Каква е Фрезоване на лице Процес?
Фрезоването на повърхността е механичен метод за обработка, при който се използва ротационен фрезов инструмент за рязане на повърхността на детайла. Основната цел на процеса на рязане е да се получи гладка и равна равнина и да се гарантира, че тази равнина е перпендикулярна на оста на въртене на инструмента.
Основният процес на челно фрезоване е, че фрезата се монтира в равнина, перпендикулярна на шпиндела, и множество режещи зъби по нейната обиколка и челна повърхност участват в рязането едновременно. Детайлът обикновено се фиксира върху работната маса и се обработва от въртящ се режещ инструмент.
Видовете техники за фрезоване на повърхности
Общо фрезоване на лице
Общото челно фрезоване, като най-основният и широко използван вид процес в машинната обработка, се извършва със стандартни глави за челно фрезоване.
Общото челно фрезоване обикновено се оборудва с квадратни или кръгли пластини и постига пълно покритие на обработваната повърхност чрез леки припокриващи се движения в аксиална и радиална посока.
Ако е необходимо да извършите груба или полуфинишна обработка на материали, общото челно фрезоване е предпочитаният процес за установяване на референтни повърхности. То има висока ефективност на обработка, но получената повърхностна обработка обикновено не е най-добрата.
Прецизно фрезоване или фрезоване с висока подаване
Процесите на фрезоване с високо подаване използват фрези със специални малки ъгли на основно отклонение. Основната им характеристика е приемането на много висока скорост на подаване на зъб, но дълбочината на рязане е много плитка.
Финото фрезоване или фрезоването с високо подаване е много подходящо за обработка на тънкостенни детайли. Въпреки че дълбочината на рязане е малка, изключително високата скорост на подаване прави скоростта на отстраняване на метал много значителна и същевременно може да се постигне отлично качество на повърхността, което го прави идеален избор за ефективна фина обработка.
Фрезоване на лице за тежки условия на работа
Тежкотоварното челно фрезоване използва здрави и стабилни фрезови глави, за да осигури стабилна производителност на рязане дори при силен удар и екстремни натоварвания.
Процесът на тежко фрезоване на лице е особено подходящ за първоначално грапаво обработване на отливки, изковки и други заготовки, като по този начин се отстранява излишният материал с най-висока ефективност и се полагат основите за последващите процеси на довършителни работи.
Ъглово лицево фрезоване
Ъгловото фрезоване е специален процес на челно фрезоване. Основната му характеристика е, че се обработва с помощта на челна фреза с главен ъгъл на отклонение, различен от 90 градуса.
За разлика от стандартното челно фрезоване, което произвежда плоски повърхности, ъгловото челно фрезоване позволява на инструмента да реже под определен ъгъл, което го прави идеален за скосявания, фаски и ъглови референтни равнини.
- MМатериали, използвани при челно фрезоване
Легирана стомана
Стоманата е най-голямата категория при челното фрезоване, варираща от нисковъглеродна стомана до високовъглеродна стомана и различни легирани стомани. Те имат отлични комплексни механични свойства и са най-често обработваните материали.
Неръждаема стомана
Неръждаемата стомана се използва широко поради отличната си устойчивост на корозия. Тя обаче има лоша топлопроводимост и е склонна към втвърдяване по време на машинна обработка, което я прави типичен труден за машинна обработка материал.
При фрезоване на неръждаема стомана трябва да се използват режещи инструменти с остри ръбове, заедно с подходящи канали за чупене на стружки и адекватно охлаждане и смазване, за да се предотврати залепването на инструмента и необичайно бързото износване.
Излято желязо
Сивият чугун, ковкият чугун и други материали също могат да се фрезоват. Те имат висока твърдост и крехкост и са склонни към образуване на стружки по време на обработка. По време на процеса на фрезоване обикновено се изискват средни или относително високи скорости на рязане, което налага по-високи изисквания към износоустойчивостта на режещия инструмент.
алуминиева сплав
Алуминиевата сплав е най-разпространеният лек метал, който е мек, има добра пластичност и отлична топлопроводимост. Въпреки това, по време на процеса на фрезоване, този материал е склонен към образуване на натрупвания по ръбовете и има тенденция да залепва за инструмента.
Следователно, при фрезоване на алуминиеви сплави обикновено се препоръчва използването на инструменти с остри режещи ръбове и големи ъгли на наклон, както и приемането на параметри на процеса, които съчетават висока скорост на рязане с голяма скорост на подаване, за да се постигне единството на ефективна обработка и отлична повърхностна обработка.
Неметални и композитни материали
Инженерни пластмаси като найлон, поликарбонат, PEEK и др. Те имат ниска твърдост, но висока еластичност и изключително лоша топлопроводимост. При фрезоване на тези материали, топлината, генерирана от триенето, лесно причинява омекване и деформация на детайла, като същевременно образуването на мустаци също е сериозен проблем.
Следователно, машинната обработка трябва да използва изключително остри режещи инструменти с високоскоростни, плиткодълбочинни параметри на рязане, наред с ефективни мерки за отвеждане на стружките и охлаждане.
Основни инструменти и оборудване за ефективно фрезоване на повърхности
Крайни фрези
Фрезорезът е многоремен режещ инструмент, чиито режещи ръбове са разположени на цилиндричната повърхност и челната чела. При извършване на челно фрезоване обикновено се използва по-малка аксиална дълбочина на рязане.
Фрезите с край са изключително подходящи за фрезоване на тесни равнини, стъпаловидни повърхности и др. Те се използват широко в многофункционалната механична обработка и довършителната обработка на форми.
Резачи за мухи
Фрезовият инструмент тип „летящ“ обикновено се отнася до просто, домашно изработено устройство за челно фрезоване. Структурно, една или две сменяеми пластини са монтирани в края на държача на инструмента. Той е много практичен при единично и дребносерийно производство, работилници за поддръжка или при обработка на локални издатини на големи детайли.
Поради недостига и асиметрията на използваните режещи пластини, балансът и твърдостта на летящите фрези са сравнително лоши, а ефективността им на рязане и обработката на повърхността обикновено са по-ниски от тези на стандартните челни фрези.
Shell Mills
Шестообразните фрези са едни от най-типичните и често използвани стандартни инструменти за челно фрезоване.
Челюстните фрези са най-често използваните инструменти за фрезоване на големи равнини в производството. Типичните приложения включват: обработка на легла на машинни инструменти, свързващи повърхности на кутии, референтни повърхности на матрици, горни повърхности на големи плоски части и всякакви други случаи, когато е необходимо ефективно получаване на равна повърхност.
AПредимства на процеса на фрезоване на лице
Висока ефективност на обработката
Фрезите за челно фрезоване обикновено имат голям диаметър, могат да покриват широка ширина на обработка и са оборудвани с множество режещи зъби, участващи в рязането едновременно, така че скоростта на отстраняване на метал е много висока.
По време на етапа на груба обработка, челното фрезоване може да използва голяма дълбочина на рязане и висока скорост на подаване, за да отстрани бързо голямо количество излишен материал от повърхността на детайла, полагайки основа за последващи процеси и значително намалявайки общото време за обработка на частите. То е идеален избор за ефективно партидно производство.
Отлично качество на повърхността
Поради аксиалното и радиалното припокриване на режещите зъби на челната фреза по време на рязане, обработваната повърхност може да се обработва многократно с всеки проход, като по този начин се получава гладка и равна повърхност.
Чрез избора на фино шлифовани режещи пластини, настройването на разумни параметри на рязане и използването на високопрецизни машинни инструменти е лесно да се постигнат много високи допуски за плоскост и отлична повърхностна обработка, и дори да се заменят някои процеси на шлифоване, реализирайки „фрезоване вместо шлифоване“.
Гъвкавост на процеса
Процесът на челно фрезоване е изключително гъвкав. Чрез замяна на остриета с различни основни ъгли на отклонение, материали и видове канали, една и съща машинна машина и тяло на инструмента могат да отговорят на изискванията за обработка на различни материали, вариращи от меки алуминиеви сплави до високотвърди закалени стомани.
Челното фрезоване може не само да извършва тежко грубо фрезоване, но и да постигне високоскоростно финишно фрезоване. То може също така да завърши обработката на наклонени и стъпаловидни повърхности. Един процес може да обхване множество етапи от грубо до финишно фрезоване.
Стабилност при обработка
Фрезите за челно фрезоване притежават отлична структурна твърдост и сигурна връзка със шпиндела, като ефективно потискат вибрациите и трептенето по време на обработка. Това спомага за минимизиране на деформацията на детайла, което ги прави особено подходящи за обработка на тънкостенни или нискотвърди компоненти. Стабилността, присъща на челното фрезоване, осигурява постоянни и предвидими размери на обработката.
Добра икономическа ефективност
При челното фрезоване се използват главно сменяеми пластини. Тялото на инструмента може да се използва повторно за дълъг период от време и само пластините с относително по-ниска цена трябва да се сменят. Това значително намалява дългосрочните разходи за употреба и управление на инструмента и увеличава общите икономически ползи.
DПредимства на процеса на фрезоване на лице
Високи изисквания към машината
Поради челното фрезоване, особено тежкото грубо фрезоване, е необходимо едновременно да се задвижват множество режещи зъби, за да се отстрани голямо количество материал, което генерира огромна сила на рязане.
Ако се извършва мощно челно фрезоване на машина с недостатъчна мощност или лоша твърдост, е много вероятно да се причинят вибрации, ненормално износване на режещия инструмент и дори да се повреди точността на машината.
По-високи разходи за инструменти
За да се постигне ефективно челно фрезоване, са необходими висококачествени, специализирани глави за челно фрезоване с голям диаметър и голям брой сменяеми пластини. Тази първоначална инвестиция в инструменти е значителна.
Фрезостроителните машини често изискват инсталирането на мощни, висококачествени CNC машини или обработващи центрове, а цената на закупуването на оборудване е много висока.
Ограничено до плоски повърхности
Основното предимство на челните фрези е способността им да обработват отворени и широки повърхности. Те могат да отстраняват материал бързо и да поддържат повърхността равна. Но когато детайлът има сложни извивки, дълбоки и тесни джобове или остри вътрешни ъгли, режещият инструмент става ограничен. Инструментът обикновено е голям, така че може да удари детайла и да причини смущения. Поради това той не може да достигне необходимите области и не може да реже повърхността ефективно.
Риск от деформация на тънки стени
При обработка на тънкостенни детайли, стройни детайли или детайли с недостатъчна опора от закрепващото устройство, силните радиални или аксиални сили на рязане могат лесно да причинят еластична деформация на детайла или дори отклонение на инструмента. Тези проблеми затрудняват поддържането на добра точност на размерите и плоскост. В много случаи детайлът се нуждае от няколко леки разреза или специални стратегии за обработка, за да се коригира деформацията.
Склонност към вибрации и тракане
При фрезоване на широки повърхности или при използване на държачи за инструменти с дълъг надвес, контактът между инструмента и детайла може да стане нестабилен. Това нестабилно състояние улеснява появата на периодични вибрации. Тези вибрации влияят върху гладкостта на рязане, качеството на повърхността и живота на инструмента.
Този вид вибрации не само сериозно влошават качеството на повърхността и оставят видими следи от вибрации, но също така ускоряват износването на инструмента и дори водят до отчупване, което представлява заплаха за точността и безопасността на обработката.
Челно фрезоване срещу периферно фрезоване: Обяснение на ключовите разлики
| Размер на сравнението | Фрезоване на лице | Периферно фрезоване |
| Основна дефиниция | Използва челото и периферията на режещия инструмент, за да създаде повърхност, перпендикулярна на оста на инструмента. | Използва периферните зъби за обработка на повърхности, успоредни на оста на инструмента, като например профили или ръбове. |
| Тип инструмент | Фреза за челно обработване (дисков тип) с вложки по челото и периферията. | Фреза за рязане на плочи, фреза за рязане на плочи и др., с режещи ръбове главно по периферията. |
| Произведена повърхност | Плоски повърхности (хоризонтални равнини, стъпала и др.). | Вертикални стени, прорези, контурни повърхности и др. |
| Основна цел | Ефективно произвеждайте големи, плоски повърхности. | Машинни профили, канали или сложни 3D елементи. |
| Типични приложения | Машинни маси, повърхности на корпуса, разделителни повърхности на матриците и др. | Шпонкови канали, зъби на зъбни колела, джобове, контури на детайли и др. |
| Характеристика на силата на рязане | По-висока аксиална сила, притискаща детайла към масата, като цяло по-стабилна. | По-висока радиална сила, склонна към отклонение на инструмента и вибрации. |
| Качество на повърхността | Обикновено постига по-висока плоскост и по-гладки повърхности. | Може да остави следи от инструменти или вълни; изисква фина настройка за по-добър завършек. |
Често срещани проблеми при фрезоване на повърхности и как да ги решим
Лошо качество на повърхността
По обработената повърхност се появяват редовни вибрационни линии; тя е необичайно грапава, има драскотини или грапавини.
Решение
- Повишена твърдост: Изберете по-дебела и по-здрава дръжка на ножа; Осигурете твърдостта на детайла и приспособлението.
- Регулиране на параметрите: Промяна на скоростта на рязане, скоростта на подаване или дълбочината на рязане, за да се прекъсне резонансната честота; Прилагане на асиметрична ширина на рязане или рязане с променлива скорост.
Кратък живот на инструмента
Острието е силно износено, напукано или повредено, далеч от очаквания си живот.
Решение
- Оптимизиране на параметрите: Изберете подходяща линейна скорост и скорост на подаване въз основа на материала на детайла и препоръчителната стойност на острието. Избягвайте триенето, причинено от „нискоскоростно леко рязане“.
- Справяне с натрупвания по ръб: Увеличете скоростта на рязане; Използвайте остър диск с положителен ъгъл на наклон; Увеличете смазочната способност на охлаждащата течност.
Лоша плоскост
Обработената равнина е неравна, с вдлъбнатина в средата и издатини по краищата или има очевидни шевове между множество проходи на инструмента.
Решение
- Намалете деформацията: Изберете инструменти и държачи за инструменти с по-голяма твърдост; Оптимизирайте схемата на затягане, за да предотвратите деформация на детайла по време на обработка.
- Калибрирайте машинния инструмент: Редовно проверявайте и регулирайте вертикалността на шпиндела.
Закръгляване и отчупване на ръбове
При изрязване от инструмента по ръба на детайла се появяват грапавини или отчупване на материала.
Решение
- Променете метода на рязане: Намалете леко скоростта на подаване, преди да изрежете ръба.
- Оптимизирайте режещите инструменти: Използвайте по-остри остриета с положителен ъгъл на наклон; Уверете се, че режещият инструмент е винаги в добро състояние за рязане и избягвайте използването на износени остриета.
- Добавяне на процеси: Организиране на специални процедури за обезкостяване.
AПриложения на процеса на челно фрезоване
Обща техника
Голямомащабното машиностроене е областта, в която фрезоването на лице се прилага най-широко. Използва се главно за обработка на легла, работни маси и повърхности за монтаж на водещи релси на различни видове машинни инструменти.
Автомобил индустрия
В автомобилната индустрия, фрезоването на лице се използва за обработка на свързващите повърхности на цилиндровия блок и цилиндровата глава на двигатели, корпуси на трансмисии и монтажните равнини на шаситата.
В железопътния транспорт, челното фрезоване се използва за създаване на прецизни плоски повърхности върху важни носещи части. Те включват талиги на високоскоростни локомотиви, основи на двигатели и други ключови структурни компоненти. Процесът помага да се осигури стабилност, здравина и правилен монтаж при взискателни експлоатационни условия.
Промишленост за производство на плесени
Производството на матрици е силно зависимо от челното фрезоване. Челното фрезоване се използва за обработка на разделителната повърхност на матриците. Качеството на тази равнина директно определя прецизността на продукта и експлоатационния живот на матрицата.
Челното фрезоване се използва и за обработка на референтните повърхности на основите на матриците и шаблоните. Често се използва технология за високоскоростно твърдо фрезоване, тъй като има изключително високи изисквания за повърхностна обработка, плоскост и ефективност на обработката.
космически
В аерокосмическата индустрия, челното фрезоване се използва за обработка на свързващите повърхности на ребрата на крилата, преградите и обшивките. Прилага се и за основи за монтаж на двигатели и прецизни интерфейсни повърхности на структурни части на космически кораби. Тези повърхности трябва да отговарят на много високи изисквания за точност, така че процесът е важна стъпка в аерокосмическата промишленост.
Защо да изберете NOBLE за вашия За Лице фрезоване Доставчик на машинна обработка
Процесът на челно фрезоване в NOBLE е проектиран да осигури високопрецизна и високоефективна обработка на повърхности както за метални, така и за пластмасови части. Ние използваме усъвършенствани CNC фрезови машини, оборудвани с твърди шпиндели и висококачествени индексируеми челни фрезови машини, които могат да произвеждат плоски, гладки и еднакво големи повърхности с отлична повторяемост.
NOBLE избира най-подходящия диаметър на режещия инструмент, геометрия на пластината, параметри на рязане и стратегия за инструментална екипировка въз основа на изискванията за материал и толеранс за всеки проект.
NOBLE, със своите силни възможности, стабилни техники на обработка и строг контрол на качеството, може да обработва както малки, така и големи партиди производствени поръчки, като същевременно гарантира постоянно качество на повърхността на всички части.
Въпроси и Отговори
Какви материали могат да се обработват с челно фрезоване?
Челното фрезоване може да обработва много материали, включително алуминий, неръждаема стомана, въглеродна стомана, месинг, мед, титан и инженерни пластмаси. Подходящият избор на инструменти и параметрите на рязане се регулират въз основа на твърдостта и обработваемостта на всеки материал.
Каква е разликата между челно фрезоване и крайно фрезоване?
Челното фрезоване използва резец с голям диаметър за обработка на широки и плоски повърхности. То е фокусирано главно върху постигането на добра плоскост и висока ефективност. От друга страна, челното фрезоване използва по-малки инструменти за изрязване на джобове, прорези и по-сложни форми. Използва се най-вече за детайлно контуриране и прецизни характеристики на детайла.
Какви фактори влияят на качеството на операцията по челно фрезоване?
Геометрия на инструмента, скорост на шпиндела, скорост на подаване, дълбочина на рязане, твърдост на машината, разход на охлаждаща течност и стабилност на затягане на детайла.
Какви са често срещаните приложения на челното фрезоване?
Фрезоването на лице се използва широко в автомобилната, аерокосмическата, машиностроителната промишленост, производството на матрици и прецизни компоненти.
Как да се постигне добра повърхностна обработка при челно фрезоване?
За да се постигне гладка повърхностна обработка, е важно да се използват остри режещи пластини. Скоростта на подаване трябва да бъде настроена правилно, а режещият инструмент трябва да остане стабилен по време на обработка. Изборът на правилната траектория на инструмента също помага за подобряване на резултата. За най-добро качество на повърхността се препоръчва да се извърши отделен довършителен проход с по-ниска скорост на подаване и по-плитка дълбочина на рязане.
