Режимы резки

Режимы резки

Теоретические основы в выборе режимов резанья.

Основными параметрами для установки режимов резанья есть скорость подачи и скорость вращения.

Скорость вращения (n) – напрямую зависит от характеристик обрабатываемого материала, инструмента и шпинделя. Для большинства нынешних шпинделей обороты находятся в диапазоне

от 12 000 до 24 000 оборотов в минуту. Для высокоскоростных возможно даже от 40 000 до 60 000 оборотов в минуту.

Скорость вращения вычисляется по данной формуле:

Где:
π – число Пи, т.е. постоянная величина = 3.14;
d – диаметр режущей части того или иного инструмента (мм);
V – скорость резания (метров в минуту) – это путь пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени.

Для расчетов скорости вращения скорость резанья (V) берут из справочных таблиц в точной зависимости от материала, который подвергается резанью. Достаточно часто начинающие мастера фрезеровщики путают скорость резания (V) с скоростью подачи материала (S), но на самом деле это абсолютно разные параметры!

Примечание:

Для фрез с маленьким диаметром режущей части, данная расчетная скорость вращения (n) может существенно превышать максимальную скорость вращения шпинделя, поэтому для дальнейшего расчета оптимальной скорости подачи (S) необходимо взять фактическую, а не расчетную величину скорости вращения (n).

Скорость подачи (S) – скорость оптимального перемещения фрезы, вычисляется по формуле:

Где:
n- скорость вращения (об/мин);
fz – подача на 1 зуб фрезы (мм);
z – количество таких зубьев;

Скорость врезания по оси Z (Sz) берется как одна треть от скорости подачи по оси XY (S).

Таблица выбора подачи материала на зуб (fz) и скорости резания (V)

Обрабатываемый материалСкорость резания (V), м/минПодача на зуб (fz), мм
В зависимости от диаметра фрезы d
0.5мм1-2мм3-4мм5-6мм8-10мм12-16мм
Пластик300-4000.020.060.150.200.300.40
Оргстекло100-1500.020.050.100.180.250.30
Дерево200-4500.020.0350.0550.090.120.18
Алюминий80-1000.010.020.0350.040.0750.12
Латунь, Бронза100-1200.010.020.030.040.070.10
Магний150-1800.010.020.0350.040.0750.12
Сталь35-500.0050.010.0150.020.030.05
Чугун40-600.0050.0150.020.030.040.06
Титан20-300.0050.010.020.030.040.07

Общие рекомендации по подбору фрез:

  1. Фрезы желательно подбирать по такому принципу – наибольший рабочий диаметр необходимый для выполнения конкретной работы (фрезы с максимальной длиной и минимальным диаметром являются менее жесткими и менее склоны к образованию лишних вибраций) и наименьшая рабочая длина. Также при выборе оптимального диаметра фрезы учитывайте возможности станка, т.к. при использовании большого диаметра фрезы у шпинделя и привода станка может не хватить мощности.
  2. Правильно выбирайте ту или иную конфигурацию фрезы. Стружечная канавка должна быть существенно больше, чем объем снимаемого ею материала. Если стружка не будет абсолютно свободно эвакуироваться из зоны резанья, она забьет выходной канал и инструмент начнет продавливать материал, а вовсе не резать его.
  3. При обработке мягких и сверхмягких материалов, а также материалов склонных к налипанию советуют применять 1-заходные фрезы. А вот для обработки материалов средней жесткости рекомендуется использовать 2-заходные фрезы. При обработке самых жестких материалов советуют использовать 3-х и более заходные фрезы.

Режимы резанья в зависимости от типа фрезы и обрабатываемого материала.

Приведенная ниже таблица содержит полезную справочную информацию о параметрах режима резанья, взятых из практики. Рекомендуется отталкиваться от приведенных режимов при обработке материалов со схожими свойствами, но не обязательно выполнять их беспрекословно.

Также стоит учитывать, что при обработке одного материала на выбор режимов резанья влияет огромное количество факторов, таких как: охлаждение инструмента, жесткость системы СПИД (станок->приспособление->инструмент->деталь), стратегия обработки, размер обрабатываемых элементов и высота снимаемого за один проход слоя.

Общие рекомендации:

– При резке мелких элементов следует снизить скорость резанья, чтоб в процессе обработки вырезанные элементы не повреждались и не откалывались.

– Для улучшения качества поверхности при обработке желательно не обрабатывать всю заготовку сразу на 100%, а оставить небольшой припуск на чистовую обработку.

– Для получения приемлемой шероховатости поверхности, шаг между проходами гравера/фрезы следует делать равным или меньше рабочего пятна контакта гравера/диаметра фрезы.

– При фрезеровке пластиковой поверхности рекомендуется использование встречного фрезерования для улучшения качества реза.

– При фрезеровке рекомендована к применению стратегия обработки, при выполнении которой проходит беспрерывный съем материала с стабильной нагрузкой на инструмент.

– Для фрезеровки мягких металлов и пластика, наиболее идеальным являются однозубые (или однозаходные) фрезы (предпочтительно с полированной канавкой для отвода стружки). При использовании таких фрез создаются наилучшие условия не только для отвода стружки, но и для отвода тепла из зоны фрезеровки.

– При притуплении фрезы во время резки акрила советуем снизить обороты до того момента, пока не увидите колкую стружку. Будьте бдительны: при низких оборотах шпинделя повышается нагрузка на инструмент – соответственно возрастает риск сломать инструмент.

– При резке алюминия и акрила советуется использовать СОЖ (смазывающую и охлаждающую жидкость). В качестве СОЖ можно использовать как WD-40 (в баллончике), так и обыкновенную воду.

– Подвергать фрезерной обработке лучше всего пластик, полученный литьем, так как у такого пластика температура плавления более высокая.

ОбрабатываемыйТипТипЧастота,Подача (XY),Подача (Z),Примечание
материалработыфрезыоб/минмм/секмм/сек
АкрилV-гравировкаV образный гравер d=32мм., A=90, 60град.,1800092—5По 5мм за проход
РаскройФреза спиральная 1-заходная d=3.175мм18000155—6Попутное фрезерование
Выборка3-10мм за проход
Желательно использовать охлаждение СОЖ или воздух
ПВХ до 10ммРаскройФреза спиральная 1-заходная d=3.175мм18000-2400050-6015—20Встречное фрезерование
Выборка
Двуслойный пластикГравировкаКонический гравер, плоский гравер18000-2400015-205—6По 0.3-0,5мм за проход
Шаг не более 50% от пятна контакта (T)
КомпозитРаскройФреза спиральная 1-заходная d=3.175мм15000-1800030-4010—12Встречное фрезерование
РаскройФреза d=3.175мм18000-2200015-305—10Встречное фрезерование. Глубина за проход не более 2d, на фрезах с длинной режущей кромкой (l>6d) не более 1d за проход
ВыборкаФреза d=4мм18000-2200025-408—12
Фреза d=6мм15000-1800040-5012—15
Фреза d=8мм15000-1800050-6015—20
Фреза d=10мм15000-1800060-6520—21
ДСПФреза d=12мм15000-1800065-10021—30
ФанераГравировкаКонический гравер d=3.175мм или 6мм18000-2400015-205—6Не более 5мм за проход (в зависимости от угла заточки и пятна контакта)
ДеревоШаг не более 50% от пятна контакта (T)
V-гравировкаV образный гравер d=32мм., A=90, 60град.,До 1500010–122—3Не более 6мм за проход
3D-обработкаФреза коническая круглая R=0.5-2мм.18000-2200030-4010—1220-30мм за проход. Шаг между проходами – не более 10% от 2R. Наклонное врезание для первого прохода
ЛатуньРаскрой, фрезеровкаФреза спиральная 2-заходная d=2мм15000121—2По 0,5мм за проход
ЛС 59Желательно использовать СОЖ
Л-63
бронза
БрАЖГравировкаКонический гравер A=90, 60, 45, 30 град.До 2400041—2По 0.3мм за проход
Шаг не более 50% от пятна контакта (T)
Желательно использовать СОЖ
Дюралюминий, Д16, АД31Раскрой, фрезеровкаФреза спиральная 1-заходная d=3.175мм15000-1800012–201—2По 0,2-0,5мм за проход
Желательно использовать СОЖ
МагнийГравировкаКонический гравер A=90, 60, 45, 30 град.12000-15000122—3По 0,5мм за проход
Шаг не более 50% от пятна контакта (T)