2025-09-11
Основные операции, выполняемые на фрезерном станке с ЧПУ
Обработка на фрезерных станках ЧПУ включает следующие стандартные виды операций:
-
Плоскостное фрезерование — обработка плоских горизонтальных, вертикальных или наклонных поверхностей.
-
Торцевое фрезерование — обработка торцов заготовки, скругленных участков.
-
Концевое фрезерование — создание карманов, уступов, пазов, прорезов.
-
Пазовое фрезерование — выборка шпоночных, Т-образных пазов и других канавок.
-
Фасонное фрезерование — производство профилей, сложных контуров и декоративных элементов.
-
Сверление и нарезание резьбы (при оснащении станка сверлами и метчиками/фрезами-резьбонарезными) — менее распространено, но используется в универсальных или комбинированных станках.
-
3D-обработка / пространственные поверхности — выполнению сложных форм, требующих многокоординатных перемещений и продвинутого контроля.
Эти операции охватывают широкий спектр применения: от простых деталей до сложных компонентов с фигурными элементами.
Встречное и попутное фрезерование
Одним из приёмов работы на фрезерных станках является выбор направления движения заготовки относительно вращения фрезы:
-
Встречное фрезерование (против подачи) — когда заготовка движется навстречу вращению фрезы. Обеспечивает качественную поверхность, более стабильный режущий процесс. Однако при встречном фрезеровании легче проявляются вибрации и больше износ режущих кромок; есть риск заклинивания стружки между заготовкой и фрезой.
-
Попутное фрезерование (по подаче) — когда заготовка движется в том же направлении, что и вращение фрезы. Меньше сила резания, меньше ударных нагрузок, поверхность может получаться менее шероховатой в определенных случаях при правильной фиксации. Но в попутном режиме более чувствительна конструкция станка (жесткость, отсутствие люфтов), иначе возникает вибрация или отклонения.
Выбор между встречным и попутным фрезерованием зависит от материала, требуемой шероховатости, жесткости оборудования и инструмента.
Виды и назначение фрез
Инструмент влияет на то, какие фрезерные работы выполняются на фрезерном станке и с каким качеством:
-
Цилиндрические фрезы — для плоскостей.
-
Торцевые фрезы — обработки широких поверхностей, торцов.
-
Концевые фрезы — универсальные для уступов, карманов, профилей.
-
Фасонные фрезы — для фигурных профилей, декоративных элементов.
-
Т-образные и дисковые фрезы — для резки канавок и прорезов сложной формы.
-
Радиусные и угловые фрезы — создание фасок, закруглений, скруглений.
Материалы фрез: быстрорежущая сталь, твёрдые сплавы, сменные пластины, напайные режущие элементы. Назначение фрез зависит от материала заготовки (сталь, чугун, алюминий, пластик), требуемой чистоты поверхности и допустимых припусков.
Какие параметры определяют режим работы
Для качественной обработки деталей на фрезерном станке важно правильно задать технологические режимы. Основные параметры:
-
Глубина резания (t) — толщина слоя материала, снимаемого при одном проходе. При черновой обработке t может быть большой, при чистовой — значительно меньше.
-
Ширина резания / ширина фрезерования (B) — часть поверхности, обрабатываемая за один проход, которая характеризуется влиянием на контакт режущей кромки и нагрузку на инструмент.
-
Подача — скорость перемещения заготовки или инструмента; подача на зуб, подача на оборот.
-
Скорость резания / число оборотов шпинделя — влияет на температуру резания, качество поверхности, износ инструмента.
-
Жёсткость станка и приспособлений — важнейший параметр: станина, направляющие, крепеж заготовки, фрезы. При недостаточной жёсткости возможны вибрации, отклонения геометрии, ухудшение поверхности.
-
Материал заготовки и инструментальная геометрия — свойства материала (твердость, пластичность, структуру), угол зубьев, покрытие фрезы.
Образование стружки при фрезеровании
Процесс фрезерных работ сопровождается образованием стружки. Его особенности:
-
Вид, размер и форма стружки зависят от материала, угла зуба, режима резания (глубина, ширина, скорость, подача).
-
При глубокой резке или большой ширине среза образуется толстая и длинная стружка, что может ухудшать охлаждение и подъём температуры.
-
При попутном фрезеровании стружка менее склонна к блокированию между зубом и поверхностью заготовки, в встречном фрезеровании риск клина выше.
-
Применение смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и систем удаления стружки улучшает условия: уменьшает тепловыделение, улучшает качество поверхности, защищает инструмент.
Основные этапы настройки станка с ЧПУ
Чтобы обеспечить надежную обработку деталей на фрезерном станке, необходимо выполнить следующие шаги:
-
Закрепление заготовки — использование качественного крепежа, тисков, патронов, фиксации на рабочем столе, исключение люфтов.
-
Установка и проверка инструмента — выбор фрезы по типу операции, материалу и требуемому качеству обработки; проверка геометрии и состояния режущих кромок.
-
Настройка параметров режимов — глубина резания, ширина резания, подача, обороты шпинделя, выбор метода резания (встречное / попутное).
-
Программирование ЧПУ — формирование управляющей программы, стратегии маршрутов обработки, переходы между операциями, чистовая / черновая обработка.
-
Пробный проход — выполнение тестового фрезерования, проверка размеров, качества поверхности, дефектов, корректировка режимов при необходимости.
-
Основная обработка — запуск полной обработки деталей, контроль производительности, температуры, состояния инструмента и станка.
Итоги
Фрезерные работы это комплекс технологических операций, при которых важны вид операции, вид фрезы, направление резания, правильно заданные режимы и контроль при фрезеровании. Работа на фрезерном станке по металлу требует точного расчета и настройки, особенно при высоких требованиях к геометрии и качеству поверхности.
Правильный выбор параметров, высокое качество инструмента, достаточная жесткость станка и грамотная подготовка обеспечивают эффективную и надежную обработку деталей на фрезерном станке.