Торцевое фрезерование: торцевая фреза под 45 или 90 градусов?
Что такое торцевое фрезерование? Представьте себе фрезерование стороной концевой фрезы. Общий термин для этого — «периферийное фрезерование». А что, если мы будем резать строго по низу? Технически это торцевое фрезерование, хотя мы обычно называем его так только тогда, когда используется торцевая фреза.
Если вы используете фрезерный станок с ЧПУ, очень распространенной операцией является «Spoilboard Surfacing», и хотя в большинстве CAM фрезы, используемые для Spoilboard Surfacing называются «Spoilboard Cutters», это просто еще одна форма торцевого фрезерования.
Начнем с выбора лучшего типа торцевой фрезы для ваших нужд. Основные параметры Face Mills:
- Их диаметр. Вы получите наилучшее качество поверхности, если диаметр вашей торцевой фрезы будет больше, чем площадь обработки. Но для более крупных торцевых фрез требуются более мощные шпиндели, и они не всегда проходят в более узкие места.
- Количество пластин: чем больше пластин, тем быстрее вы сможете подавать торцевую фрезу. Торцевая фреза только с одной пластиной называется Fly Cutter . Но быстрее не всегда лучше. Если вы не сможете отрегулировать индивидуальную высоту каждой пластины, ваша торцевая фреза с множеством пластин не будет иметь такой гладкой поверхности, как одинарная фреза Fly Cutter.
- Геометрия: это определяется формой пластины, а также тем, как она удерживается в торцевой фрезере.
Давайте посмотрим на вопрос геометрии более внимательно.
Торцевая фреза, 45 или 90 градусов?
Торцевая фреза под 45 или 90 градусов
Во-первых, о чем мы говорим, когда говорим о 45 или 90 градусах? Ответ довольно очевиден из фотографии выше, на которой сравниваются две фрезы Glacern Face Mills . Обратите внимание на угол режущей кромки пластин.
Да! Угол — это угол этой режущей кромки: 45 градусов для торцевой фрезы слева и 90 градусов для правой. Этот угол также называется углом подъема фрезы.
А вот оптимальные рабочие диапазоны для разной геометрии:
Оптимальные рабочие диапазоны для разной геометрии фрез
Так какой из них даст лучшие результаты?
Конечно, если вы можете себе это позволить, хорошо иметь торцевые фрезы под углом 45 и 90 градусов, но каковы плюсы и минусы каждой из них?
За и против
Многие считают, что торцевая фреза под 45 градусов лучше подходит для торцевого фрезерования общего назначения. В пользу этого говорят следующие аргументы:
- Силы резания лучше сбалансированы, поэтому осевые и радиальные силы примерно равны. Снижение радиальных сил, чтобы они были более сбалансированы с осевыми, может не только улучшить качество поверхности, но и более благоприятно сказаться на подшипниках шпинделя.
- Срезание входа и выхода ведет себя лучше — меньше ударов, меньше тенденции к прорыву.
- Режущая кромка под углом 45 градусов лучше всего подходит для сложных резов.
- Лучшая обработка поверхности — 45 градусные оставляют заметно более красивую отделку. Меньшая вибрация, сбалансированные силы и лучшая геометрия входа — это три причины.
- Эффект утонения стружки действует и приводит к более высокой подаче.
- 45 градусные фрезы, как правило, также менее склонны к вибрации.
У торцевых фрез 45 градусов есть и недостатки:
- Уменьшена максимальная глубина резания за счет угла подъема.
- Большой диаметр корпуса может вызвать проблемы с зазором.
- Отсутствие фрезерования углов или уступов под углом 90 градусов
- Может вызвать сколы или заусенцы на выходной стороне вращения фрезы.
- Версия под углом 90 градусов оказывает меньшее поперечное (осевое) усилие, примерно вдвое меньше. Это может дать преимущество, когда речь идет о тонких стенках, потому что передача слишком большого усилия на стену может привести к вибрации материала и другим проблемам. Это также может быть преимуществом, когда сложно или невозможно надежно удерживать деталь в приспособлении.
При этом есть еще вариант фрез с круглыми пластинами (пуговичные фрезы), он сочетает в себе некоторые преимущества каждого двух приведенных выше, а также являются самыми сильными. Так что, если вам приходится иметь дело с грязными материалами, с большим количеством примесей, таких как кремний, лучше всего подойдет именно такая фреза.
Торцевая фреза. Подачи и скорости торцевого фрезерования
Легко рассчитать подачу и скорость для сравнения этих двух решений для торцевого фрезерования с помощью одного из калькуляторов подач и скоростей.
Вот типичная установка для торцевого фрезерования под углом 90 градусов:
Подачи и скорости для торцевой фрезы под 90 градусов
Я выбрал свою машину, материал и тип индексируемого инструмента. Я моделирую небольшую торцевую фрезу диаметром 2 дюйма с 4 пластинами и установил угол подъема на 90 градусов. Моя глубина реза составляет 1/8 дюйма.
Сначала я делаю проход шириной 60%. Это даст лучшее качество и облегчит обработку пластин в твердых материалах, чем проход на всю ширину. Во-вторых, я указал это на сокращение HSM. Это HSM для «высокоскоростной обработки».
Я могу это сделать, так как я буду использовать траекторию, которая плавно входит в разрез, и я буду изгибать конец каждого прохода, чтобы избежать острого угла, а также чтобы не выходить из разреза полностью. Это трюки с траекторией CAM, которые действительно могут помочь вам в уменьшении повреждений инструмента, увеличение качества поверхности, и в этом случае они также позволяют вам выбрать большее увеличение подачи и скорости.
Теперь мы можем проверить торцевую фрезу 45 градусов, просто изменив угол подъема на 45. Давайте предположим, что все остальное останется прежним, вот результаты:
Подачи и скорости для торцевой фрезы под 45 градусов
Ух ты! Посмотрите, скорость удаления материала:
- 34,2 кубических дюйма в минуту для 90 градусов
- 48,4 кубических дюйма в минуту для 45 градусов
Теперь мы видим, почему модели под углом 45 градусов так популярны — это более чем на 40% больше материала, чем удаляется Фрезой с углом 90 градусов. Это определенно довольно быстро окупит новую торцевую фрезу, если вы используете ее для очень многих деталей.
Альтернативы торцевым фрезам под 45 градусов: восьмиугольные, 75-градусные и «пуговичные» фрезы
В свое время восьмиугольные торцевые фрезы воевали с торцевыми фрезами под 45 градусов за превосходство. У восьмиугольных пластин больше краев, поэтому вы можете повернуть пластину, если на одной из них есть сколы. Но затраты на инструменты обычно составляют всего около 3 процентов от стоимости производства, поэтому в конечном итоге победила более высокая эффективность 45 градусов.
В последнее время вы можете приобрести несколько торцевых фрез, которые используют пластину под углом 45 градусов, которая является двусторонней, так что у нас есть лучшее из обоих миров, поскольку теперь у этих пластин 8 кромок, как у восьмиугольных пластин.
Другие альтернативы включают 75-градусные торцевые фрезы и фрезы для пуговиц (индексируемые фрезы с круглой пластиной). Основная цель 75-градусной торцевой фрезы, кажется, состоит в том, чтобы обеспечить чуть больший зазор, чем 45-градусная. Это может быть ваш третий или четвертый выбор, если у вас уже есть 45 и 90 и вы хотите больше вариантов для сложных случаев.
Пуговичная фрез (также называемый копировальной фрезой или тороидальным ножом ) использует круглую пластину и имеет множество собственных преимуществ. Трудно назвать победителя по сравнению с другими торцевыми фрезами.
Дополнительные советы и методы торцевого фрезерования
Торцевая фреза под углом 45 градусов, проходящая
сквозь сварной шов
Прерванные порезы
Если на поверхности, на которой вы производите торцевое фрезерование, есть паз или другая утопленная деталь, вам придется выполнять несколько прерывистых резов. Если вы имеете дело с твердым материалом, вы можете уменьшить скорость подачи до 50%.
Идеи траектории инструмента
Попробуйте поработать с траекторией в вашей CAM. Это может улучшить качество, а также продлить срок службы вставки.
Вкладыши с алмазным напылением
Использование пластин Wiper может значительно улучшить качество поверхности при торцевом фрезеровании. Этому способствуют высокая скорость подачи и малая глубина резания (0,8 мм или меньше). Пластины с PVD-покрытием (алмазные) с очень острыми краями также могут улучшить качество обработки поверхности.
Заключение
У меня в цехе есть торцевая фреза диаметром 2 дюйма под углом 90 градусов, а также торцевая фреза Glacern FM45 под углом 3 дюйма под углом 45 градусов. FM45 наверняка найдет гораздо больше вариантов применения.
Последняя мысль о торцевых фрезах: не пытайтесь использовать на своем станке слишком большую торцевую фрезу. Я довольно легко остановил шпиндель на 3 лошадиные силы, работающий на моем 3-дюймовом шпинделе. Конечно, это меньшая фреза, но вы должны иметь в виду, что даже если у вас достаточно мощности шпинделя, торцевая фреза будет передавать ее в вашу заготовку. Убедитесь, что он плотно прижат!
Полное руководство по концевым фрезам — типы и применение
Концевые фрезы являются разновидностью фрез используемых на фрезерных станках и необходимы для обработки узких плоскостей, пазов, уступов и контурной обработки. Концевое фрезерование является одной из наиболее распространенных процедур в промышленной обработке. Этот процесс отличается от других операций наличием режущих зубьев по бокам и на конце фрезы, что является основным отличием от других фрез.
Фрезерный станок, выполняющий пазовое фрезерование
Однако, когда дело доходит до выбора подходящей концевой фрезы, это может оказаться непосильной задачей: HSS, твердый сплав, шаровидная фреза, фреза с хвостовиком bull-nose, клиновидная фреза, центральная кромка, канавки. Знаете ли вы, что означают все эти термины? В этой статье вы найдете полный обзор типов концевых фрез, областей их применения и руководство по выбору подходящей.
1. Разница между концевыми фрезами и сверлами
Люди, не знакомые с режущими инструментами, могут быть немного озадачены разницей между концевыми фрезами и сверлами. Все довольно просто: основное различие становится понятным при более внимательном рассмотрении формы и геометрии сверл и их канавок.
Сверла предназначены для сверления непосредственно в материале и создания отверстий только в осевом направлении. Концевые фрезы могут врезаться в материал в боковом направлении и создавать пазы или профили. Некоторые типы концевых фрез могут резать во всех направлениях и позволяют выполнять профильное, трассирующее или торцевое фрезерование, врезание, контурирование, пазовое фрезерование, сверление и рассверливание.
2. Основные характеристики и терминология
Основная структура и терминология
На рисунке выше вы можете увидеть наиболее важные технические характеристики для четкого описания концевых фрез. Кроме того, мы можем классифицировать их по типу (например, шаровидные, квадратные и т.д.), количеству канавок, а также материалу и покрытию.
Типичное описание продукта может выглядеть следующим образом:
Типовая характеристика концевой фрезы
Все характеристики определяют, для каких целей подходит концевая фреза с точки зрения скорости, формы, тонкости обработки и общей производительности. Поэтому очень важно знать основы, прежде чем выбирать набор концевых фрез для своей работы. Далее мы расскажем вам о самых важных типах.
Набор концевых и других фрез
3. Типы и применение
Ниже мы собрали основные характеристики наиболее распространенных типов концевых фрез. Этот список не является исчерпывающим. Существуют более специализированные продукты для нестандартного применения.
Фрезы с шаровым наконечником
Концевые фрезы с шаровым наконечником имеют закругленный кончик. Они в основном используются для трехмерного фрезерования контурных поверхностей, округления канавок, прорезки карманов, неглубокого паза и других операций контурного фрезерования. Могут использоваться в качестве завершающей фрезы для некоторых «финишных штрихов».
Квадратный конец/плоский конец
Квадратные или плоские концевые фрезы являются наиболее часто используемым типом. Это высок универсальные фрезы для всех видов работ, таких как профилирование, пазование, боковое и торцевое фрезерование и т.д. Плоские концевые фрезы обеспечивают идеальные угловые срезы под углом 90 градусов на вашей заготовке. В зависимости от заготовки они могут применяться как для черновой, так и для чистовой обработки.
Фреза рыбий хвост
Фреза концевая радиусная бычий нос
Черновые концевые фрезы
V-образная фреза
Конические концевые фрезы
Эти центровочные резцы могут использоваться для врезания и предназначены они для обработки угловых пазов. Обычно они используются в литье под давлением и пресс-формах.
4. Твердый сплав против быстрорежущей стали
Концевые фрезы из высокоскоростной стали (HSS — High Speed Steel) стоят дешевле твердосплавных фрез. Они подходят для обработки широкого спектра материалов, включая многие металлы. Их можно использовать в течение длительного времени до повторной заточки, так как они обладают хорошей износостойкостью. Фрезы из быстрорежущей стали являются наиболее подходящими для большинства стандартных операций. Однако общий срок службы инструмента короче, и вы получаете больше ограничений в плане скорости и производительности.
Твердый сплав
Вот что вы получите, заплатив за более дорогие твердосплавные концевые фрезы: повышенную жесткость, высокую теплостойкость и значительно более высокую скорость резания по сравнению с HSS. Это не только повышает производительность, но и позволяет резать более широкий спектр (более твердых) материалов. Твердосплавные концевые фрезы часто используются для чистовой обработки.
5. Как же выбрать правильную концевую фрезу?
Правда заключается в том, что не существует универсального решения.
Мы рекомендуем вам задать себе несколько важных вопросов, прежде чем принимать решение:
- Какой материал вы собираетесь резать?
- Насколько точные характеристики вы хотите получить в вашей заготовке?
- Насколько глубоко вы будете резать?
- Насколько важны подача, скорость и производительность резки?
Ответив на эти и другие вопросы, вы сможете лучше понять, какой тип концевой фрезы необходим для ваших задач. Итак, давайте подробнее рассмотрим наиболее важные аспекты, которые вам необходимо принять во внимание.
Материалы для резки
Сначала спросите себя, какие материалы вы хотите резать с помощью нового набора концевых фрез. Это значительно сузит круг «потенциальных кандидатов», поскольку некоторые типы концевых фрез специально изготавливаются для определенных металлов/материалов. Для цветных материалов, таких как алюминий, вам потребуются другие формы, материалы и размеры инструмента, чем, например, для стали.
Конечно, технически вы можете попытаться разрезать любой материал одной и той же концевой фрезой, но производительность резания и качество обработки заготовки будут варьироваться от превосходных до неприемлемых. Использование неправильной фрезы также довольно быстро приведет к поломке инструмента. Мы уверены, что вы хотели бы избежать этого.
Сколько зубьев должно быть у фрезы?
Зубья — это спиралевидные режущие кромки на конце фрезы. Концевые фрезы могут иметь до 12 зубьев, однако чаще всего встречается от двух до четырех. Все, что имеет более пяти зубьев, относится к концевым фрезам, используемым для очень тонкой обработки. Если вы хотите выполнить глубокую резку в таких материалах, как пластмасса или алюминий, то вам нужно меньше таких режущих зубьев. Для более твердых материалов нужны более прочные режущие инструменты с большим количеством канавок и гладкими (но не очень глубокими) резами.
Количество зубьев
Количество зубьев также влияет на скорость подачи фрезы, качество обработки поверхности заготовки и способность фрезы удалять стружку. Чем больше число зубьев у вашей концевой фрезы, тем большую скорость подачи вам придется использовать или уменьшить скорость вращения. Поэтому обязательно проверьте скоростные возможности вашей фрезы и вашего шпинделя, так как это напрямую влияет на тип концевой фрезы, которую вы можете использовать.
Размеры концевой фрезы
Помимо количества зубьев, есть еще несколько размеров и характеристик концевых фрез, на которые следует обратить внимание: диаметр фрезы, глубина реза и длина, а также профиль инструмента.
Инженерный чертеж и размеры
Диаметр фрезы
Диаметр фрезы определяет ширину паза, который вы можете создать с помощью вашей концевой фрезы. Он также влияет на объем удаления стружки при боковом фрезеровании. Поэтому перед покупкой и/или установкой фрезы для резки убедитесь, что выбрали концевую фрезу с соответствующим диаметром, чтобы получившаяся деталь соответствовала техническим требованиям.
Глубина резания и длина контакта
Требуемая наибольшая длина контакта определяет глубину реза, необходимую для вашей концевой фрезы. В идеале нужно выбирать длину, достаточную для предотвращения свеса и обеспечения жесткого и точного процесса резания. Простой прием заключается в том, чтобы умножить диаметр фрезы на пять. Если это число больше, чем требуемая глубина резания, можно рассмотреть вариант с выступом.
Угол спирали
Ваша фреза, вероятно, имеет угол спирали около 30 градусов. Если вы хотите уменьшить силу резания для минимизации тепловыделения и вибрации, вам необходимо использовать фрезы с большим углом спирали. Такие концевые фрезы также обеспечат лучшую чистоту поверхности. Однако вам придется пойти на некоторые компромиссы в отношении скорости подачи, с которой вы можете резать, и глубины резания.
Профиль инструмента
И наконец, рассмотрим профиль инструмента концевой фрезы. Квадратный, фреза рыбий хвост, с шаровым наконечником и т.д. служат для различных целей. Это просто напоминание, поскольку мы рассмотрели каждый тип выше.
Концевые фрезы с центровым отверстием и без
Концевые фрезы с центральным резцом могут погружаться в материал вертикально. Некоторые фрезы не могут этого делать, потому что у них нет режущей кромки посередине. Они могут выполнять резание только вниз под углом примерно 45 градусов. Пока все просто. Так почему же существуют конструкции с центральным резцом и без него?
Мы уже говорили о важности зубьев. Большинство концевых фрез с двумя и тремя зубьями относятся к фрезам без центрового отверстия. Четыре зубца иногда используются для фрез с центровым отверстием. Как это часто бывает, основное различие заключается в цене. Фрезы без отверстия в центре стоят дороже, и повторная заточка такой фрезы также обойдется вам дороже. Это цена, которую вы платите за большую гибкость погружения.
Фрезы с отверстием в центре затачиваются легче, а также лучше очищаются от стружки. Мы советуем вам использовать концевые фрезы без отверстия в ццентре, если вы можете себе это позволить. Но если вы практически никогда не используете длину фрезы на 100-процентов, вы можете просто выбрать фрезу с отверстием — вам просто нужен вход рампы в нижнюю часть реза для операций с карманами. Разница действительно сводится к тому, как вы будете резать.
При резании фрезой без отверстия в центре также имеется место для большего количества зубьев, что в среднем может позволить увеличить скорость подачи при сохранении той же нагрузки на стружку.
Нужна ли мне фреза с покрытием?
Стоит ли приобретать набор концевых фрез с покрытием или нет, зависит, опять же, от области применения. Фреза с покрытием может значительно повысить производительность резания. Вы можете установить более агрессивные параметры обработки, например, SFM (Surface Feet per Minute), поскольку твердость поверхности инструмента с покрытием намного выше. Обычно также улучшается удаление стружки и увеличивается срок службы инструмента. Наиболее распространенными покрытиями являются нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и нитрид титана алюминия (AlTiN).
Фрезы с титановым покрытием
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Фреза угловая 45 градусов
Для того чтобы заказать и купить выбранный вами товар, найдите его в каталоге инструмента, укажите его количество и щелкните на кнопку «Купить», затем необходимо перейти в пункт меню «Ваша корзина» и заполнить небольшую форму заказа с указанием ваших координат. После этого на вашу электронную почту (если она указана верно) придет письмо, о том что ваша заявка принята.
Заказанный в нашей компании инструмент доставляется практически в любой город России с помощью транспортных компаний.
Возврат товара надлежащего качества
Обращаем Ваше внимание на то, что согласно ст. 26.1 закона «О защите прав потребителей» Покупатель имеет право отказаться от товара в любое время без объяснения причин до его передачи, а после передачи товара – в течение 7 дней.
Возврат товара надлежащего качества возможен при условии, если указанный товар не был в употреблении, сохранен его товарный вид, потребительские свойства, а также документ, подтверждающий факт и условия покупки.
В случае отказа от товара компания производит возврат денежных средств, уплаченных Покупателем по договору, за исключением расходов на доставку возвращенного товара от Покупателя, в течение 10 дней со дня предъявления Покупателем соответствующего требования.
Обмен товара надлежащего качества
Согласно ст. 25 «О защите прав потребителей» Покупатель имеет право обменять товар надлежащего качества на аналогичный товар у продавца, у которого этот товар был приобретен, если указанный товар не подошел по форме, габаритам, фасону, расцветке, размеру или комплектации. Обменять товар на подходящий Покупатель может в течение 14 дней, не считая день покупки.
Обмен производится только при условии сохранения товарного вида и потребительских свойств товара, наличии товарного чека или иного документа, подтверждающего оплату, а также, если указанный товар не был в употреблении. В случае, если аналогичный товар отсутствует в продаже, Покупатель имеет право требовать возврата денежных средств, уплаченных им за указанный товар.
В случае отказа от товара компания производит возврат денежных средств, уплаченных Покупателем по договору, за исключением расходов на доставку возвращенного товара от Покупателя, в течение 14 дней со дня предъявления Покупателем соответствующего требования. Кроме того, по соглашению с продавцом, Покупатель может обменять товар при поступлении аналога в продажу.
Возврат товара ненадлежащего качества
В случае обнаружения недостатков товара Покупатель вправе:
- Потребовать замены на товар этой же марки (модели);
- Потребовать замены на такой же товар другой марки (модели) с соответствующим перерасчетом покупной цены;
- Потребовать соразмерного уменьшения покупной цены;
- Отказаться от исполнения договора купли-продажи и потребовать возврата уплаченной за товар суммы.;
Возврат товара ненадлежащего качества осуществляется средствами продавца.
Приведенные выше условия возврата/обмена товара не распространяются на товар, изготовленный по индивидуальному заказу Покупателя.
