Когда дело доходит до фрезерования с ЧПУ, правильный выбор концевой фрезы для вашего конкретного применения имеет решающее значение для достижения оптимальной производительности, экономичности и качества деталей. Концевая фреза — это режущий инструмент, отвечающий за удаление материала с заготовки, и выбор подходящего инструмента может существенно повлиять на скорость, точность и срок службы инструмента при выполнении операции.
В этом руководстве мы расскажем вам о ключевых факторах, которые следует учитывать при выборе подходящей концевой фрезы для вашего проекта фрезерования с ЧПУ.
1. Разберитесь, какой тип стрижки Вам нужен
Первым шагом в выборе подходящей концевой фрезы является понимание типа резки, необходимого для вашего применения. Существует несколько распространенных типов концевых фрез, предназначенных для различных операций резки:
Квадратные концевые фрезы: Это наиболее часто используемые типы концевых фрез, которые идеально подходят для фрезерования общего назначения. Они отлично подходят для создания полостей с плоским дном, пазов и обработки боковых стенок материала.
Торцевые фрезы со сферическим наконечником: Эти торцевые фрезы имеют закругленный конец, что делает их идеальными для 3D-профилирования, криволинейных поверхностей и создания плавных контуров. Они часто используются при изготовлении пресс-форм, литье под давлением и изготовлении сложных форм.
Концевые фрезы с угловым радиусом: Они похожи на квадратные концевые фрезы, но имеют слегка закругленный угол. Закругленные кромки помогают снизить концентрацию напряжений, улучшить чистовую обработку поверхности и увеличить срок службы инструмента, что делает их пригодными для высокоскоростной обработки и чистовой резки.
Концевые фрезы для черновой обработки: Предназначенные для более быстрого удаления материала, концевые фрезы для черновой обработки имеют специальную конструкцию зубьев, которая позволяет им быстро удалять материал, сводя к минимуму выделение тепла. Они идеально подходят для черновой резки перед переходом на чистовой инструмент.
Фрезы Fly: Обычно используемые для сглаживания больших поверхностей, фрезы fly часто используют одну пластину или инструмент для одновременного фрезерования большой площади, обеспечивая более гладкую отделку за меньшее количество проходов.
2. Выбор материала
Материал, который вы обрабатываете, играет важную роль в выборе подходящей концевой фрезы. Для эффективного резания материал инструмента должен быть тверже материала заготовки. К распространенным инструментальным материалам относятся:
Быстрорежущая сталь (HSS): обладает хорошей износостойкостью и отлично подходит для резки более мягких материалов. Это более доступный вариант, но ему не хватает термостойкости и долговечности карбида.
Твердосплавные концевые фрезы: они наиболее распространены для точной резки благодаря своей превосходной твердости, износостойкости и способности выдерживать высокие температуры. Они идеально подходят для обработки твердых металлов, таких как нержавеющая сталь, титан и закаленные сплавы.
Концевые фрезы Cobalt: Обеспечивая баланс между прочностью HSS и твердостью карбида, концевые фрезы cobalt являются отличным выбором для резки жестких материалов на умеренных скоростях.
Концевые фрезы с покрытием: Покрытия, такие как нитрид титана (TiN), карбонитрид титана (TiCN) и алмазоподобные покрытия (DLC), повышают износостойкость и производительность инструмента, особенно при обработке таких материалов, как нержавеющая сталь или цветные металлы.
3. Диаметр и длина резки
Правильный выбор диаметра резания необходим для выполнения требуемой операции обработки. Меньшие диаметры используются для обеспечения точности и детализации деталей, в то время как большие диаметры подходят для более быстрого и глубокого резания.
Диаметр резания: выберите диаметр, соответствующий требуемой чистовой обработке и глубине резания. Больший диаметр увеличивает скорость удаления материала, но снижает точность резания.
Длина резания (длина канавки): Длина канавки определяет глубину резания концевой фрезой. Для более глубоких резов необходима большая длина канавки, но это может снизить прочность инструмента и привести к его прогибу при неправильном обращении.
Общая длина: Общая длина концевой фрезы должна обеспечивать достаточный зазор для заготовки и настройки станка.
4. Геометрия канавки
Количество канавок (режущих кромок) на концевой фрезе влияет на ее эффективность резания, удаление стружки и чистоту поверхности:
Концевые фрезы с 2 канавками: Они идеально подходят для резки более мягких материалов и обеспечивают лучшее удаление стружки, что делает их пригодными для более высоких скоростей подачи и черновой обработки.
Концевые фрезы с 3 канавками: Часто используемые для чистовой резки, конструкция с тремя канавками обеспечивает баланс между удалением стружки и чистовой обработкой поверхности, особенно в таких материалах, как алюминий.
Концевые фрезы с 4 канавками: они обеспечивают превосходную чистоту поверхности и отлично подходят для фрезерования более твердых материалов. Однако они могут иметь меньший зазор для стружки по сравнению с концевыми фрезами с меньшим количеством канавок.
Концевые фрезы с высокой спиралью: они имеют более крутой угол резания и подходят для высокоскоростной резки. Они часто используются там, где требуется гладкая поверхность, особенно при обработке алюминия.
5. Нанесение покрытий и обработка поверхности
Покрытия могут увеличить срок службы инструмента, уменьшить трение и повысить термостойкость. К распространенным покрытиям относятся:
Нитрид титана (TiN): Обладает повышенной твердостью и износостойкостью, продлевает срок службы инструмента и обеспечивает более высокие скорости резания.
Карбонитрид титана (TiCN): Обеспечивает лучшие эксплуатационные характеристики, чем TiN, особенно при работе с более твердыми материалами и на более высоких скоростях.
Алмазные покрытия: Алмазные покрытия, применяемые для обработки цветных металлов, обладают исключительной твердостью и износостойкостью, что идеально подходит для высокоточной обработки в больших объемах.
6. Правильный выбор концевой фрезы для Вашего материала
Материал, который вы режете, играет решающую роль в выборе наилучшей концевой фрезы для использования:
Алюминий: Для резки алюминия и других цветных металлов рекомендуется использовать быстрорежущую сталь (HSS) или твердосплавные концевые фрезы с большим углом наклона спирали для эффективного удаления стружки.
Сталь: Для низкоуглеродистых сталей лучшим выбором часто является твердосплавная или кобальтовая концевая фреза с покрытием для увеличения срока службы инструмента.
Нержавеющая сталь: Для нержавеющей стали требуется более прочный инструментальный материал, такой как карбид или кобальт, с износостойким покрытием, которое выдерживает нагрев, выделяющийся при резке.
Титан и экзотические сплавы: Для титана и других твердых материалов рекомендуется использовать твердосплавную концевую фрезу со специальным покрытием, таким как TiCN или TiAlN, поскольку этот материал имеет свойство затвердевать при обработке.
7. Стойкость инструмента и скорость подачи
Выбор правильной концевой фрезы также требует понимания требуемого срока службы инструмента и скорости подачи для вашего применения. Как правило, твердосплавные концевые фрезы обеспечивают более высокую скорость подачи и более длительный срок службы инструмента по сравнению с концевыми фрезами из нержавеющей стали, но они более хрупкие и требуют бережного обращения.
Вывод
Правильный выбор концевой фрезы является ключом к достижению высококачественных результатов при фрезеровании с ЧПУ. Принимая во внимание такие факторы, как тип реза, материал, геометрия канавок и покрытие, вы можете оптимизировать процесс фрезерования для достижения максимальной эффективности и сокращения времени простоя. Всегда подбирайте инструмент в соответствии с материалом и режимом работы для достижения наилучших результатов и долговечности как ваших инструментов, так и деталей. Независимо от того, работаете ли вы с алюминием, нержавеющей сталью или экзотическими сплавами, существует широкий ассортимент концевых фрез, которые удовлетворят ваши потребности.