Snijmodus voor frezen. Soorten frezen, berekening van snijsnelheid

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 14:00

Een van de manieren om materialen af te werken is frezen. Het wordt gebruikt voor het bewerken van metalen en niet-metalen werkstukken. De workflow wordt gecontroleerd door data te knippen.

De essentie van het proces

Frezen wordt uitgevoerd ten behoeve van diep voorbewerken en afwerken, het vormen van een bepaald oppervlakteprofiel (groeven, groeven), snijtanden op tandwielen, vormcorrectie, artistiek draaien van patronen en opschriften.

Het werkgereedschap - de snijplotter - maakt de belangrijkste rotatiebeweging. Hulp is de translatievoeding van het werkstuk ten opzichte van zijn koers. Dit proces is intermitterend. Het belangrijkste kenmerk, dat het onderscheidt van draaien en boren, is het feit dat elke tand afzonderlijk werkt. In dit opzicht wordt het gekenmerkt door de aanwezigheid van schokbelastingen. Het is mogelijk om hun invloed te verminderen, rekening houdend met een rationele beoordeling van de situatie en de selectie van regimes.

Basisconcepten van freesmachines

Afhankelijk van de manier waarop de spil is geplaatst en de frees erin is gemonteerd, van de soorten acties die worden uitgevoerd en van de methodenbesturing, onderscheid de belangrijkste soorten freesapparatuur:

• horizontaal;
• verticaal;
• universeel;
• CNC-freesmachines.

Hoofdcomponenten van een verticale freesmachine:

1. Het bed waarin de versnellingsbak zich bevindt, die de rotatie van een verticaal gemonteerde spil en een erop gemonteerde frees regelt.
2. Een tafel met een console met dwarsrails voor het monteren en verplaatsen van het werkstuk en een invoerbox die de invoerbewegingen regelt.

In horizontale freesmachines wordt het gereedschap horizontaal gefixeerd. En universele hebben verschillende variëteiten.

Er is een universele horizontale uitrusting, die wordt gekenmerkt door de aanwezigheid van een omzettafel en daardoor het scala aan mogelijke uitgevoerde werkzaamheden uitbreidt. Daarnaast is er een brede universele, die beide spindels in zijn structuur heeft en alle soorten frezen mogelijk maakt.

CNC-freesmachines onderscheiden zich door de beschikbaarheid van software en computerbesturing. Ze zijn ontworpen voor artistieke bewerking van werkstukken, ook die in 3D-formaat.

Classificatie van snijders

Snijders zijn snijgereedschappen. De belangrijkste fysieke parameters waarmee ze worden geëvalueerd, zijn: hoogte, diameter, afschuining en reliëfwaarden, omtrekstap. Er is een enorme verscheidenheid aan, verdeeld volgens verschillende criteria:

• afhankelijk van het type ondergrond dat wordt verwerkt (voor hout,plastic, staal, non-ferro metalen, enz.);
• in de draairichting - rechts en links snijden;
• afhankelijk van ontwerpkenmerken - massief, gesoldeerd, vouwbaar (met inzetmessen), gelast;
• vorm: conisch, cilindrisch, schijf;
• Afhankelijk van de werkomstandigheden en vereisten voor het snijgedeelte, kunnen ze van verschillende materialen worden gemaakt. Deze omvatten: koolstofgereedschap en snelstaal (gelegeerd, met een hoog geh alte aan wolfraam), harde legering (duurzaam - voor voorbewerken, slijtvast - voor afwerking). Veelvoorkomende opties zijn wanneer het lichaam is gemaakt van koolstof of snelstaal en de messen van hardmetaal zijn;
• afhankelijk van het doel: cilindrisch, uiteinde, uiteinde, gleuf, afgesneden, gevormd.

De meest informatieve kenmerken: geavanceerd materiaal en doel.

Soorten frezen voor vlakke oppervlakken

Om materiaallagen op horizontale, verticale of hellende vlakken te verwijderen, worden cilindrische en vingerfrezen gebruikt.

Het gereedschap van het eerste type kan massief zijn of met aangehechte messen. Grote massieve freespunten zijn ontworpen voor voorbewerken en kleine voor nabewerken. Inzetmessen voor opklapbare snijkoppen kunnen worden gemaakt van snelstaal of zijn uitgerust met hardmetalen messen. Hardmetalen frezen zijn productiever dan die van gelegeerd staal.

End wordt gebruikt voor langwerpige vlakken, de tanden zijn verdeeld over het eindoppervlak. Grote opvouwbare exemplaren worden gebruikt voor brede vlakken. Trouwens, om spanen van moeilijk te bewerken vuurvaste metalen te verwijderen, is de aanwezigheid van hardmetalen messen verplicht. Om deze groepen freesapparaten te gebruiken, is een aanzienlijke breedte en lengte van het product nodig.

Soorten artistieke freesgereedschappen

Om het materiaal een bepaald profiel te geven, een patroon aanbrengen, smalle uitsparingen vormen, kop- en schijffreesmondstukken worden gebruikt.

Eindfrees of groeffrees is gebruikelijk voor het snijden van groeven, smalle en gebogen vlakken. Ze zijn allemaal massief of gelast, het snijgedeelte is gemaakt van snelgelegeerd staal, er kan een harde bekleding worden aangebracht en de behuizing is gemaakt van koolstofstaal. Er zijn low-start (1-3 spiralen) en multi-start (4 of meer). Gebruikt voor CNC-machines.

Disk is ook een groeffrees. Het is toepasbaar voor groeven, groeven, snijtanden op tandwielen.

Artistiek frezen wordt uitgevoerd op hout, metaal, PVC.

Soorten kantensnijders

Hoeken afsnijden, ze een rationele vorm geven, modelleren, het werkstuk in delen splitsen kan worden geïmplementeerd met behulp van spline-, hoek- en gevormde freesmondstukken:

1. Cut-off en gleuf hebben hetzelfde doel als de schijf, maar worden vaker gebruikt voor incisies en scheidingextra delen van het materiaal.
2. Hoek nodig voor randen en hoeken van onderdelen. Er zijn enkele hoek (slechts één snijgedeelte) en tweehoekige (beide conische oppervlakken snijden).
3. Curved wordt gebruikt voor complexe ontwerpen. Kan halfrond of concaaf zijn. Vaak gebruikt voor profielsnijdende kranen, verzinkboren, spiraalboren.

Voor bijna alle typen is een stalen constructie uit één stuk of opklapbaar, met de aanwezigheid van insteekbare hardmetalen messen, mogelijk. Hardmetalen frezen hebben een kwalitatief hogere prestatie en duur voor het gereedschap als geheel.

Classificatie van soorten frezen

Er zijn verschillende classificatiekenmerken waarmee de soorten frezen worden onderverdeeld:

• volgens de manier waarop de spindel en de frees respectievelijk horizontaal en verticaal zijn gepositioneerd;
• in de rijrichting, tegemoetkomend en passerend;
• afhankelijk van het gebruikte gereedschap, voor cilindrisch, uiteinde, gevormd, uiteinde.

Cylindrische bewerking is toepasbaar voor horizontale vlakken, uitgevoerd met behulp van geschikte frezen op horizontale machines.

Vlakfrezen kan als universeel worden beschouwd. Het is van toepassing op alle soorten horizontale, verticale en hellende vlakken.

Afwerking biedt het nodige profiel voor gebogen groeven, boren en gereedschappen.

Shaping wordt uitgevoerd voor oppervlakken met een complexe configuratie: hoeken, randen,groeven, tandwielsnijden voor tandwielen.

Ongeacht het soort werk dat wordt uitgevoerd en de materialen die worden verwerkt, het resultaat moet worden onderscheiden door een hoge gladheid van de afwerklaag, de afwezigheid van inkepingen en de nauwkeurigheid van de afwerking. Om een schoon bewerkt oppervlak te verkrijgen, is het belangrijk om de voedingen van het werkstuk ten opzichte van het gereedschap te regelen.

Op en neer frezen

Bij het frezen van tegengesteld metaal wordt het werkstuk tegen de rotatiebewegingen van het mondstuk in aangevoerd. In dit geval snijden de tanden geleidelijk in het metaal dat wordt verwerkt, de belasting neemt in directe verhouding en gelijkmatig toe. Voordat de tand echter in het onderdeel snijdt, glijdt deze enige tijd weg, waardoor verharding ontstaat. Dit fenomeen versnelt het verlaten van de snijplotter uit de werkende staat. Gebruikt bij voorbewerken.

Bij het uitvoeren van een passerend type - wordt het werkstuk langs de rotatiebewegingen van het gereedschap gevoerd. De tanden werken schokbestendig onder zware belasting. Het vermogen is 10% lager dan bij op-en-neer frezen. Het wordt uitgevoerd bij het afwerken van onderdelen.

Basisconcept van freeswerk op CNC-machines

Ze worden gekenmerkt door een hoge mate van automatisering, nauwkeurigheid van de workflow en hoge productiviteit. Frezen op een CNC-machine wordt meestal gedaan met vingerfrezen of vingerfrezen.

De laatste worden het meest gebruikt. Tegelijkertijd, afhankelijk van het materiaal dat wordt verwerkt, het bijbehorende type spaanvorming, de opgegeven softwareparameters,verschillende vingerfrezen worden gebruikt. Ze worden geclassificeerd op basis van het aantal helixstarts die zorgen voor snijkanten en graven.

Materialen met brede spanen kunnen het beste worden gefreesd met gereedschappen met een klein aantal starts. Voor harde metalen met karakteristieke breukspanen is het noodzakelijk om freesopspanningen te kiezen met een groot aantal spiralen.

CNC-frezen gebruiken

CNC-frezen met langzame voorsprong kunnen één tot drie snijkanten hebben. Ze worden gebruikt voor hout, kunststoffen, composieten en zachte ductiele metalen die een snelle, brede spaanafvoer vereisen. Ze worden gebruikt voor het voorbewerken van werkstukken, waaraan geen hoge eisen worden gesteld. Deze tool wordt gekenmerkt door een lage productiviteit, lage stijfheid.

Artistiek frezen van aluminium wordt uitgevoerd met behulp van enkeldraads frezen.

Twee- en drieweguiteinden worden veel gebruikt. Ze bieden hogere hardheidswaarden, hoogwaardige spaanbeheersing en stellen u in staat om te werken met metalen van gemiddelde hardheid (bijvoorbeeld staal).

Multi-start CNC-frezen hebben meer dan 4 snijkanten. Ze worden gebruikt voor metalen met een gemiddelde en hoge hardheid, die worden gekenmerkt door kleine spanen en een hoge weerstand. Ze worden gekenmerkt door een aanzienlijke productiviteit, ze zijn relevant voor afwerking en semi-nabewerken en zijn niet ontworpen om met zachte materialen te werken.

Om het juiste gereedschap voor CNC-machines te kiezen, is het belangrijkhoud bij het frezen rekening met de snijmodus en met alle kenmerken van het te bewerken oppervlak.

Snijcondities

Om de gewenste kwaliteit van de gefreesde laag te waarborgen, is het belangrijk om de noodzakelijke technische parameters correct te bepalen en te onderhouden. De belangrijkste indicatoren die het freesproces beschrijven en regelen zijn de bedrijfsmodi.

De berekening van de snijcondities tijdens het frezen wordt uitgevoerd rekening houdend met de belangrijkste elementen:

1. Diepte (t, mm) - de dikte van de metalen bal, die in één beweging wordt verwijderd. Kies het rekening houdend met de vergoeding voor verwerking. Het schetswerk wordt in één keer uitgevoerd. Als de overmaat meer dan 5 mm is, wordt het frezen in verschillende stappen uitgevoerd, terwijl de laatste ongeveer 1 mm overblijft.
2. Breedte (B, mm) – breedte van het bewerkte oppervlak in de richting loodrecht op de invoerbeweging.
3. Voeding (S) - de lengte van de beweging van het werkstuk ten opzichte van de gereedschapsas.

Er zijn verschillende onderling gerelateerde concepten:

• Voeding per tand (S_{z, mm/tand) - verander de positie van het onderdeel wanneer de frees op een afstand van de ene werkende tand naar de volgende wordt gedraaid.}
• Voeding per omwenteling (S_{rev, mm/rev) – beweging van de structuur met één volledige omwenteling van de freeskop.}
• Voeding per minuut (S_{min, mm/min) is een belangrijke snijmodus bij het frezen.}

Hun relatie is wiskundig vastgesteld:

S_min=S_revn=S_{zzn, waarz – aantal tanden;}

n – spilsnelheid, min-1.

De hoeveelheid voer wordt ook beïnvloed door de fysieke en technologische eigenschappen van het behandelde gebied, de sterkte van het gereedschap en de prestaties van het voermechanisme.

Snijsnelheidberekening

Neem als nominale ontwerpparameter de mate van snelle rotatie van de spil. De werkelijke snelheid V, m/min hangt af van de diameter van de frees en de frequentie van zijn roterende bewegingen:

V=(πDn)/1000

De rotatiefrequentie van het freesgereedschap wordt bepaald door:

n=(1000V)/(πD)

Met informatie over de minuutvoeding kunt u de benodigde tijd bepalen voor een werkstuk met een lengte L:

T₀=L/S_min

Berekening van snijomstandigheden tijdens het frezen en hun installatie is belangrijk om uit te voeren voordat u de machine instelt. Het vaststellen van rationele vooraf ingestelde parameters, rekening houdend met de kenmerken van het gereedschap en het materiaal van het onderdeel, zorgt voor een hoge productiviteit.

Tips voor het bepalen van modi

Het is onmogelijk om de ideale snijmodus te kiezen tijdens het frezen, maar u kunt zich laten leiden door de basisprincipes:

1. Het is wenselijk dat de diameter van de snijder overeenkomt met de verwerkingsdiepte. Dit zorgt ervoor dat het oppervlak in één keer wordt gereinigd. Hier is de belangrijkste factor het materiaal. Voor te zacht werkt dit principe niet - er bestaat een risico op afbrokkelen, waarvan de dikte groter is dan nodig.
2. Schokprocessen en trillingen zijn onvermijdelijk. In dit opzicht een verhoging van de voerwaardenleidt tot snelheidsvermindering. Het is het beste om te beginnen met een voeding per tand van 0,15 mm/tand en deze gaandeweg aan te passen.
3. De snelheid van het gereedschap mag niet zo hoog mogelijk zijn. Anders bestaat het risico dat de snijsnelheid wordt verlaagd. De vergroting is mogelijk met een vergroting van de diameter van de frees.
4. Door de lengte van het werkende deel van de frees te vergroten, vermindert de voorkeur voor een groot aantal tanden de productiviteit en de kwaliteit van de verwerking.
5. Indicatieve snelheidswaarden voor verschillende materialen:

• aluminium - 200-400 m/min;
• brons – 90-150 m/min;
• roestvrij staal - 50-100 m/min;
• kunststoffen – 100-200 m/min.

Het is het beste om met gemiddelde snelheid te beginnen en deze gaandeweg naar boven of beneden bij te stellen.

De snijmodus tijdens het frezen is belangrijk om niet alleen wiskundig te bepalen of speciale tabellen te gebruiken. Om de optimale parameters voor de machine en het gewenste gereedschap correct te selecteren en in te stellen, is het noodzakelijk om met enkele functies en persoonlijke ervaring te werken.