Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Фрезерование металла — метод механической обработки вращающимся многолезвийным инструментом, при котором формируются плоскости, пазы, контуры и объёмные поверхности. Правильный выбор вида фрезерования, стратегии CAM и режимов резания определяет точность детали, стойкость инструмента и производительность операции.
В основе процесса — прерывистое резание: каждый зуб фрезы последовательно входит в контакт с заготовкой, снимает стружку и выходит из зоны резания. В отличие от точения, зуб фрезы режет лишь часть оборота, что создаёт переменные тепловые и динамические нагрузки, учитываемые при расчёте режимов.
Геометрия процесса описывается четырьмя параметрами: Vc — скорость резания (м/мин); Fz — подача на зуб (мм/зуб); ae — радиальная глубина резания (мм); ap — осевая глубина резания (мм). Все параметры взаимосвязаны и назначаются в совокупности.
Ось фрезы перпендикулярна обрабатываемой поверхности. Торцевые фрезы диаметром 63–315 мм применяются для обработки широких плоскостей корпусных деталей и фланцев. Достигаемая шероховатость — Ra 1,6–3,2 мкм, квалитет точности — IT8–IT10 по ГОСТ 25346-2013.
Концевые фрезы диаметром 1–50 мм режут торцом и периферией одновременно, что позволяет обрабатывать карманы, контуры и уступы. Монолитные твёрдосплавные фрезы с покрытием (TiAlN, AlTiN) допускают Vc = 100–350 м/мин для конструкционных сталей и Vc = 300–800 м/мин для алюминиевых сплавов.
Дисковые фрезы (D = 50–250 мм) используют для прорезки пазов, отрезки и формирования уступов. Ширина прорезных фрез — 1–8 мм, пазовых трёхсторонних — до 22 мм. Типичное применение: шпоночные пазы по ГОСТ 9140-2015, T-образные пазы, лыски.
Параметры шероховатости Ra нормируются по ГОСТ Р 71448-2024, действующему в РФ с 01.01.2025.
При попутном фрезеровании (down milling) направление подачи совпадает с направлением вращения фрезы в зоне резания. Зуб начинает контакт при максимальной толщине стружки, которая убывает к нулю. Это снижает тепловыделение, нагрузку на кромку и улучшает качество поверхности. Попутный ход — стандарт для станков с ЧПУ.
При встречном фрезеровании (up milling) зуб начинает резание при нулевой толщине стружки. Это вызывает проскальзывание и повышенный нагрев кромки. Встречный ход применяют при наличии твёрдой поверхностной корки на заготовке (поковки, отливки), когда прямой удар зуба при максимальной стружке по корке недопустим.
ВСО применяет повышенные скорости резания при малой радиальной глубине ae = 5–15% от D и увеличенной осевой глубине ap. Снижение ae уменьшает угол охвата фрезы, нормализует тепловой режим и снижает силы резания на 30–50%. Стратегия наиболее эффективна при обработке алюминиевых сплавов (Vc = 300–800 м/мин) и закалённых сталей HRC 48–65 с инструментом CBN или покрытием TiAlN.
Инструмент движется по циклоидальной траектории, совмещая поступательное перемещение и круговое движение. Угол охвата удерживается постоянным — 20–40°, осевая глубина достигает ap = 1,0–1,5D. Стратегия незаменима при обработке глубоких пазов в нержавеющих сталях, жаропрочных сплавах и титане.
Алгоритм CAM непрерывно пересчитывает траекторию, удерживая постоянный угол охвата. Плавное огибание угловых зон исключает резкий рост нагрузки. По данным производителей CAM-систем (Mastercam, Siemens NX, Fusion 360), стойкость инструмента возрастает в 2–5 раз по сравнению с классическим черновым зигзагом.
Частота вращения шпинделя: n = (Vc × 1000) / (π × D), где Vc — скорость резания (м/мин), D — диаметр фрезы (мм). Пример: D = 16 мм, Vc = 150 м/мин — n = 2984 об/мин. Минутная подача: Vf = Fz × z × n, где z — число зубьев. При Fz = 0,08 мм/зуб, z = 4, n = 2984 об/мин: Vf = 955 мм/мин.
Вылет фрезы из шпинделя следует минимизировать. По данным ведущих производителей режущего инструмента, увеличение вылета с 2D до 4D снижает допустимую подачу примерно в 4 раза из-за роста динамических нагрузок и вибраций. При вылете более 4D применяют демпфированные оправки и снижают ae.
Фрезерование металла — комплексный процесс, результат которого определяется видом операции (торцевое, концевое, дисковое), направлением (попутное или встречное), стратегией CAM (ВСО, трохоидальная, адаптивная) и режимами резания Vc, Fz, ae, ap. Системный подход к этим параметрам обеспечивает качество поверхности по ГОСТ Р 71448-2024, точность размеров по ГОСТ 25346-2013 и предсказуемую стойкость инструмента. Отправной точкой при назначении режимов служат каталоги производителей инструмента, скорректированные под реальные условия конкретного оборудования.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.