Концевые фрезы определяют большое семейство инструментов, которые при фрезеровании используются для выполнения действий, которые невозможно выполнить с помощью стандартных сверл. В частности, режущая концевая фреза более эффективна при изготовлении идеально плоскодонного отверстия из-за ее способности резать во всех направлениях, даже вертикально. В этом блоге будет подробно рассмотрен метод сверления концевой фрезой, показаны наиболее подходящие для этой цели концевые фрезы, а также будут рассмотрены меры, принимаемые для повышения эффективности и точности. Будут обсуждаться предварительные процедуры, например, выбор правильных инструментов, подготовка заготовки и т. д., а также пошаговые инструкции по правильному выполнению плоскодонных отверстий. Это длинное руководство будет полезно как опытному станочнику, так и любителю, желающему изучить еще более продвинутые технологии.
Что такое концевая фреза и как ее использовать?
Ан концевая фреза — это режущая инструмент, используемый специально для промышленных процессов фрезерования и позволяющий снимать материал на определенную глубину и придавать ему нужную форму. Концевые фрезы могут резать в радиальном направлении, поскольку они имеют режущие кромки по бокам и на кончике, что позволяет им резать в других направлениях, помимо только в осевом направлении, как в случае со стандартными сверлами. Эти инструменты изготавливаются либо из быстрорежущей стали, либо из твердого сплава, а выбор инструментов зависит от требований обработки. Чтобы использовать концевую фрезу, необходимо поместить концевую фрезу в шпиндель фрезерного станка, установить необходимую скорость и скорость подачи и расположить вращающуюся концевую фрезу на заданной оси для выполнения таких задач, как профилирование, контурная обработка, прорезание пазов, расточка и другие действия. Однако это не просто, так как необходимо успешно удалять целевой материал и требуется тщательный выбор размера концевой фрезы и геометрии канавок, чтобы получить необходимую задачу с минимальным износом или поломкой инструмента.
Понимание разницы между концевой фрезой и сверлом
Концевые фрезы и сверла — это совершенно разные инструменты, и их применение также различно. Для создания цилиндрических отверстий в материале используется устройство, обычно называемое «сверло». Движение сверла в основном ограничивается движением в вертикальном положении вниз. То же самое не относится к боковым скользящим движениям. Концевые фрезы — это мягкие режущие инструменты, которые могут выполнять точные и глубокие резы, а также боковые резы. Концевые фрезы усовершенствованы для выполнения некоторых процессов пошагового фрезерования, таких как фрезерование пазов, контуров и профилей. Это связано с наличием режущих поверхностей сбоку и на кончике режущего инструмента концевой фрезы. Сверла в основном используются для изготовления отверстий, не простых отверстий с помощью сверла, а оснащены концевыми фрезами, головка которых обеспечивает точное формирование материала, что также необходимо для высококачественной обработки.
Типы концевых фрез для различных применений
Концевые фрезы производятся в различных стилях в зависимости от области применения, которая должна быть выполнена на заготовке. К ним относятся:
- Фрезы с квадратным концом: они созданы для создания острых углов под углом 90 градусов и могут выполнять прорезку пазов, канавок и контурную обработку. В практике фрезерования кукурузы они являются наиболее эффективными инструментами для превращения минут в секунды при удалении материала.
- Концевые шаровидные фрезы имеют закругленный конец, что делает их подходящими для обработки закругленных или контурных поверхностей. Эти резцы обычно применяются в процессах 3D-фрезерования, таких как обработка штампов и пресс-форм.
- Черновые концевые фрезы: Эти инструменты, также известные как фрезы-дробилки, имеют зубчатый режим резания, который обеспечивает быстрое удаление материала с минимальной вибрацией. Это полезно на начальных этапах любого процесса резки, поскольку именно там удаляется большая часть материала.
Тем не менее, каждый тип концевой фрезы предназначен для конкретного применения и типа материала, который будет использоваться, обеспечивая максимальную эффективность работы с высококачественными результатами в производственных процессах. Такие знания помогают оператору выбрать наиболее подходящий инструмент для данной задачи, тем самым повышая производительность и долговечность инструмента.
Выбор правильного инструмента для вашей машины
При выборе концевой фрезы для вашего станка важно учитывать материал концевой фрезы, параметры обработки и возможные формы для торцевой резки. Для начала посмотрите на материал, который вы будете обрабатывать; например, необходимо использовать инструменты с большим углом наклона спирали при работе с более мягкими материалами, такими как алюминий, чтобы максимально использовать удаление стружки, в отличие от концевых фрез из сталей, для которых требуются концевые фрезы с покрытием из прочных сортов. В этом случае укажите операцию обработки: внешнее контурирование хорошо выполняется черновыми концевыми фрезами, которые могут быстро снимать большой объем материала, но сферические или квадратные концевые фрезы подходят для чистовой обработки. Наконец, помните обо всех возможностях станка, таких как скорость вращения шпинделя и жесткость, чтобы концевая фреза не изнашивалась без необходимости на конце инструмента во время использования. Информация о проекте: MSC Industrial Supply, Grainger и Circuit Specialists предоставляют пользователям полный спектр ресурсов и инструментов о том, как выбрать правильную концевую фрезу, которая повышает эффективность обработки, точность и долговечность инструмента.
Как просверлить отверстие концевой фрезой?
Настройка станка с ЧПУ для сверления
Чтобы управлять станком с ЧПУ с концевой фрезой для сверления, первым шагом является прикрепление заготовки к столу станка для обеспечения устойчивости и точности во время сверления. Во-вторых, выберите подходящую концевую фрезу для материала, а также размер отверстия, которое нужно просверлить, и убедитесь, что она правильно закреплена в шпинделе станка. Укажите правильные значения в параметрах ввода программы ЧПУ, включая скорость шпинделя, скорость подачи и глубину сверления в соответствии с материалом и инструментом концевой фрезы, который имеет свои характеристики. Проверьте траекторию инструмента на точность и сделайте пробный запуск, если вы считаете это целесообразным. После завершения установки и проверки можно начинать сверление, при этом работа станка будет постоянно контролироваться, чтобы исправить процесс в случае возникновения какой-либо неисправности.
Методы получения плоскодонных отверстий
Чтобы получить соответствующие отверстия с плоским дном с помощью концевой фрезы, применимы следующие методы: Во-первых, выберите плоскую концевую фрезу или центрорежущую концевую фрезу, которая способна врезаться прямо в заготовку без необходимости в начальном отверстии. После этого управление станком с ЧПУ занимается выполнением вертикального врезания и последующих наклонных перемещений, которые предназначены для поддержания постоянного уровня глубины. Чтобы улучшить сцепление инструмента с материалом и предотвратить его чрезмерный износ, снизьте применяемую скорость подачи. Наконец, если материал настолько твердый, следует использовать циклы сверления с вылетом, которые при использовании концевой фрезы будут способствовать удалению стружки и уменьшению тепловыделения. С помощью этих методов концевая фреза способна эффективно производить плоские отверстия с плоским дном.
Распространенные ошибки, которых следует избегать при использовании концевой фрезы для сверления
Основным недостатком при сверлении с использованием концевой фрезы является то, что используется неправильный тип концевой фрезы, например, стандартная концевая фреза вместо центрорежущей концевой фрезы, которая необходима для врезания. Другим обычным недостатком является невозможность варьировать как скорость подачи, так и скорость шпинделя для каждого типа просверливаемого материала, чтобы предотвратить повреждение инструмента и неблагоприятные результаты. Им также следует воздерживаться от игнорирования стратегий удаления стружки, таких как выдалбливание или применение охлаждающей жидкости, поскольку это может вызвать ненужный нагрев и сократить срок службы сверла. Чтобы избежать этих распространенных ошибок, можно реализовать более точный и эффективный процесс сверления, особенно когда требуется плоскодонное отверстие.
Почему следует использовать концевую фрезу вместо обычного сверла?
Преимущества концевых фрез при создании плоскодонных отверстий
Концевые фрезы создают преимущества по сравнению со стандартными сверлами при изготовлении отверстий с плоским дном. Это связано с тем, что концевая фреза является инструментом, предназначенным для точной обработки, и способна делать отверстия с плоским дном с достаточно ровной поверхностью. Например, обычные круглые сверла создают цилиндрические отверстия, которые слегка изогнуты снизу из-за угла вращения. Это отличается от концевых фрез, которые делают отверстия с плоским дном из-за типа режущих кромок, которые у них есть. Кроме того, концевые фрезы обладают большей гибкостью, поскольку, в дополнение к сверлению, они могут делать несколько других типов резов, которые включают, но не ограничиваются профилированием, контурированием и вырезанием карманов. Эта гибкость делает их особенно полезными в сложных операциях по обработке, требующих выполнения нескольких функций. Кроме того, при резке достигается точность при создании определенной глубины; это снижает неопределенности, а отделка получается более качественной, поэтому концевые фрезы являются лучшим режущим инструментом, где требуются точность и качество.
Сравнение инструментов фрезерного и сверлильного типа
Важно помнить, что фрезерные и сверлильные инструменты следует рассматривать как два разных инструмента с разными преимуществами и удобством использования в операции обработки. Концевые фрезы обычно классифицируются как фрезерные инструменты, которые предназначены для поперечной резки и могут использоваться для различных операций обработки, таких как фрезерование, профилирование и контурная резка в двухканавочной конструкции. Такие инструменты хорошо подходят для высокоточных применений, в которых требуются отверстия с плоским дном и низким соотношением сторон, поскольку можно контролировать движение инструмента во многих направлениях. С другой стороны, сверлильные инструменты являются чисто осевыми режущими инструментами, в основном используемыми для создания цилиндрического отверстия с заостренной головкой. Они менее гибкие, чем резцы, но в некоторых простых операциях сверления, концентрирующихся больше на глубине, чем на форме, они могут быть более выгодными, поскольку меньше усилий будет затрачено на ненужное формирование. Таким образом, приведенный выше аргумент убеждает, что решение о выборе фрезерного или сверлильного инструментов и то, как такие инструменты используются в станке, будет в первую очередь зависеть от конкретных аспектов обработки, включая точность и сложность работы.
Сценарии, в которых концевая фреза будет резать лучше, чем сверло
Концевые фрезы превосходят сверла в приложениях, включающих боковую резку или требующих сложных форм и точной отделки. Они особенно полезны для прорезки пазов, выборки карманов, контурной обработки или любой операции, где может потребоваться контролировать точный путь фрезы. Кроме того, концевые фрезы могут использоваться там, где сверлильные действия должны применяться против неплоских поверхностей или действий, требующих резки плоского дна; поэтому сверла с конической функцией неэффективны. Помимо простоты выполнения дополнительных функций, таких как радиус угла, существует меньше ограничений для движения концевой фрезы, поскольку она более компактна и установлена на шпинделе, что позволяет перемещаться в разных плоскостях.
Как выбрать подходящую концевую фрезу для вашего проекта?
Факторы, которые следует учитывать: диаметр, канавки и материал
Вот некоторые важные моменты, которые следует учитывать при выборе концевой фрезы для конкретного проекта:
- Диаметр: Качество поверхности и способ выполнения разрезов зависят от диаметра концевой фрезы. Большой диаметр обеспечивает жесткость и устойчивость рабочего движения, что весьма хорошо для напряженных разрезов. С другой стороны, концевая фреза малого диаметра полезна при изготовлении сложных и замысловатых форм, поскольку она может проникать в небольшие карманы и является более точной.
- Канавки: Конфигурация канавок концевой фрезы, например, двухканавочной концевой фрезы, влияет на способ удаления стружки и получаемую отделку поверхности. Несколько канавок обеспечивают относительно больше места для удаления стружки, что удобно при обработке более мягких материалов и глубоких резов. Большее количество канавок улучшает отделку поверхности концевой фрезы и применяется на твердых материалах, поскольку можно обеспечить высокую скорость подачи при меньшей степени отклонения инструмента.
- Материал: Износостойкий материал концевой фрезы влияет на ее износостойкость, прочность и производительность резания. Быстрорежущая сталь (HSS) экономически эффективна и демонстрирует достаточную прочность для повседневного использования, тогда как твердосплавные инструменты закалены и термостойки для использования в более сложных условиях и в лучшей форме. Кроме того, известно, что покрытия из нитрида титана или алмаза увеличивают срок службы и эффективность инструментов. В фрезах шаблон должен иметь подходящую комбинацию материалов с заготовкой, чтобы обеспечить максимальную эффективность и результаты.
Когда следует выбирать концевую фрезу с центральным режущим элементом
Концевая фреза с центральным режущим элементом обладает уникальными свойствами, поскольку она способна врезаться прямо в материал; следовательно, ее использование следует рассматривать после того, как будет рассмотрено, как лучше всего использовать ее характеристики. В то время как концевые фрезы без центрального режущего элемента не могут начать резку без отверстия, просверленного в материале для его направления, варианты с центральным режущим элементом имеют режущие кромки, которые простираются к центру инструмента, что дает такую возможность. Эта функция удобна, особенно при фрезеровании карманов, прорезании пазов и даже сверлении. В случаях, когда очень важно точное позиционирование заготовки, использование концевой фрезы с центральным режущим элементом обеспечивает максимальную эффективность при сохранении высокой точности без установки направляющих отверстий, тем самым улучшая процессы фрезерования.
Специальные концевые фрезы для особых задач, таких как обработка алюминия и токарные работы
Некоторые типы концевых фрез являются прототипами для обеспечения улучшенной режущей способности и эффективности в различных условиях обработки. Концевые фрезы с двумя или тремя канавками и высоким углом наклона спирали рекомендуются при фрезеровании алюминия, поскольку они увеличивают удаление стружки и уменьшают воздействие инструмента. Кроме того, полировка концевой фрезы из карбида или использование более качественных покрытий, таких как нитрид циркония, повышает качество поверхности и способствует обработке алюминия.
При подготовке элементов дизайна, включающих токарные работы, специализированные концевые фрезы, известные как резьбонарезные концевые фрезы или канавочные инструменты, используются для получения определенных форм и отделок. Резьбовые примечания нарезают резьбу вместо того, чтобы быть приводимыми. Они участвуют в контролируемой винтовой интерполяции, позволяя выполнять больше операций по большему диаметру пазов, чем это возможно с помощью обычных метчиков. Специализированные или сантехнические концевые фрезы используются, когда элементы обработки включают точные линии профиля или канавки. Фрезы для прокладок имеют прецизионные режущие инструменты и обеспечивают качественную отделку поверхности. Использование неподходящих специальных концевых фрез приводит к недоиспользованию инструмента и низкому качеству результатов.
Каковы наилучшие методы обслуживания концевой фрезы?
Правильная очистка и хранение концевых фрез
Правильная очистка и размещение концевых фрез способствуют их более высокой производительности и длительному использованию. Концевые фрезы являются режущими инструментами и требуют особого обращения. На конце инструмента следует приложить усилия для удаления всех остатков стыкового соединения, включая охлаждающую жидкость и металлическую стружку, которые могли застрять на конце. Для очистки можно использовать мягкую щетку и моющее средство, при условии, что во время очистки инструментов не будет нанесено никаких повреждений. Инструменты также должны быть хорошо высушены после мытья, чтобы предотвратить появление ржавчины. Соответствующие концевые фрезы хранятся в защитных футлярах или держателях, когда они не используются, чтобы другие инструменты или машины не соприкасались с режущими кромками концевой фрезы, что может привести к сколам или затуплению. В качестве общего обслуживания и удаления с поверхности все песчаные частицы помогают сортировать предметы по размеру и типу, подвергая их воздействию любых других внешних факторов при хранении. Периодические проверки состояния износа или повреждения некоторых деталей, прикрепленных к сердечнику, также необходимы для обеспечения эффективного режущего действия.
Методы заточки, продлевающие срок службы вашего инструмента
Правильная заточка концевых фрез увеличивает срок их службы. Режущие инструменты должны затачиваться с использованием соответствующих станков для придания требуемых углов и сохранения формы режущей кромки. Соблюдение основных фактов, связанных с материалом концевой фрезы и его типом, необходимо при разработке конструкций шлифования. Например, твердосплавные концевые фрезы производят алмазные круги для шлифования, поскольку они довольно твердые. Во время процесса заточки должно быть достаточно охлаждающей жидкости для снижения нагрева и защиты режущего инструмента от теплового повреждения. Соответствующие регулярности заточки и соответствующие реакции, которые это приносит, улучшают производительность и срок службы инструмента, а следовательно, и общую стоимость операций.
Использование охлаждающей жидкости для предотвращения перегрева во время сверления
Использование охлаждающей жидкости во время сверления имеет решающее значение для предотвращения ситуации перегрева инструмента, что может привести к дефектам инструмента и снижению производительности. Охлаждающие жидкости выполняют больше, чем основную функцию смазки места сверления; они также помогают минимизировать эффекты трения и охлаждать тепло, выделяемое внутри заготовки. Это особенно важно при работе с металлом или другими теплоизолирующими материалами, особенно когда требуется плоскодонное отверстие. Для повышения эффективности охлаждения охлаждающая жидкость должна быть направлена на режущую кромку инструмента и заготовку. Существуют также различные категории охлаждающих жидкостей, такие как типы водоэмульсионных, синтетических охлаждающих жидкостей и простых масел, которые все обладают своими собственными достоинствами. Выбор правильного типа в зависимости от материала и условий сверления увеличит срок службы инструмента и машин.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Можно ли сделать отверстия с плоским дном с помощью концевой фрезы?
A: Да, концевая фреза может делать идеальные отверстия с плоским дном. В отличие от сверла, концевая фреза имеет плоский конец, поэтому она используется для расточки отверстий с плоским дном. Концевые фрезы удобны, поскольку их можно вставлять непосредственно в заготовку, или можно также выполнить винтовую интерполяцию для более крупных отверстий.
В: Какая концевая фреза подойдет для создания отверстий с плоским дном или карманов?
A: Для отверстий с плоским дном предпочтительнее использовать концевые фрезы с центральным режущим лезвием, или другие инструменты можно использовать только с обычным сверлом, если они крайне необходимы. Подойдет конструкция с двумя или четырьмя канавками, но двухканавочная концевая фреза обеспечит лучший отвод стружки. Убедитесь, что концевая фреза плунжерного типа и имеет достаточный зазор для обрабатываемого материала.
В: Как следует установить фрезу, чтобы открыть плоскодонное отверстие с помощью концевой фрезы?
A: Обычно, чтобы создать плоское дно концевой фрезы с выемкой, можно использовать точечное сверло или центровое сверло для создания пилотного отверстия. Это помогает организовать концевую фрезу и ограничивает ее блуждание. Затем медленно начните вдавливать концевую фрезу в материал, поскольку для удаления стружки вокруг режущих кромок и предотвращения перегрева необходимо использовать сверление с выемкой.
В: Почему для сверления отверстий люди используют концевую фрезу, а не сверло?
A: Главное отличие в том, что концевая фреза может сделать плоское дно, в то время как обычное сверло b, скорее всего, сделает чашеобразное дно. В дополнение к отверстиям большего диаметра, чем концевые фрезы, существуют и другие диаметры, чем концевые фрезы, которые содержат более жесткие допуски. Тем не менее, сверла более эффективны при резке простых сквозных отверстий, чем кольцевые фрезы или вырубные ножницы, потому что они больше предназначены для сверления, чем для спиральных пазов.
В: Как добиться оптимального качества обработки при сверлении концевой фрезой?
A: Чтобы ответить на этот вопрос, нужно уметь использовать правильную скорость вращения шпинделя и скорость подачи, соответствующие данному материалу и концевой фрезе. Если диаметр концевой фрезы можно сделать, начните с концевой фрезы меньшего диаметра. Нанесите немного охлаждающей или смазочно-охлаждающей жидкости, чтобы минимизировать тепловыделение и теплоотвод режущих частиц. Для дополнительной гладкой отделки используйте развертку после завершения операции концевой фрезы.
В: Можно ли использовать концевую фрезу для создания отверстий увеличенного размера?
A: Можно создавать отверстия большего размера с помощью концевой фрезы, используя технику винтовой интерполяции. В этом случае концевая фреза программируется на движение по кругу, чтобы вырезать отверстие большего диаметра, чем диаметр фрезы. Эта техника работает очень хорошо, когда требуются отверстия большого диаметра с плоским дном у основания.
В: Как избежать вибрации при торцевом фрезеровании?
A: Чтобы избежать вибрации, убедитесь, что вы понимаете правильную скорость вращения шпинделя и скорость подачи материала в режущий инструмент. Надежно закрепите деревянный брусок на фрезерном станке и поместите в него короткие инструменты. Вы также можете попробовать использовать концевую фрезу с переменной спиралью или конструкцией канавок, которые снижают вибрацию. Используйте цикл сверления с периодическим выводом сверла, чтобы снизить силы резания и разбить стружку для более глубоких отверстий.
В: Могу ли я использовать концевую фрезу для изготовления плоской нижней торцевой поверхности взрывного отверстия?
A: В некоторой степени возможно использовать концевую фрезу для изготовления плоскодонного отверстия; однако, это не лучший вариант. Концевые фрезы с фрезами в основном предназначены для фрезерования вбок, и их конструкция может быть не склонна к эффективному врезанию из-за плохих вертикальных режущих способностей и зазора. Рекомендуется избегать таких фрез, но если вам приходится их использовать, следует использовать сверла для врезания, а не фрезерования.
