Фрези для 3d обробки.

Фрези для 3d обробки.

Фрези для 3d обробки.

 

Фрези для обробки криволінійних площин складної форми також ще називають фрези для 3d обробки. Задача такого інструменту полягає в найкоротший час отримати максимально «чисту», гладку поверхню, до якої уже не потрібно буде прикладати додаткової механічної чи ручної обробки. 3д форми можуть бути як складної геометрії (3d рельєфи фігур, складні архітектурні елементи, ливарні форми високої складності, воскові форми і т.ін.), так і прості (ливарні форми простих елементів, фрезування уступами і т.ін.).

Якщо в останніх можливо використовувати фрези для чорнової обробки без припусків і отримати гарний результат, то для складних форм необхідні фрези із сферичним кінчиком і конусної форми, за для можливості проходити по округлим поверхням і мати якомога більшу жорсткість на злам.

Обробка може проходити як з попередніми чорними роботами (коли залишається невеликий припуск матеріалу для чистової фрези), так і відразу «на чистову», тобто фреза працює на велику глибину і виконує фінішну обробку. В останньому випадку такі 3d фрези дають велику перевагу в економії часу, але мають певні обмеження. По-перше вони повинні врізатися (заходити в матеріал) під кутом – так зване похиле врізання в матеріал. Якщо цього не зробити і заглибитися на всю глибину, то існує велика вірогідність поломки інструменту. По-друге фреза повинна працювати з кроком не більше 20% від діаметра сфери на кінчику, щоб отримати гарну чистоту фінішної обробки. Для конусних фрез для обробки модельного воску значення кроку може бути ще більш занижені, через значно вищу потребу в точності, ніж, наприклад, для дерева. Якщо цього не зробити,  то на матеріалі залишаться полоси, які потребуватимуть додаткових робіт і уся економія часу зійде на нівець.

Різноманіття конусних фрез для 3d обробки дуже велике як по геометричним параметрам, так і по матеріалам, по яким працюють цими фрезами. Одні фрези потребують додаткового захисного покриття (обробка сталей, дерева і т.п.), інші не потребують (кольорові метали, пластики, різновиди композитів і т.п.). Покриття представляє собою надміцну плівку сформовану з матеріалів лінійної структури, які лише на декілька мікрон покривають карбід-вольфрам, структура якого гранульована і будь-які перевантаження призводять до його руйнування, хоча він і має дуже великі показники міцності.  Це обумовлено властивостями самих матеріалів – одні матеріали мають високу міцність і дають великі навантаженні на ріжучі кромки фрез (на них наносять покриття) інші матеріали потребують якомога гостріші ріжучі кромки і будь-яке покриття буде збільшувати налипання матеріалу до фрези. Через це в геометрію фрез вносять певні конструктивні поправки, які дозволяють використовувати їх для різних матеріалів, наприклад як 3d фрези для дерева і сталей чи 3d фрези для обробки воску.

Для гарної роботи фрези також необхідно правильно її використовувати. Загальні рекомендації:

  1. Не використовувати фрезу з довшою ріжучою частиною, ніж необхідно. Тобто, якщо товщина матеріалу, наприклад, 20 міліметрів, не потрібно використовувати фрезу з ріжучою частиною 40 мм. Через це фреза буде мати меншу жорсткість і, як результат, на фрезі буде биття (вібрація), що відобразиться і на якості оброблюваної поверхні.
  2. Закріплювати фрезу на максимально можливу глибину в цанзі. Це забезпечить мінімальний рівень вібрацій.
  3. Тримати фрези у чистоті. Налипання матеріалу призводить до передчасного перегріву фрези і вона може втрачати структурну цілісність. Особливо важливо приділяти увагу чистоті фрез при обробці дерева та матеріалів, що містять смоляні включення – вони дуже підіймають температуру в зоні різу.
  4. Уважно підходити до побудови стратегії фрезерування. Під час обробки 3Д рельєфів можуть виникати глибокі точкові занурення фрези, коли вона повільно занурюється в матеріал. В таких місцях відбувається як накопичення стружки, так і сильний нагрів, що може призвести до займання матеріалу.