Фрезы для ЧПУ: разновидности и классификация, области применения

Фрезы – одна из разновидностей режущего инструмента. В зависимости от особенностей крепления различают насадные и концевые инструменты. Фрезы концевого типа удерживаются в шпинделе за хвостовик, насадные – имеют отверстие посередине для фиксации на оси. Насадные фрезы для станков с ЧПУ практически не используются. В этой статье остановимся на разновидностях концевых фрез для ЧПУ оборудования.

Технология производства концевых фрез

На сегодня существует два способа изготовления концевых фрез: технология производства фрез из цельного сплава быстрорежущей стали и технология стальных фрез с напаянными пластинами.

Серийный инструмент производится из цельных твердых сплавов, в частности, из быстрорежущей стали. Цельнометаллические фрезы характеризуются максимальной жесткостью, высочайшей точностью линейных размеров, надежны при эксплуатации в разных режимах, включая максимальный.

Алмазные, крупноразмерные и фасонные фрезы со сложной геометрией режущих кромок изготавливаются по другой технологии. На стальном теле напаяны кромки из другого более твёрдого материала. Есть варианты фрез со сменными пластинами. Такой инструмент более уязвим при работе на максимальных режимах. Этим способом изготавливаются и фрезы для ручных фрезеров.

Фрезы по количеству заходов режущей кромки

По количеству режущих плоскостей различают одно-, двух-, трехзаходные. В отличие от однозаходного, многозаходный инструмент выполняет несколько режущих движений за один оборот. Теоретически, при одной и той же подаче, многозаходные фрезы обрабатывают поверхность чище, либо обеспечивают необходимую чистоту обработки при более высоких подачах.

При работе многозаходными фрезами важно, чтобы стружка не задерживалась в рабочей зоне, иначе инструмент сломается. Увеличение количества режущих кромок неизбежно связано с уменьшением ширины канавки. Поэтому чем меньше диаметр фрезы, тем меньше количество режущих кромок.

Удаление стружки из рабочей зоны производится вверх или вниз.

Однозаходные фрезы с выбросом стружки вверх

Фрезы такого типа идеально подходят для обработки вязких легкоплавких материалов, например, сплавов алюминия и полимерных материалов. Образующаяся стружка налипает на инструмент, а при работе однозаходным инструментом материал не разогревается до температуры плавления.

При необходимости обработки пластика фрезой диаметром менее 9,5 мм рекомендуется использовать однолезвийные инструменты. В случае применения инструмента большего диаметра более целесообразно выбрать двухзаходную фрезу. Однозаходные фрезы с разным углом заточки используются при обработке ПВХ, пенопласта, акрила, древесины, цветных металлов и их сплавов.

Источник

cnc-club.ru

Статьи, обзоры, цены на станки и комплектующие.

Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение egor_post » 20 мар 2018, 19:54

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение odekolon » 21 мар 2018, 09:24

а дальше как пойдет.

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение egor_post » 21 мар 2018, 18:41

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение odekolon » 21 мар 2018, 21:57

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение Бармалей » 21 мар 2018, 23:19

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение Lecter » 25 апр 2018, 22:17

Я могу ошибаться, но наверно для черновой что то типа кукурузы, для финиша коническая 0,25?

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение shalek » 25 апр 2018, 22:25

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение Lecter » 26 апр 2018, 06:29

Спасибо! Обязательно почитаю. Посоветуйте пожалуйста магазин где можно купить разные фрезы, так сказать проверенный:) А то магазинов много, цены разные

Может быть на али или ебее есть нормальные продавцы с качественными фрезами.

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение Vlad50046 » 26 апр 2018, 09:23

Re: Посоветуйте стартовый набор фрез по дереву

Сообщение Argentum47 » 26 апр 2018, 10:25

Источник

Таблица режимов обработки древесины

Режимы для фрез/сверл/резьбофрез по металлам, алюминию, дереву, пластикам

В последние годы большое количество людей сконструировали или приобрели ЧПУ станок и «ударились» в искусство. Как правило, 99% из них непрофессионалы-любители в фрезеровальной индустрии, и не знают таких понятий как «величина подачи на зуб» и «стойкость инструмента», а «скорость резания» и «скорость подачи» для них это одно и тоже. Кроме того, многие фрезеровщики не знают, что под каждый материал, имеющий разную плотность и твёрдость, разный диаметр фрезы и различное количество ножей у фрезы, выставляются разные режимы фрезеровки. В этом случае любители выставляют режимы из трёх доступных версий: 1. «от балды», 2. «от фонаря», 3. «от Кулибина из интернета».

Если хорошо «прошерстить» Интернет, то необходимые формулы и неупорядоченную, разбросанную как попало информацию можно насобирать. Но часто полученные данные из заумных формул будут неудобны для применения к реальному станку, например, из-за полученных оборотов шпинделя выше, чем имеющийся в наличии, или нестандартных неокруглённых значений оборотов шпинделя, которые непонятно каким образом можно установить на разных станках.

В таблице ниже, предпринята попытка облегчить жизнь фрезеровщикам – любителям древесины, и приведены расчётные значения для древесины при стандартных, удобных значениях оборотов шпинделя.

Как пользоваться таблицей? – предположим у Вас имеется торцевая двухперьевая фреза диаметром 3мм. Находим её в левой колонке таблицы. Если Вы работаете «на дядю», то можете выбрать самые максимальные обороты шпинделя, если не жалко шпиндель, как правило – это 24000 об/мин. Если это личный Ваш станок, или нет желания гонять чужой шпиндель на максимальных предельных оборотах, то выбираем 21000 об/мин. В четвёртой колонке таблицы находим подачу 2388 мм/мин. Если будет использоваться сферическая 3D фреза для шлифовки поверхности после предварительной черновой обработки, то допустимо увеличивать подачу вплоть до двукратного значения = 4776 мм/мин – это продлит срок службы фрезы. Если хотите быстрее работу закончить, например, в два раза быстрее, то лучше применить четырёхпёрую фрезу (6-я колонка), тогда подачу можно установить 4245 мм/мин, но для четырёхпёрой 3D фрезы не увеличивают подачу в два раза, аналогично двухпёрой, так как в работе на кончике 3D фрезы участвуют только 2 ножа, а вторые 2 ножа работают частично. Но не всегда ускорение обработки будет возможно на хобби-станке. Как правило, из-за недостатка средств, и полной экономии, хобби-станок собран из подручных средств и всякого хлама, и не позволяет работать на скоростях выше 2000 мм/мин. В этом случае выбирайте меньшие обороты шпинделя и строку с подачей, на которой ваш станок не будет глючить из-за превышения скорости подачи.

Таблица режимов для торцевых фрез при фрезеровке/резке древесины: Ясень, Орех, Граб, Акация, Самшит, Клён

Для Дуба, Бука. Вишни, Берёзы, модельный пластик и т.д., можно умножить горизонтальную подачу на коэффициент 1.13

Для мягких пород типа Сосны, и т.д., можно умножить горизонтальную подачу на коэффициент 1.3

Примечание: данная таблица предназначена для думающих людей, кому важна максимальная стойкость инструмента.

Вопрос : Для чего столько одинаковых фрез, но с разным количеством ножей (режущих граней, перьев)?

Четырёхпёрые фрезы следует применять для обработки металлов и всего твёрдого, в т.ч. и древесины, но нежелательно применять на мягких и очень мягких сортах древесины. Четырёхперьевая фреза даст меньше сколов при обработке твёрдых пород древесины и наиболее высокий КПД по конкурентоспособности. В случаях ещё более высокого КПД следует применять четырёхпёрые фрезы «стружколом».

Вопрос : Можно ли пользоваться таблицей для резки пластиков, пластмасс, и других мягких материалов?

Да, конечно, данные подходят максимально точно к акрилу, но остальные мягкие материалы также близки по расчётным значениям к этим данным. Но важно правильно устанавливать глубину среза материала в зависимости от плотности, чтобы не повредить фрезу. Особенно серьёзно надо отнестись к температуре плавления пластиков, пластмасс и станку, на котором они будут разрезаться. Чем более профессиональный станок (выше скорость ускорения), тем меньше требований к охлаждению фрезы, чтобы она не разогрела и не расплавила пластмассу. Чтобы исключить оплавление на больших оборотах шпинделя (выше 6000об/мин), следует подавать под фрезу струю мыльной воды, углекислый газ под давлением, СОЖ с напором и т.д. Это касается легко плавящихся материалов как оргстекло, акрил и т.д. Оплавление материала под фрезой происходит на маленьких ускорениях (настройках станка). Чтобы исключить оплавление пластмасс (резка всухую) на любительских станках, а также станках с малым ускорением, следует производить разрезание плавящихся пластиков на 6000 об/мин и даже на 3000 об/мин шпинделя, с пропорциональным уменьшением подачи из таблицы выше в зависимости от количества ножей фрезы. Когда скорость подачи будет близка цифрой к ускорению (настройкам станка), то оплавления материала не будет даже без подачи воды, газа или СОЖ.

Если фреза имеет длиннее заточку или длинный хвостовик, то значительно уменьшайте величину реза в слой, что предотвратит обламывание фрезы на большой глубине реза.

Ошибки, допускаемые начинающими:

При частом использовании фрез диаметром 8 и более «мм» меняйте шпиндель на более мощный бесщёточный (например, 3 кВт), на мощные шпиндели со щётками, или на простой недорогой асинхронный отечественный двигатель, например, на 2850 об/мин мощностью до 1-1.5 кВт. Через правильно настроенный инвертор эти двигатели превосходно отдают максимальную мощность до 6000 об/мин, несопоставимую с мизерной мощностью высокооборотистых бесщёточных шпинделей на малых оборотах. Если якорь хорошо отцентрован, установлены качественные подшипники, то это лучший недорогой вариант при работе большими диаметрами фрез, начиная с 8мм.

Проблема применения больших диаметров фрез на слабых двухполюсных китайских, итальянских и т.д шпинделях заключается в том, что при уменьшении оборотов шпинделя в два раза, уменьшается мощность шпинделя в два раза. Например, если применяется 3 кВт шпиндель 24000 об/мин, то при 6000 об/мин у него всего 750 Вт на валу. Выходом из такой ситуации может быть только применение четырёхполюсных двигателей и выше.

3. Отсутствие понятия про угловое и линейное ускорение. Каждый станок способен работать при определённых максимальных установках линейного и углового ускорения. Эти ускорения устанавливают в управляющей программе станка, пульте или стойке. Обычно станки на ШВП начинают глючить при нагрузках, если ускорения больше 350 мм/сек.кв. Хоббийные станки, обычно, еле-еле вытягивают ускорения 250 мм/сек.кв. Станки на реечной передаче спокойно работают на ускорении 600мм/сек.кв., а лучшие образцы реечных станков с ШД могут работать на 1000 мм/сек.кв. Большое заблуждение начинающих, что скорость 3D шлифовки рельефа сильно зависит от горизонтальной подачи. Из-за большого количества перепадов высот, скорость обработки 3D рельефа, в основном, зависит от параметров максимального ускорения станка. Если, к примеру, Вы изготавливаете панно на хобби станке, то при одинаковой подаче, например, 3000мм/мм, но ускорении хобби станка 200 мм/сек.кв., а профессионального станка на рейках 800мм/сек.кв. – работа на профессиональном станке будет закончена в 3 раза быстрее, чем при такой же подаче 3000мм/мм на любительском станке. И что не менее важно, при 3D шлифовке панно, совершенно одинаковая фреза прослужит на правильно настроенном профессиональном станке в 3 раза дольше, чем на любительском.

4. Разрезание толстой заготовки очень тонкой фрезой. Существуют стандартные требования для рентабельного и конкурентоспособного применения фрез для разрезания материала определённой толщины. Смотрим таблицу требований ниже.

Пазовый рез, нормы (для фрез со стандартной длиной заточки)

Диаметр фрезы (для прямой или сферической) или хвостовик для конусной:

Когда требуется не фрезеровка, а простая резка материала (раскрой) без требований к блестяще отшлифованной грани, то следует применять фрезы «стружколом» или «роутер». Это снижает трение фрезы о заготовку, уменьшает визг фрезы, уменьшает детонации и предотвращает поломку фрезы на большой глубине при большом остаточном количестве стружки в разрезаемом пазе.

Пример для фанеры (пазовый рез):

Требования к высокоскоростным бесщёточным шпинделям при обработке древесины:

Вопрос: Сколько прослужит фреза при обработке древесины?

При фрезеровке древесины скорость врезания и подача равны. Уменьшение скорости врезания, как это требуется при обработке металлов, приводит к подпаливанию древесины фрезой. Чтобы увеличить срок службы торцевых фрез при пазовом резе, следует программно устанавливать угол врезания, для того, чтобы фреза въезжала в заготовку боком, а не торцом. При обработке древесины в коммерческих серийных проектах становится нерентабельным применение 3D фрез менее 1.5мм диаметром. Следует избегать предложения обработки 3D рельефов по таким породам как ёлка и сосна, и особенно это касается 3D фрез менее 6мм диаметром. Сосна и Ель содержат смолы, которые налипают на фрезу, забивают пазы, и фрезы от этого часто ломаются, или забиваются чёрным нагаром, который не позволяет чисто срезать волокно древесины. Также не следует обрабатывать 3D рельефы на таких породах как Липа, Осина, Тополь. Чем твёрже и вылежанней (не путать с высушенной) древесину для своих 3D рельефов Вы выберете – тем меньше мозолей от наждачной бумаги заработаете – это закон 3D фрезеровщика.

При очень высоких рельефах желательно использовать смешанные траектории обработки, в которых траектория фрезы создаётся для плоских мест рельефа «зигзагом», а для выпуклостей создаётся «вокруг каждой выпуклости». В простых программах это недоступно, а только в профессиональных. Для уменьшения ворса следует применять встречную обработку. Такая обработка недоступна в любительских программах, и фрезеровщику остаётся выбор только создавать траекторию зигзагом «туда-сюда». При траектории «туда-сюда» фреза одним проходом срезает ворс, а вторым проходом его поднимает. На низких рельефах ворса почти не будет, но на высоких рельефах будет повышенная лохматость во многих местах. Чтобы полностью исключить ворс при такой стратегии обработки на высоких рельефах, следует применять термодревесину.

Когда Вам приходится применять фрезы увеличенной длины, или очень длинные, то примите все меры для уменьшения оборотов шпинделя насколько это возможно. Это особенно касается больших диаметров фрез, и не конусных прямых фрез. Из-за износа внутреннего конуса шпинделя, установленной китайской цанги, или старой цанги, на кончике длинной фрезы уже не будет идеального центра. Фреза будет разбивать подшипники шпинделя на высоких оборотах. Обороты шпинделя следует снижать до того уровня, чтобы мощность высокооборотистого шпинделя оставалась достаточной, чтобы фреза не забуксовала в заготовке (см.таблицу выше).

Любителям, модных в последнее время, конусных сферических фрез следует помнить, что превышение более чем в два раза скорости подачи (см. таблицу), приводит к увеличению ворса на обрабатываемом изделии, а также увеличивает шансы отламывания кончика фрезы при незначительном увеличении боковой нагрузки. Для конусных сферических фрез из таблицы следует выбирать данные в соответствии с режущим диаметром кончика фрезы умноженным на коэффициент 2.

ИЗУЧИТЕ, ПРЕЖДЕ ЧЕМ КУПИТЬ ИЛИ СОБРАТЬ СТАНОК САМОСТОЯТЕЛЬНО

Заводские рекомендации для выбора бесшумного бесщёточного шпинделя по его мощности на валу (пиковая мощность):

Источник