Wprowadzenie
Frezowanie czołowe CNC pozwala uzyskać płaskie powierzchnie. Frez jest skrawany przez czoło frezu, a nie przez boki. Wiercenie powoduje powstawanie otworów. Frezowanie usuwa materiał. Frezowanie czołowe pozwala uzyskać gotowe płaszczyzny. Ten poradnik omawia, jak to działa, jakich narzędzi używać i gdzie ma to znaczenie w rzeczywistych częściach.
Czym jest frezowanie czołowe CNC?
Definicja procesu
Ludzie widzą pracującą maszynę. Nie zawsze rozumieją geometrię. Frezowanie czołowe CNC ma prostą konfigurację. Oś wrzeciona jest prostopadła do przedmiotu obrabianego. Prosto w górę i w dół. Frez jest skierowany bezpośrednio na przedmiot.
Celem jest płaskość. Gładkie powierzchnie. Kwadratowanie bloku. Wykończenie pokładu. Usunięcie tylko tyle materiału, ile potrzeba, aby uzyskać równą powierzchnię. Bez głębokich dziur. Bez skomplikowanych konturów. Po prostu płasko.
Szybki rzut oka na przecinak
Tutaj liczą się dwie części. Korpus frezu to metalowy dysk. Sprawia, że wszystko jest w całości. Płytki wieloostrzowe to właściwe zęby tnące. Twardy materiał. Wymienne. Gdy płytka się zużyje, ludzie ją wymieniają. Korpus pozostaje.
Wyobraź sobie grubą tarczę. Zęby na jej powierzchni czołowej. Zęby na jej obwodzie również. Zęby czołowe wykonują główną pracę spłaszczającą. Zęby obwodowe czyszczą krawędzie ścianek. Jedno narzędzie, dwie powierzchnie skrawające. Tak wygląda standardowa konstrukcja frezowania czołowego CNC.
Mechanika: Jak działa frezowanie czołowe CNC
Akcja cięcia
Oto, co dzieje się podczas frezowania czołowego CNC. Frez zwisa z krawędzi elementu. Nie jest wycentrowany. Wystaje. To nie błąd. Jest konieczny. Bez wystającego elementu narzędzie nie może obrobić całej powierzchni w jednym przejściu.
Dwie liczby kontrolują cięcie. Stepover to szerokość. Jak duża część czoła frezu styka się z elementem z boku? Głębokość cięcia to zazębienie osiowe. Jak głęboko zęby wgryzają się pionowo. Ludzie ciągle je mylą. Stepover to ruch boczny. Głębokość to penetracja pionowa. Trzymaj je oddzielnie.
Frezowanie wspinaczkowe kontra frezowanie konwencjonalne
Frezowanie współbieżne – frez obraca się zgodnie z kierunkiem posuwu. Ząb chwyta całą grubość na wejściu i skrawa do zera. To standard dla frezowania czołowego CNC na maszynach o sztywnej konstrukcji. Lepsze wykończenie. Mniej ciepła. Narzędzia są trwalsze. Jeden haczyk. Maszyna musi mieć zerowy luz. Luźne śruby powodują drgania lub pęknięcia.
Frezowanie konwencjonalne – frez obraca się w kierunku przeciwnym do posuwu. Ząb zaczyna od zerowej grubości. Najpierw ociera się. Następnie tnie. Większe tarcie. Większe ciepło. Utrata jakości powierzchni. Stare maszyny ręczne ze zużytymi śrubami pociągowymi wymagają tej metody. Przydatna również do usuwania twardej zgorzeliny z odlewów. W przypadku większości prac frezowania czołowego CNC, użytkownicy unikają frezowania konwencjonalnego, chyba że jest to konieczne.
| Cecha | Frezowanie współbieżne | Frezowanie konwencjonalne |
| Rotacja a podawanie | Ten sam kierunek | Przeciwny kierunek |
| Grubość wióra | Maks. → zero | Zero → maks. |
| Wykończenie powierzchni | Ulepsz Swój | Gorzej |
| Ciepło | Opuść | Wyższy |
| Potrzeba maszyny | Sztywne, o niskim luzie | Luźne śruby dopuszczalne |
| Przypadek użycia | CNC, wykańczanie | Stare maszyny, twarda skala |
Zrozumienie kąta wyprzedzenia
Kąt natarcia zmienia się w miejscu działania siły skrawającej.
- Frezy 90-stopniowe– siła działa na boki. Kierunek promieniowy. Dobry dla kwadratowych krawędzi. Zły dla cienkich ścian. Element się ugina.
- Frezy 45-stopniowe– standard warsztatowy. Siły są rozdzielone na promieniowe i osiowe. Niektóre na boki, niektóre w dół, do wrzeciona. Zrównoważone. Bezpieczne dla większości Frezowanie czołowe CNC.
- Frezy 75-stopniowe– kompromis. Większa siła osiowa niż promieniowa. Lepsze dla cienkich części lub słabych mocowań. Składowa skierowana w dół pomaga utrzymać przedmiot obrabiany w dole.
Wybierz kąt natarcia na podstawie sztywności części. Sztywna część, sztywna maszyna? 90 stopni wystarczy. Cienka ścianka czy luźna konfiguracja? 45 lub 75 stopni zapewnia stabilność. Taka jest zasada.
Rodzaje frezów czołowych CNC i Obróbka
Młyny łuskowe kontra młyny czołowe
Ludzie używają tych terminów dość swobodnie. Często zamiennie. To nie do końca prawda.
Frez czołowy ma zintegrowany trzonek. Jednoczęściowy. Korpus frezu i wałek montażowy to ten sam kawałek metalu. Mocuje się go bezpośrednio we wrzecionie lub uchwycie.
Frez walcowy jest inny. Korpus frezu ma pusty otwór. Jest on mocowany na oddzielnym trzpieniu. Trzpień następnie przechodzi do wrzeciona. Frezy walcowe są większe. Obsługują większe zadania frezowania czołowego CNC.
Węglik spiekany a węglik spiekany
- Powierzchnia indeksowana młyny posługiwać się Wymienne wkładki. Korpus frezu jest stalowy lub aluminiowy. Wkładki są z węglika spiekanego. Gdy ostrze się zużyje, należy je przełożyć. Obrócić, aby uzyskać nowe ostrze. Gdy wszystkie krawędzie się zużyją, wymienić wkładkę na nową. Korpus pozostaje sprawny przez lata.
Najlepsze do dużych powierzchni. Tani w przeliczeniu na krawędź skrawającą. Obróbka zgrubna. Ciężkie usuwanie materiału. Wada? Mniejsza precyzja niż w przypadku narzędzi litych. Bicie się zwiększa.
- Powierzchnia z węglika spiekanego młyny jest Jednoczęściowy. Korpus i zęby frezu wykonane są z tego samego węglika spiekanego. Szlifowane razem. Idealna współosiowość. Brak płytek, które mogłyby się poluzować.
Najlepsze do małych części. Wysoka precyzja. Przejścia wykończeniowe. Wada? Drogie. Gdy narzędzie się zużyje, całe jest złomowane. Brak możliwości wymiany.
Do typowego frezowania czołowego CNC używa się płytek wieloostrzowych do obróbki zgrubnej i węglików spiekanych do obróbki wykańczającej. Dwa narzędzia. Dwa różne zadania.
| Cecha | Indeksowalny | Stały węglik |
| Budownictwo | Korpus + wkładki | Jeden kawałek |
| Koszt na krawędź | Niski | Wysoki (narzędzie jest jednorazowe) |
| Precyzja | Dobrze (trochę wybiegania) | Doskonały |
| Najlepszy dla | Duże powierzchnie, szorstkowanie | Małe części, wykończenie |
| Żywotność narzędzia | Wkładki wymienione | Narzędzie złomowane |
Materiały korpusu frezu
Wkładki znajdują się w korpusie. Wybór materiału ma znaczenie.
Korpusy stalowe są tanie. Ciężkie. Ich masa może tłumić drgania w niektórych konfiguracjach. Ale duża masa oznacza również wolniejsze przyspieszenie wrzeciona. Nie są idealne do szybkiego frezowania czołowego CNC.
Korpusy aluminiowe są lekkie. Mniejsza bezwładność. Maszyna może szybciej nabierać prędkości. Mniejsze wibracje w wielu zastosowaniach. Droższe niż stal. Warto je rozważyć w przypadku obróbki z dużą prędkością.
Niektóre wysokiej klasy frezarki wykorzystują korpusy kompozytowe lub tytanowe. Większość warsztatów ich nie potrzebuje. Stal lub aluminium pokrywają 95% potrzeb. Wybierz stal do budżetowych prac na sztywnych maszynach. Wybierz aluminium do pracy z dużą prędkością lub gdy liczy się waga.
Frezowanie czołowe CNC a frezowanie czołowe CNC
Dwa narzędzia. Ta sama maszyna. Jedno spłaszcza duże powierzchnie. Drugie wycina rowki i kieszenie. Geometria jest inna. Rezultaty są różne. Żywotność narzędzia jest inna. Omówmy to.
| Cecha | Frezowanie czołowe CNC | Frezowanie końcowe |
| Geometria | Wykorzystuje powierzchnię czołową i krawędź obwodową frezu. Tarcza płaska. Wiele płytek. | Posiada spiralne rowki po bokach i na czubku. Długi cylinder. Dwie do czterech krawędzi tnących. |
| Tworzenie powierzchni | Szerokie, płaskie powierzchnie. Kwadratowe bloki. Pokrycie głowic silników. | Szczeliny, kieszenie, kontury, rowki wpustowe. Ścianki pionowe. Złożone kształty 3D. |
| Żywotność narzędzia | Generalnie trwa dłużej. Wiele płytek zużywa się równomiernie. Ostrza wymienne są zamieniane. | Krótsza żywotność. Mniej fletów. Końcówka jest najbardziej narażona na uszkodzenia. |
Frezowanie czołowe CNC pozwala na obróbkę szerokich, płaskich powierzchni. Frezowanie trzpieniowe pozwala na obróbkę detali i zagłębień. Jedna maszyna. Dwie różne strategie. Wybierz właściwą.
Co możesz zrobić? 5 prawdziwych zawodów dla frezarek czołowych CNC
1. Bloki silników i motoryzacja
Powierzchnia podstawy ma znaczenie. To górna część bloku silnika, do której przykręca się głowicę. Musi być płaska. Idealnie płaska. W przeciwnym razie uszczelka głowicy będzie przeciekać. Wyciek płynu chłodzącego. Spadek ciśnienia sprężania. Frezowanie czołowe CNC tworzy tę powierzchnię uszczelniającą.
2. Korpusy zaworów hydraulicznych
Olej pod wysokim ciśnieniem przepływa przez zawór hydrauliczny. Zawór przesuwa się w otworze. Elementy są ze sobą skręcone. Każde odkształcenie lub deformacja spowoduje wyciek. Spowoduje to utratę ciśnienia w układzie hydraulicznym. Maszyna zostanie wyłączona. Frezowanie czołowe CNC pozwala uzyskać lustrzane wykończenie powierzchni współpracujących. Dokładność płaskości może sięgać kilku dziesięciotysięcznych milimetra.
3. Kołnierze rurowe
Kołnierze łączą rury. Uszczelka znajduje się między nimi. Śruby dociskają powierzchnie do siebie. Uszczelka ściska się i uszczelnia. Jeśli powierzchnia kołnierza nie jest płaska, uszczelka przecieka. Frezowanie czołowe CNC umożliwia frezowanie wypukłej lub całkowicie płaskiej powierzchni. Oba te style wymagają gładkiej, równej powierzchni.
4. Podstawy maszyn i płyty montażowe
Silniki wibrują. Pompy wibrują. Jeśli pompa i silnik zostaną zamontowane na nierównej powierzchni, spowoduje to jeszcze większe wibracje – śruby się poluzują, a łożyska ulegną awarii.
5. Wyrównywanie surowego materiału
To pierwszy krok w wielu warsztatach obróbczych. Wstępnie przycięty półfabrykat trafia do warsztatu. Jest zardzewiały i wypaczony, bez prostych krawędzi. Operator mocuje go w miejscu. Warstwa wierzchnia jest usuwana za pomocą frezowania czołowego CNC. Następnie przedmiot obrabiany jest odwracany w celu obróbki drugiej strony. Ponownie jest odwracany. Po kilku przejściach półfabrykat tworzy kąt odniesienia 90 stopni. Jest teraz kwadratowy i płaski, gotowy do następnego procesu. Bez tego wstępnego frezowania czołowego żaden z kolejnych elementów nie pasowałby do siebie.
Każda aplikacja wymaga frezowania czołowego CNC z tego samego powodu: płaskości. Właśnie to zapewnia ten proces.
Zalety i wady frezowania czołowego CNC
Frezowanie czołowe CNC ma wyraźne zalety. Ale i realne wady. Do podjęcia decyzji potrzebne są obie strony.
Dobry
- Wysoka wydajność usuwania materiału. Do powierzchni płaskich, Frezowanie czołowe CNC Szybkie usuwanie metalu. Wiele płytek. Szeroki frez. Jedno przejście obejmuje duży obszar. Znaczna oszczędność czasu w porównaniu z frezem walcowo-czołowym.
- Doskonałe wykończenie powierzchni. Wartości Ra spadają szybko. Gładkie wykończenie od razu po zejściu z frezu. Często nie jest potrzebne dodatkowe szlifowanie. Ludzie to mierzą. Zaufaj temu.
- Ekonomiczna eksploatacja. Płytki wieloostrzowe obniżają koszty. Jeden korpus frezu wystarcza na lata. Płytki wymienia się po stępieniu. Niska cena w przeliczeniu na krawędź w porównaniu z narzędziami z węglika spiekanego.
Bad
- Wymaga sztywnych maszyn.Frezowanie czołowe CNC Wymagana jest moc. Frez przecina szeroki pas materiału. Moc wrzeciona musi być wystarczająca. Maszyna musi być sztywna. Lekkie frezy drgają. Powierzchnie ulegają uszkodzeniu.
- Nie nadaje się do konturów 3D i głębokich szczelin. To nie jest narzędzie do rzeźbienia. To nie jest narzędzie do wąskich ubytków. Frezowanie czołowe CNC Obsługuje płaskie płaszczyzny. To wszystko. Próbujesz wyciąć głęboki rowek frezem czołowym? Narzędzie jest za szerokie. Geometria stawia opór.
- Wysoki początkowy koszt oprzyrządowania. Dobry korpus frezu czołowego kosztuje krocie. Płytki wieloostrzowe dodatkowo podnoszą koszt. Frezy czołowe z węglika spiekanego są jeszcze gorsze. Koszt początkowy odstrasza niektóre warsztaty. Pozostają przy frezach trzpieniowych do wszystkiego. To się sprawdza przy małych pracach. W przypadku dużych, płaskich powierzchni inwestycja szybko się zwraca.
Typowe problemy i sposoby ich rozwiązania
Nawet dobre frezowanie czołowe CNC napotyka na problemy. Maszyna wibruje. Wykończenie wygląda jak tarka. Narzędzia zużywają się zbyt szybko. Ale każdy problem ma swoją przyczynę. Każda przyczyna ma swoje rozwiązanie.
Drgania (wibracje)
Przyczyna: Brak sztywności w jakimś miejscu. Maszyna. Osprzęt. Sama część. Albo nieprawidłowa prędkość posuwu. Zbyt lekki lub zbyt ciężki.
Rozwiązanie: Najpierw zmniejsz przesuw. Wykonaj węższe cięcie. Lub zmień kąt natarcia frezu. Narzędzie o kącie 45 stopni wibruje mniej niż narzędzie o kącie 90 stopni podczas frezowania czołowego CNC. Sprawdza się również stożek wrzeciona maszyny i uchwyt narzędzia. Luźne połączenia powodują drgania.
Słabe wykończenie powierzchni (tarcie)
Przyczyna: Zużyte wkładki są pierwszym podejrzanym. Jeśli ostrze jest tępe, zablokuje się i będzie hałasować zamiast ciąć. Kolejną rzeczą, którą należy sprawdzić, jest prędkość obrotowa wrzeciona, aby upewnić się, że jest prawidłowa. Zbyt duża prędkość generuje ciepło, a zbyt mała może spowodować rozerwanie materiału.
Rozwiązanie: Ustaw płytki tak, aby krawędź była świeża. To natychmiast rozwiązuje wiele problemów z wykończeniem. W przeciwnym razie zwiększ posuw na ząb. Lekkie posuwy mogą powodować tarcie i wibracje. Sprawdzaj również chłodziwo. Brak chłodziwa na aluminium prowadzi do narostu na krawędzi płytki. To psuje wykończenie.
O firmie NOBLE – Precyzyjna obróbka CNC, której możesz zaufać
Nasze główne możliwości obróbki CNC
- Trzyosiowe, czteroosiowe, pięcioosiowe frezowanie CNCZłożone kontury. Podcięcia. Elementy wykończone w jednym ustawieniu, bez przesuwania przedmiotu obrabianego. Toczenie CNC z użyciem narzędzi napędzanych pozwala na produkcję wałków, tulei i hybrydowych komponentów tokarsko-frezarskich.
- Ekspertyza w zakresie frezowania czołowego – temat tego przewodnika. Rutynowo frezujemy czołowe płyty czołowe silników. Kołnierze rurowe. Płyty mocujące. Tolerancje płaskości? Ścisłe. Ludzie przesyłają nam swoje twarde części, ponieważ mamy ich numery.
- Wykończenie powierzchni oraz Szlifowanie CNC. Lustrzane wykończenie prosto z frezu czołowego. Lub precyzyjne szlifowanie powierzchni, gdy wymaga tego zadanie.
- Od prototypów do produkcji. Prototypy w małych seriach do testowania. Produkcja wielkoseryjna od stu do stu tysięcy sztuk. Skalujemy.
Nasze Certyfikaty – Jakość Bez Kompromisów
| Certyfikacja | Zakres |
| ISO 9001: 2015 | Nasz system zarządzania jakością gwarantuje spójną i możliwą do prześledzenia produkcję we wszystkich branżach. |
| ISO 13485: 2016 | W odniesieniu do produkcji wyrobów medycznych – rygorystyczne zarządzanie ryzykiem, czystość i dokumentacja elementów chirurgicznych i wszczepialnych. |
Dlaczego warto współpracować z NOBLE?
Wewnętrzne wsparcie inżynieryjne. Informacja zwrotna DFM przed rozpoczęciem cięcia. Optymalizacja ścieżki narzędzia dla zwiększenia wydajności.
Pełne laboratorium inspekcyjne. Współrzędnościowe maszyny pomiarowe (CMM). Komparatory optyczne. Testery chropowatości powierzchni. Pomiary części. Prowadzenie dokumentacji.
Krótkie terminy realizacji. Standardowo dwa do trzech tygodni. Opcje ekspresowe dla osób w potrzebie.
FAQ
Czy frezowanie czołowe CNC jest tym samym co obróbka powierzchniowa?
Tak, w większości warsztatów te terminy są stosowane zamiennie. Obróbka powierzchniowa oznacza wykonanie płaskiej powierzchni. Metodą stosowaną w tym celu jest frezowanie czołowe CNC.
Czy ludzie mogą obrócić frez za pomocą frezu czołowego?
Tak, ale jest wolniejszy. Frez walcowo-czołowy może spłaszczyć powierzchnię poprzez przejścia krokowe. Frezowanie czołowe CNC z użyciem odpowiedniego frezu czołowego jest znacznie szybsze w przypadku dużych powierzchni.
Jaka jest najlepsza prędkość posuwu dla frezowania czołowego stali metodą CNC?
Nie ma jednej wartości, która pasowałaby do wszystkich przypadków. Typowy punkt wyjścia to 0.1–0.2 mm na ząb w przypadku obróbki zgrubnej. Dostosuj w zależności od sztywności maszyny i gatunku płytki.
Czy do frezowania czołowego CNC potrzebne jest chłodziwo?
Zależy od materiału. Stal i stal nierdzewna wymagają chłodziwa do odprowadzania ciepła i wiórów. Aluminium może pracować na sucho z polerowanymi wkładkami i strumieniem powietrza.
