Фрезеровка металла

Металлы обрабатывают наиболее универсальным методом – фрезерованием. Существует несколько типов фрезеровки, каждый из которых отличается своими особенностями. Такая обработка позволяет гравировать, шлифовать, отрезать лишний металл. Также при помощи фрезеровки можно нанести узор и выполнить токарную работу. В зависимости от типа и плотности материала применяют разные сверла и методы фрезерования.

Виды фрезеровки

Для фрезеровки металла используют фрезерные станки. Чтобы придать детали нужную форму и размер, используют специальные инструменты – фрезы, которые при вращении и перемещении удаляют слои материала. Фрезерование применяют для любых видов высокоточных, качественных деталей. При такой металлообработке возможно получение деталей различной конфигурации с резьбой, отверстиями, пазами.

Наружная и внутренняя фрезеровка

Внешняя поверхность изделия обрабатывается наружной фрезеровкой. Чтобы получить отверстия, карманы, пазы, используют внутреннее фрезерование. Если необходимо обработать деталь, в которой есть полости, используют контурную обработку. Для этого метода необходимо многократный контакт режущего инструмента.

Обработка контуров заготовок

При металлообработке фасонных замкнутых контуров используют вертикальный станок, на котором заготовку можно зафиксировать в тисках, специальном приспособлении, на столе. Для этого метода используют концевые фрезы. Для снятия лишнего материала и придания детали необходимой формы стол перемещается продольно и поперечно одновременно. Таким способом обрабатывают контуры для мелкосерийного производства.

Для металлообработки незамкнутых фасонных контуров используют обычные, копировально-фрезерные станки, а также станки с ЧПУ. Для фрезеровки используют фасонные фрезы. Этот инструмент также используют для получения винтовых канавок на сверлах, развертках, метчиках. Чаще всего для незамкнутых контуров заготовок необходим единственный инструмент – фасонная фреза.

Резьбофрезерование

Чтобы получить внутреннюю или наружную резьбу, требуются резьбовые фрезы. Процесс нарезки чаще всего используется на цилиндрических деталях, трубах, а также при металлообработке габаритных изделий. Этот метод необходим для получения большого диаметра резьбы.

Обработка корпусных деталей

Для этого вида металлообработки необходимо применение фрез торцевого, цилиндрического типа. Фрезеровку выполняют на вертикальном, горизонтальном станке. Также используют продольное многошпиндельное, универсальное оборудование. При обработке большого количества заготовок применяют карусельные, барабанные станки.

Фрезерование небольшой детали или мелкосерийной партии выполняют на универсальном оборудовании маятниковым (челночным) способом.

Крупногабаритные детали корпусов обрабатывают многошпиндельным продольным станком. Это оборудование также применяют для серийной металлообработки корпусных элементов среднего размера.

Для крупносерийного производства и выпуска массовых партий небольших деталей корпусов используют карусельные и барабанные станки. На карусельных станках есть круглый вращающийся стол для установки обрабатываемых деталей, позволяющий проводить непрерывное фрезерование с заменой готовых элементов. На барабанных станках торцевые плоскости заготовок обрабатывают параллельно одновременно. Деталь фиксируют на гранях или в гнездах медленно вращающегося барабана. Заготовка проходит между несколькими рядами фрез.

Объемное фрезерование

Эту технологию используют на элементах со сложной трехмерной конфигурацией. Для обработки необходима техника с ЧПУ со встроенным ПО. При помощи этого метода производят детали сложной формы для автомобилей и авиации.

Торцевое фрезерование

Высокопроизводительный способ обработки больших листов металлопроката. Торцевая фреза во время работы установлена под 90° к поверхности изделия. Режущие кромки расположены на торце и боках инструмента, чтобы обработать все поверхности за один прием.

Концевое фрезерование

Если в детали должен быть уступ, паз – необходимо использовать фрезу концевого типа. У этого режущего инструмента кромки для обработки есть на торце и боках. Такой метод требуется, чтобы сделать штамп или пресс-форму.

Цилиндрическое фрезерование

Если на заготовке нужно получить цилиндрический уступ, паз, деталь устанавливают параллельно фрезерной оси. Боковая поверхность цилиндрической фрезы имеет прямозубые или винтовые режущие элементы.

Зубчатое фрезерование

Для фрезеровки зубчатого колеса необходим зубо-фрезерный станок, на котором можно выполнить обкатку. Этот способ обработки похож на червячную передачу, в которой заготовка выступает сопрягаемым колесом, а вместо червяка используют червячную модульную фрезу.

Выемки на зубчатом колесе также можно нарезать на копировальном станке модульной дисковой фрезой. В этом случае профили фрезы и впадин зубьев полностью совпадают. Оба метода используют для получения зубцов на колесах и других заготовках.

Фасонное фрезерование

Заготовки со сложной конфигурацией требуют применения фасонных фрез. Форма будущего изделия и режущий профиль должны полностью совпадать. Этим способом изготавливают криволинейные изделия типа турбинных лопастей.

Какие материалы обрабатываются

Фрезерную обработку металлов выполняют на ручных, полуавтоматических, автоматических станках. Для каждого вида оборудования существуют определенные типы вертикальных и горизонтальных фрез. На каждом станке используют определенную технологию и устанавливают необходимый режим вращения.

Цветные, черные металлы обрабатывают любым видом фрез. Также используют специальные наборы. Стальные, чугунные заготовки среднего размера обрабатывают на вертикально-фрезерных станках с применением торцевых, концевых, хвостовых вертикальных фрез и головок. Нержавейку, стальные сплавы, цветной металл обрабатывают специальными наборами, чтобы при изготовлении получить максимально высокую точность качественной детали.

• алюминий и его сплавы;
• медь и сплавы;
• сталь;
• черный металл.

Для самолетов и космических аппаратов используют титан и его сплавы. Этот материал трудно поддается фрезерной обработке, поэтому контактное пятно между изделием и фрезой должно быть минимально. Металлообработку на предприятиях выполняют высокоскоростным острым инструментом: сначала по дуге, на конечном этапе – под углом.

Особенности фрезерной обработки металла на ЧПУ станке

Любые металлические заготовки обрабатывают на станках для фрезерования автоматически. Металлообработка сложных изделий выполняется на технике, оснащенной ЧПУ. В каждом станке есть большое количество настроек, чтобы получить высококачественное изделие с точностью и заданными техническими параметрами.

Существует много видов станков для фрезерования:

• универсальные;
• горизонтальные
• консольные вертикальные;
• бесконсольные вертикально-горизонтальные;
• продольные;
• широкоуниверсальные.

Станок с ЧПУ – высокопроизводительное точное оборудование, на котором обработка выполняется по заданной программе автоматически. На станках с ЧПУ выполняют серийный выпуск изделий со сложной формой. На таком оборудовании выпускают большие партии деталей.

Способы фрезеровки металла

Существует несколько методов работы с металлическими заготовками:

• Уступы заготовок с поверхностями под 90° обрабатывают на вертикальном и горизонтальном оборудовании фрезами торцевого, дискового, концевого типа.
• Горизонтальные станки применяют для торцевого фрезерования при помощи одноименных фрез.
• Сложные выпуклые, вогнутые контуры нуждаются в многокоординатных станках, на которых выполняют черновое, получистовое, чистовое профильное фрезерование.
• Чтобы получить глухой, сквозной паз любого сечения, используют концевой, дисковый режущий инструмент.

В зависимости от точности, геометрии изделия и свойств материалы выбирают метод фрезеровки.

Попутное и встречное фрезерование металла: что это такое

Для работы используют цилиндрический и дисковый режущий инструмент. Попутное фрезерование осуществляется по подаче фрезы, встречное – против.

При встречной обработке толщина срезанного металла изменяется с нуля на входе до максимума на выходе. За счет плавного нарастания толщины среза происходит постепенная нагрузка на фрезерный станок, поэтому процесс спокойный.

При попутной фрезеровке толщина среза меняется от максимума к минимуму, поэтому при первом контакте изделие получает удар. Для такой обработки используют станки с высокой жесткостью и устойчивостью к вибрации. Также не должно быть зазора между маточной гайкой и ходовым винтом при продольной подаче стола. Для получения хорошего качества поверхности заготовка фиксируется специальными зажимами к столу, который прижат к направляющим.

Угол наклона режущего инструмента при попутной фрезеровке положительный, при встречной – отрицательный. Недостаток встречной обработки – фреза старается оторвать деталь от стола.

Для чего применяется данный вид услуг, преимущества

Фрезеровка – это прецизионная механическая обработка, при которой с детали удаляют лишний металл за счет вращения фрезы. Этот вид металлообработки используют, чтобы производить сложные формы, выполнять криволинейные конфигурации. Фрезерованием снимают фаски, вырезают канавки, отверстия, пазы, желоба. Технология используется для нарезки резьбы на трубах, цилиндрических элементах.

У фрезеровки много достоинств: детали обрабатывают быстро и получают точные размеры. Изделие можно обрабатывать под любым нужным наклоном. Можно получить любой необходимый профиль. При фрезеровании не образуется нагар.

Технология необходима для всех отраслей промышленности, так как детали, полученные такой обработкой, устанавливают во все механизмы, в которых присутствует вращательное движение. Этим методом также изготавливают некоторые виды декоративных элементов.

Требования к заказчику

На поверхности металла, подлежащего фрезеровке должны отсутствовать трещины, заломы, коррозия. Можно обрабатывать материал, соответствующий стандартам по удельной прочности и твердости. Фрезерование выполняют только на хорошо обрабатываемых металлических заготовках.