Определяем необходимую фрезу для ЧПУ станка

Самодельный ЧПУ станок

Разделы сайта

• Самодельный ЧПУ станок
• 3D принтер
• Чертежи 3D принтеров
• Чертежи ЧПУ станков
• 3D модели
• Механика
• Электроника
• Книги по ЧПУ
• Софт для ЧПУ станка
• Обзоры
• Видео
• Лазерные граверы

Интересное предложение

Лучшее

• Домашний 3D принтер
• Простой контроллер для ЧПУ станка
• Самодельный ЧПУ станок моделиста
• Чертеж самодельного ЧПУ станка
• Самодельный ЧПУ станок из МДФ

Статистика

Если вы хотите выбрать вид фрезы, исходите из параметров материала, подлежащего обработке

Однозаходные фрезы для станка с ЧПУ подходят в том случае, если вы обрабатываете мягкий материал. Примерами мягких материалов служат пластмассы, дерево, панели из искусственных материалов (алюминиевые и пластмассовые) в приоритете острые. Более приемлемой здесь является вероятность затупления, нежели вероятность порчи фрезы в следствие попадания мелких частиц и мусора.

Подобные фрезы применяются в основном в сфере рекламы и создания макетных образцов, когда качество обработанной станком поверхности не играет серьезной роли. Но при этом основные параметры канавок (длина и глубина) позволяют обрабатывать материалы с получением длинной стружки, которая в свою очередь не забивает фрезы, а значит положительным образом влияет на износостойкость станка.

Фрезы для станков с ЧПУ с двумя заходами подходят для обработки материалов с высоким коэффициентом жесткости, таких как МДФ, различные твердые пластмассы (акрил, пенопласт, ПВХ и т.д.) а также для сэндвичей.

Фреза в виде спирали, оснащенная двумя и более заходами используется для наиболее чистой обработки. В работе образует мелкую стружку, снимая много материала за один подход. Набор зубьев и канавок гарантируют максимальное измельчение мусора.

Двузаходная спиралеобразная фреза (круглая) обеспечивает максимально гладкую и качественную обработку, которая достигается за счет сокращенных вибраций в процессе резки.

Данный тип обработки используется при гравировки и нанесении сложных элементов на поверхность заготовки, служит финальным штрихом в оформлении рисунков трехмерного плана (в зависимости от размера самых маленьких элементов рельефа). Если фреза применяется для финишной обработки, на выходе получается гладкая, полированная поверхность, не требующая какой-либо дополнительной обработки. Двузаходная спиральная круглая фреза используется и при создании рисунков в 3D стиле. С ее помощью можно как создать набросок, так и нанести финальные штрихи на объемную картинку.

Фрезы для станков ЧПУ

Фрезы шарикового или сферического типа используются на станках с ЧПУ для сложных работ по оформлению 3D рисунков и форм. Они прекрасно подходят для работы с пластиком, деревянными поверхностями, металлами и сталью. Подобные фрезы обеспечивают достаточно гладкую поверхность, а благодаря небольшим рабочим вибрациям не допускают появления явных шероховатостей.

Фрезы на станок с ЧПУ фрезерной обработкой

Фрезы с нестандартной формой «рыбий хвост» предназначены для двусторонней обработке поверхностей, так как благодаря своему устройству они не допускают возникновения сколов, зацепов и дефектов на обратной стороне изделия.

Углубленная канавка способствует стабильности высоких подач во время скоростной обработки материала. Продуманная геометрия минимизирует проявление вибраций, а также помогает удалять скопившуюся в рабочей зоне стружку.

Гравер в форме конуса используется в качестве обрабатывающего инструмента для небольших объемных элементов рельефа и для оформления поверхности металла (нанесения гравировки).

Чем гравер отличается от фрезы

Гравер является не более чем инструментом, разделенным на двое небольшим цилиндриком, с дальнейшей шлифовкой задней поверхности. Формы у гравера бывают самые разные, однако наиболее распространенной формой является треугольник. В отличие от фрез они не обладают желобком спиралевидного образца, предназначенного для отвода шелухи и стружки.

Китайская фреза или европейская — что использовать?

Главным различием между фрезами китайского производства и фрезами европейского производства является такой параметр, как ресурс, который измеряется погонных метрах или времени (часах) рабочего времени устройства. Так как зачастую цена на продукцию европейского образца крайне высока, приобретать упрощенный китайский аналог гораздо выгоднее. Если вы планируете приобрести фрезы для работы с металлом, необходимо проверить, насколько точно они изготовлены. Зачастую Европейские бренды открывают свои филиалы в Китае, но если вы приобретаете продукцию китайского производства от неизвестного в широких кругах производителя, присмотритесь к качественным параметрам изделия.

HSS фрезы

HSS более износостойки в том случае, если обладают специальным покрытием. Также с помощью покрытия можно варьировать время обработки. Ну а само покрытие можно сравнить с тефлоном на посуде, ведь оно работает по тому же принципу.

Определяем необходимую фрезу по дереву для станка с ЧПУ

Содержание

Любой станок — это очень сложная система. Одним из вариантов его «инструментального сердца» является фреза, которая представляет собой режущий инструмент. О том, как выбрать фрезы для фрезерных станков с ЧПУ по дереву рассказывают специалисты компании Multicut.

Понятие фрезы для станка по дереву с ЧПУ

Мы уже говорили, что фреза выполняет функцию резки. Она размещается в шпиндельной головке оборудования. Обработка материала начинается в тот момент, когда он приводится в действие и подается на заготовку. При этом фреза соприкасается с заготовкой, за счет чего и создается необходимая форма поверхности.

Типы фрез для фрезера по дереву

Для того чтобы не сделать ошибку при выборе фрезы, необходимо знать о их классификации. Так, есть пять типов рассматриваемого нами инструмента (эта классификация основана на таком критерии, как форма):

1. Дисковые.
2. Торцевые.
3. Угловые.
4. Концевые.
5. Фасонные.

Первые фрезы, дискового типа, были разработаны для того, чтобы делать различные углубления. Их можно назвать многофункциональными, так как они способны выполнять не одну, а несколько задач — все зависит от особенностей конструкции, точнее, количества и местонахождения кромок.

Вторые фрезы, торцевого типа, лучше всего подойдут в том случае, если вы имеете дело с тонкой и ровной поверхностью. Они похожи на цилиндр, кромки расположены на торцах.

Третьи фрезы, углового типа, незаменимы для обтачивания краев. Они располагают двумя кромками, помещенными под разным углом относительно друг друга.

Четвертые фрезы, концевого типа, дают возможность работать со всеми осями. Как правило, фрезы концевого типа — алмазные.

Пятые фрезы, фасонного типа, необычны и используются для уникальных, непростых заготовок. Фрезы фасонного типа отличаются высокими техническими характеристиками, так как она применяется при окончательной обработке. Срез получается без каких бы то ни было погрешностей. С типами разобрались, теперь перейдем к видам фрез для фрезера по дереву.

Виды фрез по дереву по назначению, обработке, конструкции и материалу

Если исходить из области, в которой используются фрезы, то они бывают:

1. Для предварительной (черновой) обработки.
2. Для высверливания отверстий.
3. Для фрезеровки в местах, в которых необходима максимальная аккуратность.
4. Для создания художественных акцентов.
5. Для окончательной (чистовой) обработки.

Первыми фрезами, для предварительной (черновой) обработки, проводятся такие операции, как резка, раскраивание, снятие толстого слоя, придание начальной формы.

Вторые фрезы, для высверливания отверстий, задействуются для того, чтобы сделать разнообразные вырезы.

К третьим фрезам, для фрезеровки в местах, в которых необходима максимальная аккуратность, прибегают для вытачивания углов и кромок.

Четвертые фрезы, для создания художественных акцентов, позволяют создавать самые что на есть настоящие произведения искусства.

А благодаря этому виду фрез по дереву, для окончательной (чистовой обработки), объект становится завершенным. Все, что остается — это смахнуть стружку.

По обработке фрезы делятся на десять групп:

1. С одним заходом. Отделяют стружку по направлению вверх. С их помощью фрезеруют изделия из пластмассы и других веществ со схожей, вязкой структурой.
2. С двумя заходами. Удаляют стружку также, по направлению вверх. Их выбирают для неплавких и легких материалов, в том числе дерева.
3. С тремя и четырьмя заходами. Отлетает стружка тоже вверх. Им отдают предпочтение, если стоит задача выполнить работу в большом объеме за малое время.
4. С обрезкой стружки по направлению вниз. Используются для совсем небольших по толщине деталей и для того, чтобы резать несколько листов за один раз. Плюс — надавливание сверху.
5. «Кукуруза». Подходят для стеклотекстолита и всех остальных твердых материалов.
6. С ровными лезвиями. Применяются для резки фанеры и всех остальных многослойных материалов.
7. С наконечником сферической формы. Сконструированы для придания предмету рельефности и создания на нем 3D-рисунка.
8. Граверы. Нетрудно понять, что ими гравируются изделия.
9. Компрессионные. Ими обрабатывается дерево тех пород, которые восприимчивы к повреждениям механического характера (сколам, трещинам) и появлению ворсинок.
10. Фасонные. Ими формируются фасонные поверхности.

По конструкции фрезы могут быть:

1. Цельными.
2. Сварными.
3. Напайными.
4. Сборными.

Первые, цельные фрезы, на 100% делаются из одного материала.

Вторые, сварные фрезы, изготавливаются из двух материалов: хвостовая часть из одного, а режущая — из другого, после чего они соединяются методом сварки.

У третьих, напайных фрез, режущая часть прикрепляются методом пайки.

Четвертые, сборные фрезы, имеют крепежи.

Производятся фрезы из:

1. Быстрорежущей стали.
2. Твердых сплавов металлов.
3. Металлокерамики и др.

Как выбрать фрезы для фрезерного станка по дереву?

Подведем итоги. Самое главное, на что следует обращать внимание при выборе фрез — это конечно же, технические характеристики. А именно:

• тип режущего инструмента — дисковой, торцевой, угловой, концевой, фасонный;
• вид режущего инструмента по назначению — для предварительной (черновой) обработки, для высверливания отверстий, для фрезеровки в местах, в которых необходима максимальная аккуратность, для создания художественных акцентов, для окончательной (чистовой обработки);
• вид режущего инструмента по обработке — с одним заходом, с двумя заходами, с тремя и четырьмя заходами, с обрезкой стружки по направлению вниз, «кукуруза», с ровными лезвиями, с наконечником сферической формы, граферы, компрессионные, фасонные;
• вид режущего инструмента по конструкции — цельный, сварной, напайный или сборный;
• вид режущего инструмента по материалу — из быстрорежущей стали, твердых сплавов металлов, металлокерамики и др.
• наличие дополнительных функций;
• напряжение, при котором функционирует станок с ЧПУ.

• класс режущего инструмента — для начинающих или профессиональный;
• специфика рабочего места;
• гарантии производителя.

Надеемся, что подготовленной нами информации о видах фрез по дереву для станков с ЧПУ будет достаточно для того, чтобы вы могли самостоятельно купить режущий инструмент.

Определяем необходимую фрезу для ЧПУ станка

Режимы резания для станков с ЧПУ, используемые на практике в зависимости от обрабатываемого материала и типа фрезы

Теоретические основы по выбору режимов резания на фрезерных станках
Скорость вращения шпинделя, скорость подачи — всё это основы резания. Получить информацию об этом сравнительно легко. В любой книге по фрезерному делу можно найти данную информацию. Ниже приводится краткий конспект одной из таких книг. Выбор диаметра фрезы для работы определяется по двум параметрам — ширине и глубине фрезерования.

Режимы резания

Ширина фрезерования — ширина обрабатываемой поверхности задается, как правило, в чертеже и определяется размером детали или заготовки. В случае обработки нескольких заготовок закреплённых рядом, ширина фрезерования кратно увеличивается.

Глубина фрезерования (или глубина резанья) — толщина слоя снимаемого фрезой материала за один проход. Если снимать много то фреза делает два и более проходов. При этом последний проход производят с небольшой глубиной резанья для получения более чистой поверхности обработки. Такой проход называют чистовым фрезерованием в отличие от предварительного или чернового фрезерования, которое производят с большей глубиной резанья. Однако при небольшом припуске на обработку, фрезерование производится за один проход.

Скорость резанья — это путь (обычно обозначаемый в метрах), который проходят режущие кромки зубьев фрезы в одну минуту. Скорость резанья рассчитывается по следующей формуле: длину окружности фрезы умножаем на количество зубьев фрезы и на количество оборотов в минуту и все делим всё на 1000 (переводим миллиметры в метры).
Скорость резанья обычно определяют по справочным таблицам режимов резанья. Так как скорость резанья при фрезеровании зависит от стойкости конкретной фрезы, то рекомендуемая в таблицах скорость резанья соответствует тому, на какой максимальной скорости может происходить резанье без поломки фрезы.

Подача — это величина (обычно обозначаемая в миллиметрах) перемещения шпинделя станка в продольном — Y, поперечном — X или вертикальном — Z направлении.

Подача в одну минуту — величина перемещения шпинделя в миллиметрах за время, равное одной минуте. Вычисляется по формуле: подача в одну минуту равна подачи на один зуб фрезы умноженной на число зубьев фрезы и умноженной на количество оборотов фрезы в минуту.

Режимы резания для станков с ЧПУ

Как известно, основами резания являются скорость вращения шпинделя и скорость подачи. Выбор диаметра фрезы для работы определяется по двум параметрам — ширине и глубине фрезерования. Ширина фрезерования, или ширина обрабатываемой поверхности, задается, как правило, в чертеже и определяется размером детали или заготовки. В случае обработки нескольких заготовок, закрепленных рядом, ширина фрезерования кратно увеличивается.

Глубина фрезерования — толщина слоя снимаемого фрезой материала за один проход. Если снимать много, то фреза делает два и более проходов. При этом последний проход производят с небольшой глубиной резанья для получения более чистой поверхности обработки. Такой проход называют чистовым фрезерованием в отличие от предварительного или чернового фрезерования, которое производят с большей глубиной резанья. Однако при небольшом припуске на обработку фрезерование производится за один проход.

Скорость резанья — это путь (обычно обозначаемый в метрах в минуту), который проходят режущие кромки зубьев фрезы в одну минуту.

Скорость резанья обычно определяют по справочным таблицам режимов резанья. Так как скорость резанья при фрезеровании зависит от стойкости конкретной фрезы, то рекомендуемая в таблицах скорость резанья соответствует тому, на какой максимальной скорости может происходить резанье без поломки фрезы.

Подача в одну минуту — величина перемещения шпинделя в миллиметрах за время, равное одной минуте. Вычисляется она по следующей формуле: подача в одну минуту равна подаче на один зуб фрезы, умноженной на число зубьев фрезы и умноженной на количество оборотов фрезы в минуту.

Выбирать фрезы для 3D — в качестве режущего инструмента для мощных скоростных фрезерных станков с ЧПУ используют в основном цельные концевые твердосплавные фрезы. Основным требованием к режущему инструменту является твёрдость сплава,

Приведенная ниже таблица содержит справочную информацию параметров режима резания, взятые из практики. От этих режимов рекомендуется отталкиваться при обработке различных материалов со схожими свойствами, но не обязательно строго придерживаться их.

Необходимо учитывать, что на выбор режимов резания, при обработке одного и того же материала одним и тем же инструментом, влияет множество факторов, основными из которых являются: жесткость системы Станок – Приспособление – Инструмент – Деталь (СПИД), охлаждение инструмента, стратегия обработки, высота слоя снимаемого за проход и размер обрабатываемых элементов.

Как правильно подобрать фрезу для ЧПУ

Незаменимые составляющие предприятия, которое осуществляет фрезеровку материалов, — арсенал фрез. Они бывают разных типов, поэтому не каждый покупатель знает, как правильно подобрать фрезу, которая ему бы подошла. В сегодняшней статье мы расскажем, как сделать правильный выбор.

Сразу же хотим заметить, что для проведения разных манипуляций нужно иметь разные фрезы. Поэтому важно разбираться в их типах и особенностях. Если у вас есть роутер с ЧПУ, вам подойдет большинство фрез кроме больших размеров, например, фрез торцевого типа.

Основные материалы изготовления

В вопросе, как подобрать фрезу для ЧПУ, нужно брать во внимание материал изготовления изделий. Чаще всего для создания фрез производители используют быстрорежущую сталь или твердосплавные металлы. Реже изготовители используют порошковый металл.

Выбор материала во многом зависит от ваших предпочтений и материалов, с которыми вы работаете. Для мягкого сырья (алюминий, МДФ, ДСП) целесообразно использовать концевые фрезы из быстрорежущей стали, которые эффективно работают на умеренной скорости. Также такие фрезы подходят для небольших станков с максимальной скоростью работы 6 тыс. оборотов в минуту.

Для работы с массивом дерева и другими прочными материалами лучше всего использовать инструмент из твердосплавных металлов.

Размеры фрез и отклонения диаметра

Изделия бывают разных размеров — от микро-фрез до довольно крупных инструментов. Нужно учитывать, что у концевых фрез отклонения диаметра указываются неточно. Если процедура предусматривает соблюдение точности, нужно провести пробную фрезеровку, чтобы по факту знать диаметр.

Количество заходов

Прежде чем решить, какую фрезу выбрать, нужно взять во внимание количество заходов.

Производители используют следующие типы фрез:

Первый вариант оптимально подходит для работы с мягкими материалами (ДСП, акрил, оргстекло, мягкая пластмасса). Если 1-заходные фрезы использовать для твердых материалов, они в скором времени станут тупыми и быстрее износятся. Чаще всего 1-заходные фрезы используют мастера для изготовления рекламных конструкций, особенно, если нет высоких требований к торцам материалов.

2-заходные фрезы подойдут для работы с более жесткими поверхностями (твердая пластмасса, древесина, сэндвич панели, фанера, алюминий). Свойства таких фрез позволяют за один заход осуществлять большой съем материала, после которого остается мелкая стружка.

Учитывайте, что спиральные фрезы с большим количеством заходов позволяют добиваться большей чистоты и гладкости обрабатываемой поверхности.

3-заходные фрезы применяются мастерами для работы с твердыми поверхностями. С их помощью осуществляется фрезеровка твердых металлов, в частности нержавеющих. Они отводят стружку из рабочей зоны и служат длительное время за счет высокой жесткости.

Если вы хотите узнать больше информации о том, как выбрать фрезу для ЧПУ или ручного фрезера, обращайтесь к специалистам интернет-магазина «Многофрез». Мы поможем вам определиться с выбором подходящих инструментов, которые прослужат вам длительное время.

​Выбор фрез для станка с ЧПУ

Выбор фрез для работы сродни выбору инструмента для музыканта. Только при наличии надежного и качественного режущего приспособления можно получить наилучший результат. Предусмотреть все возможные нюансы, которые могут возникнуть в ходе работы, довольно сложно, однако иметь под рукой классификатор фрез для станка ЧПУ будет не лишним. В ассортименте магазина ФРЕЗА.РУ представлены все виды режущих инструментов для современного фрезерного станка с ЧПУ.

В зависимости от материала и типа обрабатываемой заготовки, а также конкретных условий резания, фрезы представлены в самом разнообразном конструктивном исполнении. Остановимся на приоритетных характеристиках при выборе фрезы.

1. Тип выполняемой операции на станке ЧПУ является одним из самых главных параметров при выборе фрезы. Такое оборудование характеризуется высокой точностью и скоростью обработки материалов, что требует верного подбора режущего инструмента. В зависимости от технологических требований производителя следует учитывать не только тип обработки, но и режимы работы станка. Понимая специализацию оборудования и учитывая диаметр и частоту вращения шпиндельной головки, следует подбирать фрезу по способу крепления, ориентируясь на конечный результат.

В зависимости от задач проекта различают:

• Фрезерование;
• Точение;
• Сверление;
• Расточка;
• 3D-обработка.

Таким образом, для каждой поставленной задачи подбирается соответствующая фреза с определенной геометрией.

2. Способ крепления фрезы на шпинделе также влияет на подбор режущего инструмента. Перед покупкой необходимо выяснить — подойдет ли фреза для крепления на вашем станке.

Различают следующие типы креплений:

• Механический;
• Гидравлический;
• Термозажим.

Следует добиваться максимально точного центрирования фрезы на шпинделе фрезерного станка для наименьшего биения зубьев.

3. Направление, технология резки, режим и форма обработки заготовки определяют выбор того или иного режущего инструмента.

• Торцевые фрезы применяют для обработки ступенчатых и плоских поверхностей. Они изготовлены в виде цилиндрической конструкции с рабочими лезвиями, расположенными на торцах. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Это массивные инструменты, при работе которых достигается высокая скорость вращения.
• Дисковые фрезы незаменимы при создании пазов, углублений и выемок. В зависимости от числа и расположения режущих кромок способны выполнять несколько операций за один проход. Для формирования неглубоких пазов применяют пазовые дисковые фрезы, для вырезания узких выемок и шлицев – тонкие дисковые пилы. Дисковые двухсторонние и трехсторонние фрезы за счет вспомогательных лезвий на торцах обладают универсальностью и имеют большую производительность.
• Сфера применения угловых фрез – это обработка наклонных плоскостей, кромки и угловых пазов. Угловые фрезы могут быть одноугловыми и двухугловыми. Режущие кромки такой фрезы расположены под разным углом относительно одна другой. Для одноугловой характерно расположение кромок по одну сторону конуса и на торцах, а для двухугловой – лезвия лежат на двух смежных конических поверхностях.
• Концевые фрезы имеют все рабочие режущие кромки, а внешне довольно схожи со стандартными сверлами. Они подходят для выполнения сложных фрезеровочных операций, обработки перпендикулярных плоскостей, глубоких уступов и выемок. Позволяют проводить обработку заготовки во всех направлениях.
• Фреза сферического типа применяется для рельефной обработки поверхности, для оформления 3D рисунков и форм. Чаще всего востребованы при работе с деревом и пластиком, реже – с металлами и сталью. Сферические фрезы дают на выходе гладкую поверхность, минимизируют появление вибраций и позволяют избежать шероховатостей.
• Фасонная фреза применяется для обработки поверхностей сложных форм – цилиндрических или винтовых. При помощи этой фрезы нарезают фасонные канавки, прямые и винтовые стружечные каналы, обрабатывают кромку сложной конфигурации.

4. Количество зубьев (канавок) фрезы влияет на качество снимаемой стружки и производство тепла при обработке заготовки. Так, при сравнении двух фрез равного диаметра у фрезы с большим количеством зубьев температура каждого зуба будет выше, чем у фрезы с меньшим количеством зубьев.

• Крупнозубые фрезы более прочные. Они имеют небольшое число зубьев с большим шагом и дают стружку крупного размера;
• Мелкозубые фрезы обладают большим количеством зубьев с малым шагом. При работе дают мелкую стружку.

5. Диаметр режущей части и хвостовика влияет на глубину обработки и количество выполненной работы. При большом объеме работы применяют фрезы с большим диаметром хвостовика (6, 8, 10, 12 мм), а для вырезания небольшого рельефа и обработки небольшой площади подойдет фреза с диаметром до 4 мм.

6. Гравер и насадки к нему также применяют для обработки материалов, но их следует отличать от фрез и других режущих инструментов. В отличие от фрезы насадки для гравера не имеют спирального желобка для отвода стружки и предназначены для несложных видов обработки заготовок с последующей задней шлифовкой. Комплектуются различными видами насадок и применяются для обработки миниатюрных деталей и небольших объемов работ.

7. Способ отвода стружки особенно важен при выполнении работ большого объема. Необходимо учитывать не только направление схода стружки, но и ее форму, сечение и особенности образования. Контроль параметров отделения стружки от заготовки происходит в соответствии с выбранными параметрами резания.

8. Длина режущей части подбирается в зависимости от параметров обработки заготовки. Длина режущей части всегда чуть меньше полной длины фрезы и задается параметрами резки.

9. Подбор фрез по ценовому диапазону и брендам позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант фрезы. Магазин ФРЕЗА.РУ предлагает как недорогой инструмент, так и продукцию компаний с солидной репутацией. Фрезы китайского производителя DJTOL зарекомендовали себя, как добротные и качественные инструменты по относительно невысокой стоимости. Американские, европейские и японские фрезы известных брендов отличаются более высокой продуктивностью, повышенной надежностью, а значит, и более высокой стоимостью.

10. Покрытие фрезы обеспечивает повышение износостойкости режущего инструмента. Для выбора покрытия необходимо ознакомиться с его описанием и свойствами в каталогах производителей.

В интернет-магазине ФРЕЗА.РУ задача выбора фрезы облегчается наличием удобного фильтра, который автоматически подберет фрезу по заданным вами параметрам. Кроме того, вы можете оставить заявку на подбор инструмента или связаться с нашими менеджерами. Звоните по телефону 8 (800) 777-05-39, здесь вам помогут подобрать и купить фрезу для станка с ЧПУ! Правильно подобранный инструмент – залог качественной и безопасной работы, непременное условие долгой и отменной службы вашего оборудования.

Оптимальный тип фрезы для 3D-обработки на фрезерном станке

Современные фрезерно-гравировальные станки с ЧПУ обладают высокой скоростью и обеспечивают отличное качество обработки изделий. Даже «бюджетные» модели как правило оснащены инструментальным порталом с тремя степенями свободы, что позволяет вести автоматическую обработку заготовок по сложному «пространственному» маршруту. Это в частности предоставляет широкие возможности для фрезеровки 3D-изделий (подобных скульптурам, художественным панно, иконам, барельефам и т. п.).

Непременными условиями качественной обработки сложного изделия являются конструкция самого станка (его общая высокая жёсткость, мощность шпинделя, точная механика и т. п.), система ЧПУ и широкие возможности выбора математических моделей в качестве базиса для обработки, а также применяемый режущий инструмент.

В качестве режущего инструмента для мощных скоростных 3д фрезерных станков с ЧПУ используют в основном цельные концевые твердосплавные фрезы. Основным требованием к режущему инструменту является твёрдость сплава, стойкость к износу, малые биения (даже при обработке на высоких скоростях). В последнее время всё большее распространение получают фрезы с алмазным покрытием — как очень стойкий и долговечный инструмент, обеспечивающий хорошее качество обработки.

Фрезы имеют значительное разнообразие конструктивного исполнения — в зависимости от типа обрабатываемой заготовки и конкретных условий резания. 3D-обработка может по праву считаться одной из самых сложных технологических задач. И если управляющая программа выполнена правильно, то «последнее слово» в процессе обработки остаётся именно за правильным выбором фрезы.

Требования к режущему инструменту

В понятие «оптимальный выбор фрезы» входит требование качественной обработки заготовок (речь идёт о производстве 3D-изделий!) при минимально возможных затратах времени. Плюс к этому, желательно чтобы инструмент стоил как можно меньше. В полной мере сочетать эти противоречивые требования не удаётся никогда. Либо инструмент вообще не обеспечивает должного качества обработки. Либо качество есть, но времени на обработку уходит очень много (возможно, инструмент не может поддерживать оптимальные режимы обработки, значит сам не является оптимальным!). Или напротив, заготовка фрезеруется быстро, но готовое изделие приходиться дорабатывать. Возможен вариант, когда и качество и скорость обработки на высоком уровне, но стоимость инструмента очень высока.

Тем не менее, некоторый взаимный баланс качества обработки, скорости и стоимости инструмента для конкретных условий выпуска может быть найден. В этом случае такой режущий инструмент и следует признать оптимальным — для собственных условий обработки. Поскольку достоверную оценку фрезы можно провести лишь в процессе реальной эксплуатации, любые рекомендации по выбору «оптимального» инструмента следует воспринимать лишь как ориентировочные.

Оптимизация управляющей программы

Как отмечалось выше, качественная обработка изделий возможна только при совершенной системе «станок-инструмент-программа обработки». Это означает, что выбор оптимальной фрезы для 3D-обработки будет бесполезен, если управляющая программа не оптимизирована должным образом.

Во-первых, это относится к самой основе фрезерования — количеству технологических переходов и режимам обработки заготовок. Эти параметры, в свою очередь, выбираются исходя из типа используемого режущего инструмента. Не следует забывать, что при использовании нестандартной фрезы нужно ввести в управляющую программу верные данные о геометрических характеристиках инструмента.

Во-вторых, маршрут обработки обязательно должен быть оптимизирован — особенно при обработке на сравнительно «жёстких» режимах. В противном случае, резкое изменение направления движения инструмента вызовет повышенные нагрузки на узлы станка и может привести к поломке фрезы и порче заготовки. При фрезеровании сложного 3D-рельефа особенно важно указать правильную последовательность «обхода» инструмента — чтобы при обработке углублений фреза не «цепляла» ещё не обработанные выступы (в основном такое характерно для чистового этапа фрезеровки). Процесс оптимизации траектории обработки должен осуществляться опытным технологом — не совсем правильно полагаться лишь на встроенные инструмента САМ-программы.

Как выбрать фрезу «под 3D»?

Выбирать фрезу для 3D-обработки следует исходя их типа заготовки для будущего изделия. В зависимости от твёрдости поверхности заготовки понадобятся либо фрезы из быстрорежущей стали (с молибденовыми и/или вольфрамовыми добавками), либо более выносливые — из твёрдого сплава. Со временем, по мере износа режущие кромки фрезы истираются и выкрашиваются. Поэтому в идеале, материал режущей части должен быть очень твёрдым, но не слишком хрупким. Создать сплав, сочетающий оба этих требования очень непросто. Поэтому твёрдосплавные фрезы отличаются высокой стоимости и узкой «специализацией» (под каждый тип заготовки).

Поскольку 3D-изделия, как правило, имеют сложный рельеф со множеством мелких деталей, для их фрезеровки используются цилиндрические или конусные сферические фрезы различного диаметра (3-6 мм для черновой обработки и 1-3 мм — для чистового этапа). Для очень мягких материалов (например, модельного воска) подойдут коническо-сферические граверы с кончиком размером 0,2 мм.

При использовании твёрдосплавной конической двухзаходной конусной фрезы возможна обработка сравнительно глубоких 3D-рельефов за один этап (без чернового фрезерования). Такой инструмент отлично подходит для работы с заготовками из дерева, ДСП, МДФ. Конусная форма обуславливает значительную прочность фрезы при малом размере режущего кончика. Хорошие результаты обработки сложных 3D рельефов из дерева получаются также при использовании конусной сферической фрезы.

Для очень твёрдых пород древесины, а также 3D-обработки акрила и цветных металлов (алюминия, бронзы, меди) применяют сферические граверы или V-образные граверы. Этот инструмент также подходит для снятия фасок с торцевых краёв заготовок из цветных металлов.

Для 3D-обработки дерева, органического стекла или пластика (АБС, ПВХ) используется конический гравер. Такой инструмент отлично подходит для точной гравировки эскизов с мелкими деталями. Обеспечивает высокую гладкость поверхности после чистового этапа фрезерования. Для нанесения мелких символов следует выбирать гравер с меньшим углом и малым лезвием. Для резьбы — напротив, угол следует выбирать максимальным.

Выбор фрезы для станка c ЧПУ

Выбор типа фрезы для станка зависит от обрабатываемого материала:

1-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки «мягких» материалов: мягких пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), деревянных материалов (древесина, волокнистая плита, ДСП), сэндвич панелей (алюминий / пластмассы) в выигрыше острые. Так как здесь проблема более скорого затупления предпочтительнее чем опасность засорения и поломки фрезы.

Данный тип фрезы в основном применяется рекламными и макетными производствами для быстрого раскроя материалов в том случае, когда не столь важно качество торца обрабатываемой поверхности. Однако глубина и длина одной канавки позволяет получать длинную стружку, которая препятствует забиванию фрезы, что увеличивает ее долговечность.

2-заходные фрезы для станков с ЧПУ подходят для для фрезеровки жестких материалов МДФ, Фанера, пластмасс (оргстекло, акрил, ПВХ, плексиглас, пенопласты), сэндвичей (алюминий / пластмассы) .

Спиральная фреза с двумя и более заходами применяется для обработки с образованием более мелкой стружки и с большим съемом материала за один проход. Количество зубьев и глубина канавок обеспечивает измельчение. При использовании фрез с большим количеством заходов можно добиться большей чистоты обработанной поверхности.

Спиральная двухзаходная круглая фреза позволяет получить наименее шероховатую поверхность благодаря меньшим вибрациям в процессе резания. Этот инструмент применяется для нанесения U-образной гравировки (например, текста) на поверхность материала, а также используется при окончательной или предварительной обработке трехмерных объектов (в зависимости от величины самых мелких элементов рельефа). При окончательной обработке такой фрезой твердых сортов дерева поверхность получается полированной и не требует дополнительной доработки. Также спиральные фрезы используют для предварительной и окончательной (зависит от геометрии обрабатываемой поверхности) обработки 3D-объектов и различных форм.

Наиболее часто встречаются фрезы с удалением стружки вверх. При работе фрезой с удалением стружки вверх на поверхности обрабатываемого материала может присутствовать ворс. Чтобы при прорезной резьбе(раскрой) получить чистую поверхность можно использовать фрезы с удалением стружки в низ , в которых сочетается правое вращение и левая спираль резьбы, что препятствует возникновению ворса на поверхности. При обработке ламинированных материалов используют компрессионные фрезы, которые позволяют получить поверхность без сколов, сохраняя облицовочный материал .

Сферические, или шариковые, фрезы для станков с ЧПУ применяются для 3D-обработки. Они обрабатывают дерево, пластик, сталь, цветные металлы (медь, алюминий, дюраль, латунь и т.д.). Данные фрезы позволяют получить поверхность с меньшей шероховатостью благодаря меньшим вибрациям в процессе резания.

Фрезы конусные двухзаходные, для станков с ЧПУ используются для работы с заготовками из дерева, ДСП, МДФ, пластик ов , модельного воска и некоторы х цветны х металл ов . Конусные двухзаходные фрезы иделаьно подходят для обработки высоких рельефов за один этап без черновой обработки. Благодаря конусной форме фрезы имеют высокую прочность при маленьком диаметре режущего кончика фрезы.

Фрезы изготавл иваются из карбида вольфрама с добавлением упрочняющих примесей, п окрытие AlTiN (алюминий нитрид титана).

Настройка конусной фрезы в программе ArtCAM описана в статье «Создание инструмента конусной фрезы в ArtCAM»

Фрезы с режущей частью в виде рыбьего хвоста при фрезеровке насквозь предотвращают появление неровностей, сколов, заусенцев на обратной стороне материала. Глубокая канавка позволяет поддерживать высокие подачи при высокоскоростной обработки обработке материала. За счет геометрии лезвия минимизируются вибрации, а геометрия фрезы способствует эффективному выбросу стружки из зоны резания.

Конический гравер применяется для обработки мелких 3D-элементов рельефа и при гравировке на поверхности материала (ABS, ПВХ, дерево, оргстекло).

Различия между фрезой и гравером
Гравер — это простой инструмент, разделенный пополам цилиндр, с последующей задней шлифовкой.
Форма может быть различна; наиболее распространены треугольные . В противоположность фрезам у них нет спиралевидного желоба для отвода стружки.

Основное отличие между китайскими фрезами и европейскими — это их ресурс, измеряемый в погонных метрах или часах работы машин. Поскольку стоимость европейских фрез, как правило, в 2-3 раза превышает стоимость китайских, выгода получается весьма ощутимая. Рассматривая вариант металлообработки, нелишним будет проверить точность изготовления фрезы. Как правило, фабрики, занимающиеся изготовлением фрез по металлу в Европе, имеют свои представительства и в Китае. Если же брать небрендовые китайские фрезы, то нужно тщательно смотреть угол заточки, глубину канавки и желательно поинтересоваться, из какого сплава они сделаны.

HSS фрезы с покрытием

Жизнь HSS фрезы с покрытием значительно увеличивается. Например, для нитрида титана (TiN) срок службы увеличивается в шесть раз.
Titan-Nitrid существенно жестче чем HSS, а также жестче чем HM. С Titan-Nitrid покрытием инструменты HM служат также дольше, хотя различие в твердости незначительное.
Более значительно покрытие отражается на число оборотов и подачу. Ее можно увеличивать и укорачивать таким образом время обработки. При фрезеровке алюминия TiN предотвращает внушающее страх запекание алюминия во фрезе. Покрытие действует как тефлон в сковороде (стружка скользит).

Трехзаходные или трехзубые фрезы.

Трехзаходные спиральные торцевые концевые фрезы применяются для фрезерования, раскроя, обработки пазов по твердым материалам,черновой и получистовой обработки сталей, в том числе нержавеющих. Три режущих кромки обеспечивают более высокое качество обрабатываемой поверхности, чем у 2-х и однозаходных фрез. Их главное преимущество – высокая жесткость при сохраняющихся неплохих характеристиках отвода стружки из зоны резания.

Использование фрез в станках с ЧПУ

Процесс фрезерования и основные разновидности используемых фрез

Под фрезерованием понимают техническую операцию, которая предполагает обработку различных поверхностей с помощью такого инструмента, как фреза. Во время этого процесса инструмент вращается, а подача осуществляется лишь в прямолинейном и перпендикулярном направлении. Заготовка, которую требуется обработать, крепится на специальном столе, для чего используются тиски-зажимы.

Важной особенностью работы фрез является то, что в процессе обработки они не делают полного оборота, а несколько зубьев находятся в работе одновременно. Но имеются такие разновидности, которые предусматривают одновременную работу лишь одного зуба. Охлаждение инструмента происходит в течение основной части оборота, что позволяет существенно увеличить срок службы данного инструмента, а также эффективность обработки в целом.

Особенность фрезерования заключается и в том, что сам контакт режущих элементов с обрабатываемой деталью довольно прерывистый, в результате чего процесс резки не отличается размеренным ходом. Однако именно за счет подобной особенности удается достичь столь долго срока службы, ведь при таком способе инструмент избегает большей части тепла, разрушительно воздействующего на него в процессе работы.

Классификация фрез и их особенности

Фрезы различают по форме их зубьев. Выделяют фрезы, в конструкцию которых входят остроконечные резцы, а также есть затылованные фрезы.

• Первый вид отличается тем, что профиль резцов представляет собой набор прямых линий, а сами резцы затачиваются по их задним граням, в то время как затылованные изделия затачиваются с противоположной стороны.
• Вторые отличаются тем, что их профиль сохраняется даже при повторных заточках, в то время как остроконечные видоизменяют свой профиль, так как изготовлены из более твердых сплавов.

Достаточно часто применяются так называемые цилиндрические разновидности фрез, при обработке которыми движение осуществляет не инструмент, а стол станка. Подобную операцию называют обратным или встречным фрезерованием. Кроме того, стол может двигаться и попутно, в таких случаях фрезерование будет называться попутным. Встречный вид чреват тем, что размер стружки увеличивается в ходе работ, в то время как при попутном варианте обработки происходит обратная ситуация.

Если позволяют условия, то следует отдавать предпочтение именно встречному типу, так как он гораздо меньше создает нагрузку на зубья и способствует меньшему износу инструмента.

Определяем необходимую фрезу для ЧПУ станка

Станок — это довольна сложная система, а фрезы для ЧПУ – практически самая важная его составляющая. Рассмотрим типы фрез, их заточку и возможности.

Станок – это довольна сложная система, а фрезы для ЧПУ – практически самая важная его составляющая. Это объясняется тем, что они являются основным режущим инструментом.

Описание инструмента для ЧПУ

Как уже было сказано, фреза – это режущий инструмент, и устанавливается он в шпиндельную головку машины.

Весь процесс обработки осуществляется за счет вращения данного элемента, а именно: его кромка касается заготовки, после чего и удаляется часть обрабатываемого материала.

Типы фрез согласно особенностям обработки

Можно рассмотреть такие разновидности инструмента для станков с ЧПУ по форме и конструкции:

1. Концевая, благодаря ей можно осуществить фрезеровку материала по всем осям. Чаще всего это алмазные фрезы для ЧПУ. Их форма походит на обычное сверло и предусматривает пару режущих кромок.
2. Торцевая. Инструмент цилиндрической формы, режущие элементы которого находятся на торцах. Его целесообразно использовать для плоской обрабатываемой поверхности, например, для раскроя листовых материалов.
3. Дисковая. Такой вид предназначен специально для того, чтобы формировать пазы и различного рода углубления. Дисковая фреза мультизадачная: она может совершать несколько операций, их количество зависит от численности и расположения режущих кромок.
4. Угловая, которая служит для фрезеровки краев поверхности. Она имеет пару режущих кромок, расположенных под разным углом касательно одна другой.
5. Фасонная. Достаточно специфический инструмент, который используется для того, чтобы формировать поверхности сложных форм. Фасонные фрезы для ЧПУ обладают высокими качественными показателями, поскольку их используют при финишной обработке и рез получается максимально чистым.

Классификация фрез по сфере применения

Также необходимо классифицировать инструмент по областям, в которых он применяется. В основном применение фрез предполагает преследование определенных целей, особенно если приводить в пример промышленные машины.

Давайте рассмотрим следующую разновидность фрез для станков с ЧПУ в зависимости от сферы применения:

• для черновой обработки. К такому виду фрезерования можно отнести снятие большого слоя материала, формирование начальной формы, резка или раскрой;
• для высверливания канавок. Данные ЧПУ фрезы могут исполнять такие операции, как создание бороздок, пазов, выемок, впадин;
• для точной работы в углах и кромках на верхней части заготовки;
• для финишной (чистовой) обработки. Для этого чаще всего используется алмазная. Такой инструмент создает впадины разных форм и конфигураций. После этого остается лишь очистить деталь и удалить стружку;
• для формирование различных художественных рисунков.

Типы фрез в зависимости от обрабатываемого материала

Одним из важных критериев при определении необходимой фрезы является материал, который планируется обрабатывать. Это влияет и на материал, из которого изготовлены режущие части, на конфигурацию, а также на технические качества.
Следует выделить такие типы профильного рабочего инструмента по обрабатываемому материалу:

• для фрезеровки деревянных изделий;
• для фрезеровки цветных и черных металлов;
• для изготовления конструкций из пластика и других полимерных материалов.

Следует запомнить следующее: фрезы по дереву или пластику не подходит для обработки металла, поскольку фрезы по металлу имеют иную конструкцию и изготовлены из другого материала.

Как выбрать фрезу

Они очень отличаются своим разнообразием: их можно выбрать исходя из типа операции, которую вы будете совершать; также важную роль играет материал изготовления и другие параметры, такие как износоустойчивость.

Хорошие фрезы обычно обладают следующими свойствами:

• прочность;
• износостойкость;
• сбалансированность.

Практический совет: если хотите выбрать качественный инструмент, то обратите внимание на вышеуказанные характеристики.

Для дальнейшей работы с фрезой при долгом сроке эксплуатации необходимо будет либо же покупка нового режущего инструмента, либо же его заточка. Тут важно обратить внимание на компанию-производителя, поскольку инструмент для заточки лучше всего купить напрямую у поставщика оборудования.

Заточка фрез

На сегодняшний день фрезы для фрезерного станка с ЧПУ обладают более высокой ценой, чем для обычных станков. Поэтому очень часто после долгого срока полезного использования данной режущей детали ее не покупают, а просто на просто затачивают.

Заточка фрезы алмазным кругом

Необходимо заметить, что совершить заточку стандартным оборудованием или в домашних условия почти нереально. Поэтому для того, чтобы на выходе у вас получилась качественно заточенная деталь необходимо обработать ее на специальном мини ЧПУ станке, имеющим Программное Управление.

Такие машины имеют достаточно узкую классификацию: для пальчиковой, угловой и дисковой фрезы.

Практический совет: если необходимого оборудования нет, то у вас есть два варианта действий:

1. Обратиться в специализированную контору.
2. Купить новую режущую деталь.

Возможности фрез

Как уже было сказано выше, с помощью данного инструмента можно обрабатывать почти все виды материалов, начиная от дерева и заканчивая металлами и сплавами. Также вы сможете обработать сталь, чугун, медь и другие материалы.

На сегодняшний день станки с Числовым Управлением обладают отличной эргономичной конструкцией, высокой безопасностью, датчиками, которые контролируют скорость, с которой вращается фреза. Поэтому если вы правильно выберете и своевременно будете затачивать режущий инструмент, то это позволит вам работать с максимальной отдачей и высокой точностью.

Таким образом вы сможете придать детали необходимую и точную форму.