Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

Припустимо, у вас є робочий верстат з ЧПУ, який був тільки що придбаний, але поки що знань про нього недостатньо. Припустимо тепер, що це фрезерний верстат з ЧПУ по металу, і що в першу чергу вам буде цікава саме фрезерування металу, який легко піддається обробці.

Зміст

  • 1 Розглянемо для початку деякі нюанси фрезерування металу
  • 2 Способи контролю температури ріжучого інструменту
  • 3 Резка алюмінію і як отримати хороші результати
    • 3.1 Підведемо підсумки
  • 4 Режими фрезерування для алюмінію і його сплавів

Швидше за все, вам вже не терпиться почати фрезерування різних цікавих деталей, побудувати магазин для інструмента або, може бути, скомпонувати пістолет Colt 1911. З ЧПУ ви можете побудувати практично всі, і ви повні ідей для початку роботи над своїми улюбленими проектами.

Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

Розглянемо для початку деякі нюанси фрезерування металу

Один мій знайомий вже деякий час ріже метал своїм верстатом з Числовим Програмним Управлінням з Китаю, які мають робоче поле 400х600 мм Як він це робить? Необхідно лише дотримуватися такі параметри, як:

  • глибину за прохід;
  • швидкість подачі;
  • правильно підбирати кінцеву фрезу і її охолодження.

Втім, метали можна різати і без охолодження.

При фрезеруванні металу потрібно бути гранично уважним, особливо з алюмінієм, цей матеріал починає плавитися при температурі близько 648 градусів Цельсія, а при використанні кінцевої фрези, що обертається з високою швидкістю (приблизно 13 000 об / хв), вона буде дуже сильно грітися і розплавить торець заготовки під час процесу обробки. Алюміній — легкоплавкий метал. Порівнявши його зі сталлю, яка плавиться при 1150 градусах Цельсія, деякі оператори, які обслуговують верстати з ЧПУ по металу, скажуть, що м’яку сталь різати легше, ніж алюміній просто тому, що фреза може працювати при більш повільної подачі і «вигризати» матеріал.

Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

Способи контролю температури ріжучого інструменту

  • Першим, і найбільш широко використовуваним методом є подача охолоджуючої рідини на торцеву фрезу під час її роботи. Це спеціальна речовина, яка в поєднанні з ріжучою рідиною забезпечує найкращу ефективність різання.
  • Другий спосіб полягає в тому, що на фрезу може бути розпорошена тільки охолоджуюча рідина, яка зазвичай робиться вручну. Зазвичай для таких цілей використовують ізопропіловий спирт, який в той же час відмінно очищає ріжучий інструмент.
  • Третій спосіб побудований на подачі струменя стисненого повітря на фрезу. Цей метод полягає в створенні вихрової системи, в якій з одного сопла подається потік холодного повітря, температура якого близько -50 градусів Цельсія, а з іншого подається повітря з високою температурою (вище 100 градусів).
  • Останній метод полягає у знаходженні правильного балансу глибини за прохід, швидкості обертання шпинделя, швидкості подачі, вибору кінцевої фрези і кута нахилу вихрового охолодження для досягнення сухого різання.
  • Досягнення такої рівноваги непросто, і за останнім твердженням, що промисловість рухається в цьому напрямку, створюється враження, що люди ще не знають, як цього домогтися. Ну, насправді, це практикується, але не з ідеальними параметрами, і знайти ці ідеальні параметри — це святий Грааль різання металу.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

    Резка алюмінію і як отримати хороші результати

    Баланс: Фрезерний верстат по металу з високою швидкістю подачі і дуже малою глибиною за прохід дозволяє добре охолоджувати фрезу. Вона буде проходити по заготівлі з алюмінієвого сплаву досить швидко, щоб охолодити себе, але, якщо інструмент затримається занадто довго (повільна подача і глибока глибина за прохід) в одному і тому ж місці, він буде нагріватися і плавити місце різу на заготовці з-за тертя. Слід враховувати, що фрезерні верстати з ЧПК практично будь-якого типу можуть успішно розрізати алюміній.

    Розглянемо таку аналогію: дорослий може викопати яму досить швидко і набирати велику кількість піску лопату. Дитина може копати пісок теж, але тільки дряпати поверхню раз за разом, а не набирати повну лопату. Дитина, врешті-решт, досягне такої ж глибини, що й дорослий, але це займе трохи більше часу.

    Проблема: дитина не використовує лопату найбільш ефективно, тому що гострий кінчик лопати буде затупляться швидше, ніж верхня частина лопати, тоді як дорослий буде рівномірно працювати всій лопатою. Так йде справа і з торцевими фрезами. Чим глибше ви зможете пройти по заготівлі фрезою, тим більш рівномірно вона буде зношуватися, продовжуючи свій термін служби.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

    Отже, які ж параметри мають бути дотримані? Це важливе питання, тому що результат може вилитися в копієчку. У нас є гарний приклад. Як вже було написано вище, використовується компактний фрезерний верстат по металу з ЧПУ і вихрова система для продувки фрези повітрям з температурою -50 градусів. Розрізається матеріал марки 6061, який є структурним сортом алюмінію, а його товщина складає 5 мм, але не важливо, так як різання проводиться з великою кількістю проходів. Чим товще матеріал, тим довше буде потрібно часу на обробку, втім, це і так ясно.

    Для різання використовується китайський шпиндель зі швидкістю 13 000 оборотів в хвилину. Швидкість подачі (швидкість, з якою кінцева фреза проходить через розріз) встановлюється між 300 і 430 мм/хв. Глибина за прохід — це важливий параметр, який слід ретельно підбирати. Компанія Onsrud, яка має великий досвід у виробництві торцевих фрез, рекомендує, щоб глибина за прохід становила 1/2 діаметра різальної частини фрези. Для 3 мм кінцевої фрези — це близько 1,5 мм, а для чистової обробки все ж краще брати глибину, що дорівнює чверті діаметру різального інструменту.

    В кінцевих фрез вріз, як правило, найбільш шкідлива для інструменту, тому перевага віддається повільній швидкості занурення в заготовку. Зазвичай для алюмінію встановлюють швидкість занурення до 150 мм/хв. Якщо планується занурення на велику глибину, то краще попередньо просвердлити в цьому місці отвір за допомогою свердлувального верстата. При зануренні в початок якогось профілю, краще всього спочатку перейти до матеріалу (надавши фрезі горизонтальне рух, коли вісь z опускається або піднімається).

    При різанні металу вібрація заготовки є основною проблемою, яку необхідно усунути. В домашніх умовах можна використовувати різні способи фіксації, починаючи від струбцин і закінчуючи спеціальним вакуумним столом. Незалежно від того, який метод затиску або закріплення використовується, переконайтеся, що він взагалі не буде рухатися і що затискач (гвинти, хомут) знаходиться якомога ближче до місця реза.

    Фрезерний верстат з ЧПУ по металу: нюанси роботи

    Підіб’ємо підсумки

    Виходячи з вищесказаного, можна виділити такі пункти, запам’ятавши які фрезерувати метал стане набагато простіше:

  • Не поспішайте. Краще витратити більше часу на обробку, ніж вбити гору недешевого інструменту і зіпсувати не одну заготовку.
  • Використовуйте твердосплавні фрези. Саме вони будуть служити дуже довго при правильно підібраних режимах різання. І бажано купувати фрези перевірених виробників і в спеціалізованих магазинах.
  • Використовуйте фрези меншого діаметру. Краще зробити більше проходів і отримати гарне місце різу, ніж зняти кілограм алюмінію за один рез, викинути «згорілий» інструмент і побачити обірвані краю заготовки.
  • Не параноїти з приводу чистки місць різу. Не потрібно стояти зі щіткою або пилососом над заготівлею, яку обробляєте, достатньо в кінці просто змести всі відходи або зібрати їх магнітом (якщо це феромагнітний матеріал).
  • Змащувати робочий інструмент туманом охолоджуючої рідини. Ефект «туману» досягається при використанні спеціального штуцера на подаючому рідина патрубку.
  • Не сповільнюйте подачу занадто сильно. При занадто повільної подачі фреза замість того, щоб різати матеріал, починає тертися об нього і дуже сильно грітися, що призводить до перегріву інструменту і оплавлення місця реза (якщо заготовка з легкоплавкого матеріалу).
  • Якщо ваші верстати по металу не мають достатньо швидкої подачі, використовуйте меншу кількість проходів і збільшіть діаметр фрези.
  • Режими фрезерування для алюмінію і його сплавів

    Як всім відомо, головними параметрами при різанні є швидкість обертів шпинделя і швидкість подачі. Діаметр фрези підбирається виходячи з двох параметрів – ширини і глибини обробки. Ширина реза, або ширина проходу, розраховується зазвичай при розробці креслення та безпосередньо залежить від розміру деталі або поля обробки. Якщо відбувається одночасне фрезерування на ЧПУ не однієї заготовки, то ширина обробки збільшується кратно до розміру заготовки.

    Наведемо дані для фрезерування алюмінію і його сплавів:

    ФрезаПодача мм/хвШвидкість шпинделяГлибина за прохідТорцева 6 мм800-100014 000 — 18000

    0,6Торцева 3 мм500-80013 000-15 000

    0,3

    Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: