Рекомендації по застосуванню фрез для ЧПУ
виробництва компанії Belin.Y (Франція) і ONSRUD (США)
(Складено на підставі офіційного каталогу продукції компанії Belin.Y і Onsrud)
Правильний інструмент для роботи:
Вибір інструменту, матеріал інструменту.
Твердосплавні (твердий карбід): це матеріал забезпечує відмінну міцність і тривалий термін служби інструменту.
З твердосплавними ріжучими пластинами на кінцях: об'єднують зносостійкість карбіду і пластичність корпусу з швидкорізальної сталі.
Швидкорізальна сталь (HSS): цей матеріал забезпечує міцний корпус інструменту і гостру ріжучу кромку.
Геометрія ріжучих кромок.
Пряма ріжуча кромка: забезпечує нейтральне зусилля різання з найвищою силою.
Кромка з видаленням стружки вгору (лівосторонні): забезпечують найкращу обробку поверхні і хороше видалення стружки. Може викликати підведення деталі при недостатньому закріпленні або вакуумному притиску.
Кромка з видаленням стружки вниз (правосторонні): створює притискну силу, яка усуває піднімання деталі. Якщо під деталлю немає місця для видалення стружки, то може статися приплавление стружки.
Компресійна (ліво-правобічна): використовується для ламінованих матеріалів, добре обробляє верхню і нижню поверхні деталі.
Кількість заходів (ріжучих кромок).
Один захід: Забезпечує найбільший знімання стружки в м'яких матеріалах.
Два заходи: Забезпечує кращу обробку поверхні деталі з твердих матеріалів.
Примітка: У міру збільшення числа ріжучих кромок необхідно збільшувати швидкість подачі для запобігання обгорання і передчасного затуплення інструменту.
Оптимізація швидкостей подачі і різання.
Використовуйте рекомендовані для оброблюваного матеріалу швидкість обертання і знімання стружки (див. нижче).
Збільшуйте швидкість подачі, поки якість обробки деталі не почне погіршуватися, щоб не допустити відриву деталі від робочої поверхні. Потім зменшіть швидкість подачі на 10 %.
Зменшуйте швидкість обертання з певним кроком, поки якість обробки поверхні знову не почне погіршуватися. Збільшіть швидкість обертання до досягнення прийнятної якості обробки.
Тепер швидкість різання і подачі оптимізовані для найбільшої можливої швидкості знімання стружки.
Примітка: Таку оптимізацію необхідно виконувати з першим аркушем матеріалу, щоб не допустити затуплення інструменту з-за сильного перегріву.
Нагрів інструменту.
Якщо швидкість подачі занадто низька, то тепло розсіюється погано і може привести до поломки ріжучої кромки або до швидкого затуплению інструменту. Для перевірки, виконайте різання ряду деталей і зупиніть шпиндель. Після зупинки обертання шпинделя обережно виміряйте температуру інструменту. Вона повинна бути приблизно кімнатної температури. Якщо інструмент гарячий, то виконайте рекомендації розділу «Оптимізація швидкостей подачі і різання».
Рекомендовані швидкості обертання і знімання стружки (Onsrud, Belin)
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| Матеріал | Vc | До | МОР | ||
| D < 3мм | 3мм < D < 8мм | D > 8мм | |||
| Технічно чистий алюміній | 200-400 | 0,01 | 0,02 | 0,025 | бензин |
| R | R | D | |||
| Алюмінієвий сплав | 200-400 | 0,01 | 0,02 | 0,025 | масляний емульсія |
| R | R | D | |||
| Латунь | 150-300 | 0,01 | 0,02 | 0,025 | масляний емульсія |
| R | R | D | |||
| Бронза, Цинк | 100-150 | 0,01 | 0,02 | 0,025 | масляний емульсія |
| R | R | D | |||
|
|
| D < 4мм | 4мм < D < 8мм | D > 8мм |
|
| Бакеліт | 50-100 | 0,03 | 0,04 | 0,45 | повітря |
| 1,5*R | 1,5*D | 1,5*D | |||
| ПВХ | 100-200 | 0,03 | 0,04 | 0,45 | повітря |
| 1,5*R | 1,5*D | 1,5*D | |||
| Ацетат, Акрил, Нейлон | 300-500 | 0,03 | 0,04 | 0,45 | осушене повітря |
| 1,5*R | 1,5*D | 1,5*D | |||
|
|
| D < 3мм | 3мм < D < 8мм | D > 8мм |
|
| Дерево | 300-400 | 0,01 | 0,02 | 0,025 | повітря |
| 1,5*R | 1,5*D | 1,5*D | |||
| Нержавіюча сталь | 90 | 0,0033 | 0,0045 | 0,0045 | масляний емульсія |
| R | R | R | |||
Таб. 1
Використовувані позначення
| Символ | Параметр | Од. |
| Vc | Допустима максимальна швидкість ріжучої кромки, залежить від матеріалу | м/хв |
| K | Коефіцієнт інструменту |
|
| D | Діаметр інструменту | мм |
| R | Радіус інструмента | мм |
| Оголошення | Бічна подача інструменту | мм/хв |
| N | Обороти шпинделя | 1/хв |
| Z | Кількість ріжучих кромкою фрези |
|
| Ae | Макс. занурення за прохід | мм |
Таб. 2
Рекомендації заводу-виробника:
N = 1000 * Vc / (π * D) (1)
де Vc – коефіцієнт залежить від матеріалу, його можна взяти з колонки 2 Таб. 1.
2. Згідно з формулою
Ad = K * D * Z * N (2)
де K – коефіцієнт колонки 3 таблиці Таб. 1 обчислюємо швидкість бокової подачі Оголошення
3. Швидкість врізання в матеріал становить, для:
пластик, дерево – 40-60% від Ad
кольорові метали – 35-50% від Ad
чорні і нержавіючі сталі – 20-30% від Ad
4. Для досягнення високої якості різання необхідно добре закріпити матеріал, виключити вібрації
5. Максимальне занурення в матеріал Ае за один прохід зазначено в колонці 3 таблиці Таб. 1 під формулою подачі.
6. В колонці 4. Таб. 1 вказано рекомендований метод охолодження і змащування інструменту. При невикористання системи подачі СОЖ можуть виникнути наступні проблеми:
пластики – затягування нижньої захисного матеріалу в зону різання і припаивание її до матеріалу
метали – під впливом надлишкового тепла в зоні різання відбувається каление краю матеріалу і горіння фрези, що дуже знижує термін служби інструменту.
Приклад розрахунків.
Матеріал Акрил 10 мм. Діаметр фрези 6 мм.
1000*400/(3,14*6) = 21 230 об/хв
0,04*6*1*21230 = 5 095 мм/хв (85 мм/сек)
5095*50% = 2 550 мм/хв (42,5 мм/сек)
Практические рекомендации (составлены по опросам операторов станков):
Акрил, полистирол
Скорость резки – 40-60 мм/сек
Скорость вращения шпинделя - 18 000 об/мин
Подача врезания - от 10 до 20 мм/сек
Композит
Скорость резки – 60-80 мм/сек
Скорость пазовки под изгиб 100 мм/сек
Скорость вращения шпинделя - 12 000 - 18 000 об/мин (в зависимости от качества материала)
Подача врезания - до 20 мм/сек максимум
ПВХ
Скорость резки - 80 мм/сек
Скорость вращения шпинделя - 15 000 - 18 000 об/мин
Подача врезания - любая
ВАЖНО:
Фрези виробництва компаній Belin.Y (Франція) і Onsrud (США) мають високоточну балансування і можуть встановлюватися на шпинделі зі швидкістю до 60 000 об/хв.;
Дані фрези розраховані на 1500-2000 метрів якісного реза (за умови використання ЗОР);
Ресурс роботи фрез в 3-5 разів більше порівняно з китайськими аналогами.
