению с традиционными черновыми концевыми фрезами. Эта статья актуальна, поскольку в ней обсуждаются достижения в технологии концевых фрез.
- Эксплуатационные характеристики градуированных алмазных шлифовальных кругов для обработки концевых фрез
- Авторы: Б. Денкена и др.
- Дата публикации: 2021-11-03
- Токен цитирования: (Денкена и др., 2021 г.)
- Краткое содержание: Это исследование фокусируется на работе алмазных шлифовальных кругов, используемых для обработки концевых фрез. Исследование подчеркивает различия в производительности между различными типами концевых фрез, включая черновые и чистовые концевые фрезы. Результаты показывают, что выбор шлифовального круга существенно влияет на эффективность обработки концевых фрез и качество поверхности.
Основные выводы и методологии
- Проектирование черновой концевой фрезы (2007)
- Методология: Конструкция черновой концевой фрезы была проанализирована с помощью теоретического моделирования и практических испытаний.
- Основные выводы: Конструкция обеспечивает лучший отвод стружки и снижение усилий резания, что повышает общую эффективность процесса фрезерования.
- Новая черновая и чистовая концевая фреза (2020)
- Методология: Новая конструкция концевой фрезы использовала экспериментальные установки для измерения сил резания и вибраций во время операций фрезерования.
- Основные выводы: Новая концевая фреза продемонстрировала улучшенную устойчивость и снижение вибраций, что привело к улучшению качества поверхности и увеличению срока службы инструмента по сравнению с традиционными черновыми концевыми фрезами.
- Градуированные алмазные шлифовальные круги (2021)
- Методология: Исследование включало сравнительные эксперименты с использованием различных шлифовальных кругов на различных типах концевых фрез, включая черновые и чистовые концевые фрезы.
- Основные выводы: Исследование пришло к выводу, что эксплуатационные характеристики шлифовальных кругов существенно влияют на производительность концевых фрез, что имеет значение как для черновой, так и для чистовой обработки.
Приобретите фрезы с квадратным концом лучшего качества от SAMHO!
