Frezare la capăt 101: Un ghid complet pentru mașiniști

În ceea ce privește producția, sunt disponibile diverse procese de prelucrare pentru a ne asigura că realizăm piese cu profilul potrivit.

Frezarea la capăt este unul dintre aceste procese vitale. În acest ghid, ne vom uita la câteva procese critice în procesul de frezare finală. De la definiție, clasificare, avantaje până la limitări, veți găsi toate informațiile despre procesul de frezare.

Ce este frezarea finală

O putem descrie ca a proces de prelucrare care folosește o unealtă de tăiere numită freză sub formă de formă cilindrică având numeroase muchii tăietoare.

Mișcarea acestui freză frontală poate fi în direcție ascendente și descendente, laterale sau o combinație a tuturor acestor direcții pentru a vă oferi forma dorită a profilului.

Vă puteți diferenția cu ușurință de alte freze deoarece axa sculei de tăiere este orientată paralel cu planul suprafeței prelucrate. Spre deosebire de aceasta, la frezarea frontală, axa sculei de tăiere are o orientare perpendiculară pe suprafața prelucrată.

Avantajele frezei cu capat

Motivul pentru care frezarea este metoda de prelucrare preferată în diverse industrii se datorează numeroaselor beneficii pe care le puteți obține din aceasta. Iată câteva dintre beneficiile de care vă puteți bucura de la frezarea finală:

Puteți utiliza frezarea frontală pentru a efectua diverse operații de prelucrare, cum ar fi conturarea, profilarea, precum și fațarea și crestarea.
Obțineți grade mai mari de precizie cu marje de eroare minime, care sunt o cerință pentru componentele complexe.
Poate oferi o finisare netedă și precisă, care nu necesită operațiuni suplimentare de finisare secundară, cum ar fi șlefuirea.
Are o compatibilitate largă cu materialele și îl puteți folosi pe metale, materiale plastice și diferite tipuri de materiale compozite
Cu materialul potrivit și parametrii optimi de funcționare, puteți obține durabilitatea sculei și durata de viață extinsă. Acest lucru reduce frecvența de înlocuire a sculei și timpul de schimbare a sculei.
Procesul este rapid și eficient, ceea ce este favorabil pentru liniile de producție

Procesul de frezare la capăt

Acesta nu este un proces foarte complicat și puteți efectua frezarea finală utilizând următorii pași cheie:

Selectarea instrumentului: trebuie să selectați tipul potrivit de freză care să se potrivească materialului și să producă tăietura potrivită. Tipul de instrument pe care îl alegeți definește viteza de producție a piesei finale, precizia acesteia și cât de bine arată.
Configurarea mașinii: faceți toate ajustările posibile pe dvs mașină de frezat asigurându-vă că piesa dvs. de prelucrat este bine fixată și că unealta de tăiere este bine plasată. Este esențial să obțineți alinierea corectă pentru a obține dimensiunea perfectă și finisarea suprafeței.
Parametri de tăiere: unii dintre parametrii recomandați care necesită ajustarea dvs. sunt viteza axului, viteza de avans și adâncimea de tăiere. Acești parametri sunt responsabili pentru rata de tăiere, starea sculei de tăiere și finisarea suprafeței piesei dvs. de prelucrat.

Tăiere: Tăierea va avea loc după ce freza finală atinge o viteză mare și intră în contact cu piesa dvs. de prelucrat, urmează traseul stabilit în timpul tăierii. Acest instrument poate tăia în mai multe axe pentru a obține designul dorit al piesei de prelucrat.
Îndepărtarea așchiilor: puteți folosi fie aer, un lichid de răcire, fie chiar sisteme de vid pentru a îndepărta tăieturile de metal care sunt produse în acest proces. Acest lucru reduce cazurile de re-tăiere și prelungește durata de viață a sculei, oferindu-vă în același timp un finisaj curat.
Inspecţie: după frezare, investigați pentru a verifica dacă piesa dvs. de prelucrat a atins precizia dimensională și o finisare adecvată. Puteți efectua orice ajustări corective pentru a atinge specificațiile necesare.

Clasificarea frezării pe cap pe bază de categorii

Există mai multe moduri în care putem clasifica frezarea finală pe baza diverselor aspecte. Să analizăm câteva dintre categoriile în care le putem grupa și ceea ce considerăm:

Bazat pe geometria sculei

Freze plate: sunt proiectate cu o margine de tăiere plată și le folosim în principal atunci când dorim să obținem platuri, fante și buzunare. Ele sunt foarte esențiale, în special în aplicațiile care necesită unghiuri și măsurători precise, cum ar fi fabricarea computerelor.
Freze pentru rotunjirea colțurilor: au o rază pe marginea lor de tăiere pe care o folosesc pentru rotunjirea colțurilor piesei dvs. de prelucrat. Le folosim mai ales în operațiunile finale, deoarece pot spori robustețea piesei de prelucrat.
Freze pentru teșit: designul lor include o unealtă de tăiere laterală al cărei scop unic este de a crea o conicitate sau teșire în plus față de teșirea piesei de prelucrat. Îl aplicăm mai ales atunci când dorim să debavurăm muchiile ascuțite și să dăm piesei tale de prelucrat un aspect estetic.
Freze cu vârf sferic: este dotat cu o caracteristică de vârf rotunjită care funcționează bine la finisare și la tăierea formelor conturate 3D. Veți găsi aplicația lor mai ales în fabricarea matrițelor și producția de componente pentru avioane.

Bazat pe Material

Mori de cobalt: rezistența lor la uzură este foarte mare, ceea ce le face cel mai bun pariu atunci când manevrați piese dure. Domeniile lor de aplicare sunt mai ales în cazurile în care există generare de căldură în timpul tăierii.
Freze din oțel de mare viteză (HSS): sunt foarte dure și costă mai puțin, făcându-le utilizate pe scară largă în operațiunile obișnuite de măcinare. Le puteți folosi în operațiuni de frezare care implică materiale relativ moi, cum ar fi oțelul moale și aluminiul.
Freze frontale din carbură: sunt extrem de dure și pot prelucra cu ușurință materiale greu de tăiat, cum ar fi titanul. Operația lor de tăiere de mare viteză servește la îmbunătățirea performanței lor de tăiere.

Bazat pe numărul de flute

Freze cu două fluturi: ele sunt cele mai bune pentru operațiunile de crestare care se bazează în mare măsură pe precizia degajării așchiilor. Ei realizează acest lucru folosind două muchii tăietoare pe suprafața lor.
Freze cu trei fluturi: au caracteristici diferite între o bună evacuare a așchiilor și un bun finisaj al suprafeței. Le folosim mai ales pentru articole intermediare care nu sunt nici foarte rigide, nici excesiv de flexibile.
Freze cu patru flute: cu patru muchii de tăiere, vă pot oferi finisarea perfectă a suprafeței având o textură foarte netedă. Ele funcționează cel mai bine cu piese dure, cum ar fi oțelul inoxidabil.

Bazat pe aplicație

Freze de degroșare: acestea încorporează muchii de tăiere ondulate fin în scopul de a îndepărta simultan volume mari de material. În mod normal, le folosim în primele etape ale operațiunilor de prelucrare, unde viteza de tăiere este mai importantă decât finisarea suprafeței.
Freze de finisare: cu marginile lor netede de tăiere, sunt proiectate pentru a vă oferi un finisaj final neted al suprafeței. Acestea oferă dimensiuni foarte precise și planeitatea corectă a suprafeței acolo unde este necesar.

Limitări ale frezării

La fel ca orice alt proces, frezarea finală vine cu o parte echitabilă de dezavantaje. Unele dintre ele includ:

Are ca rezultat uzura rapidă a sculei datorită tăierii materialelor dure la viteze mari, ceea ce necesită schimbarea sau ascuțirea acestuia în mod frecvent
Aveți nevoie de o procedură de configurare complexă pentru a rula întreaga procedură de frezare finală, cum ar fi alegerea sculei potrivite și parametrii de tăiere, printre altele
Frezele de înaltă calitate, cum ar fi cobaltul și carbura, sunt relativ scumpe și este posibil să cheltuiți mult doar pe freze
La predarea pieselor lungi, vibrațiile frecvente au ca rezultat, de obicei, un finisaj slab al suprafeței și dimensiuni necorespunzătoare
Este posibil să nu puteți realiza anumite tăieturi pe modele complexe, deoarece acestea sunt limitate de geometria sculei a frezei.

Frezarea la capăt vs. Frezarea tradițională

Atât frezarea finală, cât și frezarea tradițională sunt procese de prelucrare pe care le aplicăm pe scară largă în multe industrii. Ele pot suna similare, dar diferă în mai multe aspecte cheie pe care le vom analiza mai atent.

· Orientarea sculei

Designul plasării sculei în frezarea tradițională este astfel încât axa sculei să se afle în același plan cu suprafața piesei dvs. de prelucrat. Aceasta diferă de frezarea finală a cărei axă se află pe un alt plan perpendicular.

· Versatilitate

Cu frezarea prin capat, versatilitatea este la un alt nivel, deoarece puteți efectua mai multe tipuri de operații, cum ar fi frezarea frontală sau crestarea cu o singură freză. Frezarea tradițională are operații mai concentrate, cu scule alternative pentru diferite operații.

· Complexitatea formelor

Puteți prelucra cu ușurință forme tridimensionale cu contururi și forme de tăiere folosind frezarea finală cu precizie. Pe de altă parte, frezarea tradițională funcționează cel mai bine atunci când tăiați forme plate.

· Finisaj de suprafață

În general, frezarea finală iese în mod normal cea mai bună în ceea ce privește finisarea suprafeței, mai ales în cazurile în care aplicați freze de finisare. Frezarea normală poate necesita să aplicați proceduri suplimentare de finisare, cum ar fi netezirea.

· Rata de îndepărtare a materialului

Datorită posibilității de a utiliza mai multe muchii de tăiere simultan, puteți obține o rată mai mare de îndepărtare a materialului în comparație cu frezarea tradițională. Acest lucru este mai evident, mai ales în etapa de degroșare a frezării.

Compararea frezei frontale cu găurirea

Putem clasifica frezarea cu cap și foraj în aceeași categorie deoarece în ambele cazuri, avem de-a face cu scule rotative și îndepărtarea materialului. Cu toate acestea, ambele servesc unor scopuri diferite la care vom arunca o privire pe scurt, cum ar fi:

· Mișcare de tăiere

Direcția de mișcare atunci când găuriți este în mod normal pe o axă verticală, ceea ce are ca rezultat crearea de găuri cilindrice pe piesa de prelucrat. Pe de altă parte, frezarea finală implică mai multe mișcări în direcții diferite care vă permit să creați diferite forme 3D și suprafețe conturate.

· Geometria sculei

Burghiile sunt echipate cu capete ascuțite care sunt menite să faciliteze procesul de creare a găurilor. Acest lucru este în contrast cu frezele care prezintă un capăt de tăiere plat sau rotunjit atât pe părțile laterale, cât și pe capete.

· Aplicare

Singurul scop al procesului de foraj este de a crea găuri pentru diverse aplicații. Pe de altă parte, frezarea finală vă poate aduce mai multe operațiuni, cum ar fi găurirea, crestarea, acoperirea și chiar conturarea.

· Precizie și finisare

Când le comparăm pe acestea două, este foarte probabil să obțineți un finisaj mai bun al suprafeței piesei dvs. de prelucrat folosind frezarea finală. Acest lucru este în plus față de faptul că procesul este mai precis decât găurirea.

· Uzura sculei

Veți experimenta o uzură locală mai mare a vârfurilor burghiilor în timpul operațiunilor dumneavoastră. Pe de altă parte, frezele se uzează de la marginea tăieturii, ceea ce are impacturi diferite asupra duratei de viață a sculei și asupra capacității de așchiere.

Cele mai bune practici pentru frezare

Dacă doriți să obțineți rezultate optime în timpul frezării, există câteva proceduri de cea mai bună practică pe care trebuie să le urmați. Să ne aruncăm direct în câteva dintre ele și cum vă pot ajuta să realizați acest lucru:

Selectarea instrumentului: asigurați-vă că v-ați hotărât cu cea mai potrivită freză cu cap de utilizat pentru a îmbunătăți eficiența de tăiere, precum și durabilitatea sculei. Având instrumentul corect, reduceți abraziunea și puteți obține textura de suprafață necesară.
Parametri de tăiere: puteți obține o durată de viață mai lungă a sculei cu o capacitate maximă de tăiere alegând atât viteza corectă a axului, cât și viteza de avans. Puteți reduce ruperea sculelor și puteți standardiza frezarea tăiată prin ajustarea corectă a setărilor.
Utilizarea lichidului de răcire: prin adăugarea lichidului de tăiere sau a lichidului de răcire atât la piesa de prelucrat, cât și la instrumentul de tăiere, generarea de căldură și frecarea sunt mult reduse. Puteți obține o finisare mai bună a suprafeței cu o reducere a acumulării de așchii pe unealta de tăiere.
Întreținerea sculei: este indicat să verificați și să schimbați periodic frezele uzate pentru a asigura tăieturi netede. Întreținerea regulată asigură că uneltele dumneavoastră sunt suficient de ascuțite pentru a oferi o tăietură precisă care minimizează erorile.
Management cip: puteți adopta modalități adecvate de manipulare a așchiilor care pot include aspiratoare sau suflari de aer.
Controlul vibrațiilor: dacă doriți să obțineți vibrații minime, alegeți lungimea corespunzătoare a sculei cu condiții de tăiere adecvate pentru a reduce forțele de tăiere.

Aplicații ale frezării

Frezarea este un proces foarte critic, care are un impact mare asupra operațiunilor diverselor industrii. Unele dintre cele mai notabile aplicații ale sale includ:

În producția aerospațială, creează componente mici și complexe, cum ar fi palete de turbină și fitinguri de precizie
Producătorii de automobile îl folosesc pentru a produce componente ale motorului și diferite ansambluri de transmisie
În industria medicală, produce echipamente medicale, cum ar fi implanturi corporale și instrumente operaționale generale
În prelucrarea generală, folosim frezarea finală pentru a crea suporturi, carcase și diverse lucrări personalizate
Industria sculelor și matrițelor îl folosește în producerea de matrițe, matrițe și scule utilizate în producția de masă

Concluzie

Este important să înțelegeți clar tipurile de freze, utilizările lor și metodele adecvate de aplicare pentru a obține cele mai bune rezultate. Acest lucru se datorează faptului că tehnica de frezare finală ajută la crearea de componente precise și detaliate în diferite domenii.

Resurse conexe:

Frezarea filetului – Sursa: TSINFA

Frezare cu 3 axe, 4 axe și 5 axe – Sursa: TSINFA

Frezarea în urcare vs. Frezarea convențională – Sursa: TSINFA

Procesul de frezare – Sursa: WIKIEPEDIA

Frezare dinamică – Sursa: TSINFA

Frezare orizontală vs. verticală – Sursa: TSINFA