Какво е фреза?

Фрезовите машини са сред най-старите и най-важни инструменти, използвани в индустриалната обработка 300 години. Тези гъвкави машини, обикновено се наричат ​​многозадачни машини (МТМ), са способни да изпълняват и двете фрезоване и обръщане операции. Имайки резачка с тях, те изрязват материал от детайл и създават сложни компоненти, извън обхвата на конвенционалните 3D принтери. Фрезите намират приложение в автомобилната индустрия, електроника, и високопрецизни научни лаборатории, наред с други, което го прави конкурентен инструмент за производителите. Тази статия има за цел да обясни принципа на работа на фрезовите машини, наличните видове, и важни параметри, върху които да се съсредоточите.

Какво представляват фрезовите машини?

Фрезата включва кръгъл инструмент с няколко режещи ръба, разположени симетрично върху стеблото. Детайлът обикновено се затяга или закрепва с менгеме или други затягащи средства, монтирани на маса, която може да се движи. Тази маса може да се премести в три взаимно перпендикулярни посоки, за да постави детайла срещу ножа. Фрезите тип Arbor са дискови, и форми на варели, закрепени върху опори с отвори в средата на фрезите и се въртят на шпиндела на машината с режещи зъби по периферията. Крайната фреза е фреза с форма на молив, която има заострена дръжка и режещи зъби на челната страна, докато страничната повърхност използва спирални остриета за рязане.

Как работи фрезата?

При фрезоването детайлът се подава към въртящия се нож ръчно или с помощта на машинен инструмент. Въпреки че фрезовите машини обикновено се използват за създаване на плоски повърхности. например, да фрезова зъбно колело, използва се специфична фреза с правилния профил на зъбите. Всяка вдлъбнатина на зъбното колело се прави една по една. Тази гъвкавост ги прави идеални за производството на различни части и повърхности в много сектори.

Основни характеристики на фреза

Някои от основните части на фрезата включват следното:

База

Основата е здравата основа, върху която стои фрезата. Той поддържа цялото механично натоварване на машината и също така служи като буфер за вибрации, създадени по време на операции.

Колона

Колоната е вертикалният елемент, който капсулира и поддържа възвратно-постъпателната част на машината. Той поддържа задвижващите механизми, които дават рамката на шпиндела и главата.

Коляно

Коляното е подпряно на основата и поддържа работната маса. Може да се повдига или спуска, което улеснява движението на детайла нагоре и надолу.

Седло

Седлото свързва работната маса с коляното по начин на структура, подобна на седло. Той плъзга масата само в една посока и това позволява движението да се извършва в посока, която е перпендикулярна на колоната.

Шпиндел

Шпинделът върти детайла и обикновено е монтиран на режещ инструмент. Той насочва инструмента по време на фрезоване и може да бъде позициониран в различни посоки в усъвършенствани машини за сложно рязане.

Беседка

Беседка е държач за инструменти, монтиран на шпиндела на машинния инструмент, обикновено се изработва от стоманен материал. Поддържа специализирани режещи инструменти като страничен нож за подобряване на фрезованата ширина на детайла, когато се фрезова по цялата му ширина.

Работна маса

Работната маса носи детайла и го закрепва чрез скоби или приспособления от началото на работата до края. Що се отнася до движението, позволява линеен, и в някои случаи ротационни или линейни реципрочни.

Главна опора

Главата е машинна част, върху която е поставен шпинделът. Той има функцията да кара шпиндела да се движи. Той има двигатели за придвижване на шпиндела напред и назад, така че да се върти, а също и за получаване на желаната прецизност по време на процеса на рязане.

Горната част на ръката

Надмишницата поддържа шпиндела и щифта. Седнал на върха на колоната, той предлага опорни и противотежестни случаи на процеси на фрезоване с високо натоварване, особено когато се използват големи или странично монтирани инструменти.

Видове фрезови машини

Фрезовите машини се категоризират по различни начини. Ето основните типове, базирани на ориентацията на шпиндела:

Вертикални фрезови машини

Както подсказва името, шпинделът се движи по вертикалната ос. Инструментът позволява на детайла да влиза отгоре за операции по пробиване и рязане. Тези машини се предлагат в два дизайна: Други видове машинни инструменти включват легла и револверни мелници. Вертикалните машини обикновено включват дълги, тънки режещи инструменти за точна работа.

Хоризонтални фрезови машини

При хоризонтални фрезови машини, шпинделът е монтиран хоризонтално. В тези машини, режещият инструмент се поставя до детайла, а не над него, както в случая на конвенционалните машини.

Универсални фрезови машини

Универсалната фреза разполага както с вертикално, така и с хоризонтално фрезоване. Този инструмент може да бъде достъпен от различни посоки благодарение на въртящата се маса, върху която е поставен детайла.

Общи операции с фреза

Има няколко принципа на работа на фреза за извършване на няколко операции. Ето някои от най-често срещаните операции, използвани в различните отрасли:

Операция за фрезоване нагоре

Идентифициран също като извикано фрезоване нагоре и надолу. В експлоатация, ножът се върти в посока, обратна на посоката на подаване на детайла. Фрезата бръсне материала на малки частици, и чипове с дебелина, постепенно нарастваща от минимума в началото до максимума в края. Основният недостатък е, че силата на рязане, действаща върху детайла, има тенденция да повдига детайла от закрепването му и следователно има лошо покритие на повърхността.

Операция по фрезоване

Надолу фрезоване, или изкачване фрезоване, е мястото, където ножът се върти в същата посока като подаването. Дебелината на чипа е максимална в началото на рязането и минимална към края на фрезата. Този метод произвежда по-малко топлина поради намаленото триене и е подходящ за използване при тънки канали, рязане с дълъг обхват, и операции по заточване.

Обикновено фрезоване

Фрезоване на плочи или обикновено фрезоване е типична операция, при която детайлът се затяга на фреза и машината се използва за производство на плоскост, хоризонтална повърхност.. Тази повърхност е под прав ъгъл спрямо оста на въртене на фрезата и често се използва при довършителни операции.

Операция за челно фрезоване

Челно фрезоване е най-лесната операция за фрезоване, Челна фреза се използва за рязане на плоски повърхности и се върти в посока, перпендикулярна на работната повърхност. Дълбочината на рязане се регулира с помощта на кръстосания винт на масата, за да се получат точни срезове.

Операция на групово фрезоване

Процесът на групово фрезоване използва няколко фрези с различни диаметри за фрезоване на няколко повърхности наведнъж. Скоростта на всички ножове се регулира от най-големия нож. Тази операция спестява време и се прилага най-вече там, където има няколко подобни задачи за изпълнение.

Операция на разпръснато фрезоване

В фрезовата машина с разклонени фрези се фрезоват две успоредни повърхности на детайла, например; за монтиране на две странични фрези на един и същ вал. Нашийниците се използват за поддържане на правилно разстояние, за да се гарантира, че рязането е точно и последователно. Процесът е оптимален само за създаване на шестоъгълни или квадратни форми.

Операция на ъглово фрезоване

Ъгловото фрезоване се използва за получаване на повърхности върху детайла, които не са перпендикулярни на оста на шпиндела. Работата се определя от геометрията и вида на ъгловата фреза. V-блоковете са пример за този метод на микрониво на организиране на работата.

Операция за фрезоване на форми

Фрезоване на форми се използва за създаване на форми със сложни форми като вдлъбнати, изпъкнал, или други форми на нередности във формиращите ножове. Видът на използвания нож зависи от необходимата форма и операцията има по-ниска скорост на рязане от обикновеното фрезоване в няколко случая.

Операция на странично фрезоване

Страничното фрезоване използва режещ инструмент, за да направи плоски вертикални повърхности отстрани на детайла. Дълбочината на рязане се контролира чрез промяна на вертикалното подаване с помощта на настолен винт.

Операция фрезоване на шпонков канал

Фрезоването на шпонковите канали се използва за производство на шпонкови канали, бразди, или слотове с различни размери и форми. Тази операция може да се извърши с челна фреза, обикновена фреза, странична фреза или трион за рязане на метал. Така, трябва да се използват точни инструменти за постигане на точните размери.

Видове материали, смилани с фрезови машини

Фрезовите машини са универсални, и могат да режат всички видове материали. Общообработените, металите включват стомана, алуминий, месинг, и неръждаема стомана, тъй като се обработват лесно и са здрави. Други материали като ABS, найлон, и HDPE също са идеални кандидати за фрезата. Възможно е да се смила керамика като порцелан и алуминиев оксид с помощта на специални инструменти, но с тях трябва да се работи внимателно. освен това, могат да се използват няколко други материала, включително композити като FRP и въглеродни композити, дървесина като иглолистна дървесина, твърда дървесина, и инженерни гори.

Видове режещи инструменти, използвани при фрезоване

Фрезовите машини използват набор от режещи инструменти, специализирани за различни приложения в машините. Някои инструменти като челни фрези са проектирани да работят с режещ материал от страните на детайла, а не от края. Челните фрези са предпочитани за гладки покрития, тъй като имат плоски повърхности с няколко режещи ръба. Черупкови мелници с различни фрези и дъги са модулни в дизайна. Мелници за плочи, цилиндрични с права/ъглова форма на зъбите се препоръчват за големи скорости на отстраняване на метал. Фрезите с Т-образни канали генерират Т-образни канали, бормашините за шлици могат и двете, бормашина и прорез. Фрезите с топчести носове правят сферични форми, докато фрезите с мухари участват в планирането. Фрезите с вътрешна резба произвеждат вътрешни резби, докато мелниците с външна резба произвеждат резби по външната повърхност на детайла, мелниците за скосяване произвеждат наклонени равнини.

Фрезови машини Употреби

Фрезовите машини се използват в различни индустрии и се считат за необходими инструменти. В автомобилната и космическата индустрия, те се прилагат към секциите на точните компоненти и части. Производството на метали и електроника изисква сложно и дълготрайно покритие, които фрезоването предлага. Фрезоването в дървообработването се използва при производството на мебели и конструкции, докато в строителните проекти се използват фрезовани части. Индустриите за производство на матрици и матрици използват процеса на смилане за прецизни инструменти. освен това, фрезоването е полезно при производството на медицински и зъбни импланти и инструменти, както и в изследователски и развойни дейности за изкуствени крайници. освен това, фрезоването често се използва при създаването на прототипи.

Предимства & Недостатъци на фрезовите машини

Има много предимства от използването на фрезови машини, като висока гъвкавост и прецизност. Те дават точни резултати, които са подходящи за широкомащабно производство и могат лесно да бъдат включени с CNC системи за работа. Но те също имат своите недостатъци. Първоначалната цена на фрезовите машини е сравнително скъпа, и това може да не е достъпно за повечето компании, особено за тези, които са малки. Те също така изискват голямо пространство и познания за инструментите, което води до по-дълго време за настройка. Фрезоването обикновено се извършва на всички страни на детайла, с изключение на последната част, която се нарича основа или дъно.

Колко струват фрезовите машини?

Цените на новите модерни фрезови машини зависят от производителя и модела, и те могат да струват толкова ниско, колкото $10000 или толкова високо, колкото $200000. Факторите могат да бъдат вида на мелницата, брой оси, размер на машината, и марката. Някои от моделите от висок клас, които са оборудвани с допълнителни функции и имат по-висока точност, са доста скъпи. Друг фактор, който оказва влияние върху цената на системата за управление е сложността, където по-високата сложност води до повишена цена.

Крайни бележки

За да приключа дискусията, фрезовите машини подобряват качеството на частите, които се произвеждат в големи количества, като по този начин ги прави подходящи за производствените изисквания. Те не се ограничават до широкомащабно производство, но са еднакво полезни при създаването на модели и процеса на тестване. Следователно, получаването на фреза е много мъдро решение, което ще гарантира, че ще получите подходящо решение за вашата производствена линия.

ЧЗВ

Q1: Какво е нивото на точност на фрезовите машини?

Фрезовите машини имат висока степен на точност и прецизност, която е в рамките на ±0,001 инча, но зависи от настройката и материала. По този начин, фрезите са много предпочитани за инженерни задачи.

Q2: Могат ли фрезите да се справят както с малко, така и с голямо производство?

Наистина, фрезовите машини са в известен смисъл универсални. Те могат да се използват в дребномащабно производство на сложни части, и в мащабно производство също.

Q3: Фреза Vs. Бормашина, какви са разликите?

Бормашината пробива само вертикално и в права линия. Фрезата е в състояние да произвежда сложни форми, може да реже материали както по права линия, така и напречно.

Q4: Каква е разликата между фреза и бормашина?

Обработващият център има вграден инструмент за смяна на инструменти, който позволява извършването на няколко операции върху детайла, без да е необходимо физически да се сменят инструментите, докато фрезата изисква инструментите да се сменят ръчно за различни операции.