Как фрезой сделать угол

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

В практике обработки изделий на фрезерном станке с ЧПУ довольно часто возникают задачи реализовать наклонное врезание инструмента. Это делается не только для облегчения погружения фрезы в материал заготовки, но и для формирования наклонной образующей (особенно при обработке 3D-изделий, например, рельефной резьбы).

В наиболее совершенных 5-ти координатных станках с ЧПУ фреза изначально может наклоняться относительно вертикальной плоскости. Однако для более простых моделей фрезерных станков, имеющих 3 степени свободы (продольное и поперечное движение инструментального портала и вертикальный подъём шпинделя) обработка может осуществляться лишь строго по нормали к поверхности. В этом случае осуществлять наклонное врезание приходится соответствующими программными способами, которые не всегда дают желаемый результат.

Чтобы САМ-программа точнее отрабатывала наклонный контур необходимо создавать несколько отдельных маршрутов обработки. При врезании фреза должна опускаться на нужную глубину за несколько проходов (не менее 3-х, 4-х), угол врезания следует уменьшить, а длину наоборот — увеличивать. В этом случае инструмент (фреза или гравер) не будет испытывать повышенные нагрузки и ломаться — даже при чуть большей глубине фрезерования за один проход.

Особенности 3D-обработки

Высокоскоростная обработка

Как известно из теории, по мере увеличения скорости обработки существует некоторая область, где силы резания значительно снижаются. Эту область принято называть областью ВСО (высокоскоростной обработки). На сегодняшний момент ВСО является очень перспективным технологическим приёмом. Применение ВСО позволяет в корне изменить подход к обработке некоторых изделий. Можно, к примеру, осуществлять фрезерование деталей из твёрдых сталей после их закалки (а не до неё, как делается обычно). Это позволит значительно снизить трудозатраты при изготовлении ряда изделий, повысить точность обработки и снизить процент брака.

При осуществлении ВСО практически любое погружение инструмента в поверхность заготовки должно осуществляться по спирали, а не по оси. То есть наклонное врезание становится основным (и единственным!) способом контакта фрезы с заготовкой. При этом, описанные выше проблемы САМ-среды с организацией правильной траектории движения инструмента при наклонном врезании становятся причиной невозможности вести ВСО на обычном 3-х координатном фрезерном станке с ЧПУ (в подавляющем большинстве случаев).

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?

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:

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:

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.

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:

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.

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!

Обработка кромок МДФ и фанеры под 45градусов

Есть ручной фрезер под 12 хвостовик, длинная пазовая фреза (40мм), электролобзик, дрель, шурик и пара более-менее прямых хваталок.

Как бы это сделать попроще?

Полноценный фрезерный стол делать не хочется и покупать такую фрезу тоже.

Можно сляпять одноразовый типа-стол с приспособой под то что нужно, но я не соображу пока как это выглядеть должно.

Можно, но купить 45град фрезу быстрей и работать ей проще даже без стола.
1500р за фрезу - жадность барыг не имеет границ, за эти деньги можно цельную спиральку CMT купить!

В учебниках зовется lock miter и как ее настраивать подробно описано. Но фаски ей не снять, только на соединение и работать только в столе.

А в Украине никто не знает где можно заказать фрезы? Тоже кромочная чтобы снимать фаски под 45 град в 25 - 30 мм МДФ!

Не советую использовать соединение под 45 градусов, чтобы корпус собрался без щелей нужна точность распиловки порядка 0.2-0.3мм, так же есть определенные условия при сборке и стяжке подобного корпуса. Есть подозрение что изначальная задумка собрать корпус без видимых швов, поверьте, швы будут, и не только.

Не советую использовать соединение под 45 градусов, чтобы корпус собрался без щелей нужна точность распиловки порядка 0.2-0.3мм, так же есть определенные условия при сборке и стяжке подобного корпуса. Есть подозрение что изначальная задумка собрать корпус без видимых швов, поверьте, швы будут, и не только.

Вполне себе спокойно собирается корпус из деталей, запиленных под 45 градусов ручным инструментом, например, фестуловской 55 пилой по шине. Без щелей и прочего. При этом не просто мдф или фанера, а фанерованный мдф с толщиной шпона 0,6 мм. А если это просто голый мдф или фанера, то вообще никаких проблем не будет, финишная отделка скроет недочеты.

Причем при таком варианте сборки швы и стыки не вылезут со временем, как в более простом варианте с кромкой 90 градусов, шпатлевкой и т.д.

Всё та же "подрезка углов" в АртКам.Но с нюансом,подскажите!

Всем доброго времени суток. Сначала, вкратце, хочу поблагодарить интернет и в частности этот форум за инфу, которую я "выкурил" и построил свой скромный станочек. Работаю, режу. всё путём вроде бы. СПАСИБО.
Темы никогда не писал, чукча не писатель а читатель. Вот сегодня пришлось зарегатся, и попросить помощи. Времени мало.
Есть фреза коническая угол 120, диаметр 40. Необходимо отфрезеровать прямоугольник с подрезкой углов на глубину 20мм!, высота конуса данной фрезы 11.55 мм. Когда фрезеровал фасады проблем не было - глубина составляла 9мм, тут проблема в создании УП. Кам рисует не понятную бяку, и корректно подрезать углы и выбрать материал на нужную глубину не хочет. работаю в АртКаме (2008 и 2018 под настроение).
Выдумал костыльное решение с двумя УП, первое на глубину 11.55 по профилю, второе с 11.55 до 20 с отступом 20 от профиля внутрь. Но при таком варианте фреза нарывается на приличный съем на втором УП. (мой "Навуходоносор" не хвастает, к сожалению, космической жесткостью).
Есть ли правильное решение одним УП данной задачи?
Свои коряво изложеные мысли подпираю картинкой, все нарисовано в масштабе.
Думаю кто сталкивался с этой задачей меня поймет.

Опций и вариантов подрезки углов (без перевода это какой-то бред про собаку и кости) больше, чем в Арткаме, в т.ч. под схему паз-шип, там же варианты обхода наружных углов (диагональю, углом, радиусом) и пр. Переводы переносятся в сборку долго, а вот новации и исправления функционала вполне оперативно.

Меня в свое время арткам сильно расстроил результатами выборки по схеме "не зигзаг" - систематически оставлял невыработанные места. Кроме того, в ходе последовательных конвертаций исходника (чертежа, картинки) утрачивалась сопрягаемость размеров.

Читайте также: