Рекомендации по фрезерованию

Выбор диаметра фрезы зависит, как правило, от ширины обрабатываемой заготовки, а также от мощностных характеристик станка. При этом важным фактором, определяющим успешное выполнение операции фрезерования, является взаимное расположение обрабатываемой поверхности и фрезы.

Ширина фрезерования особенно сильно влияет на выбор диаметра фрезы приобработке торцовыми фрезами. В этом случае рекомендуется выбирать диаметр фрезы, превышающий ширину фрезерования на 20–50%.

Если обработка может быть произведена за несколько проходов, то ширина резания за каждый проход должна быть равной 3/4 диаметра фрезы. При этом формирование стружки и нагрузка на режущую кромку будут оптимальными.

Рис. 2.11. Варианты расположения фрезы относительно заготовки

Рис. 2.11. Варианты расположения фрезы относительно заготовки

Когда диаметр фрезы значительно превышает ширину заготовки, то ось фрезы следует сместить с оси симметрии заготовки. Конечно, близкое расположение оси фрезы к оси заготовки позволяет обеспечить наикратчайший путь зубьев фрезы в металле, надежное формирование стружки на входе и благоприятную ситуацию относительно ударных нагрузок на пластину. Но когда ось фрезы расположена точно по оси симметрии заготовки, циклическое изменение силы резания при врезании и выходе может привести к возникновению вибраций, которые приведут к повреждению пластины и плохой шероховатости поверхности.

При торцевом фрезеровании по возможности избегайте фрезерования плоскостей с пересечением пазов и отверстий, так как при этом режущие кромки будут работать в неудовлетворительных условиях прерывистого резания. Выполняйте операцию изготовления отверстий после фрезерования. Если такой вариант невозможен, то при пересечении фрезой отверстия снижайте величину подачи на 50% от рекомендованной.

При обработке больших плоскостей старайтесь не прерывать контакт фрезы с заготовкой, обходя поверхность по периметру, а не за несколько параллельных проходов. Обработку углов необходимо осуществлять по радиусу, превышающему радиус фрезы, чтобы исключить возможность возникновения вибраций, связанных с резким увеличением угла охвата фрезы.

При обработке закрытого паза (замкнутой области) основная проблема заключается в трудности первоначального входа инструмента в материал заготовки, так как большинство концевых фрез плохо работают на засверливание. Существует несколько способов решения этой проблемы. Самый простой выход из ситуации – предварительно просверлить технологическое отверстие и затем спокойно опустить в него фрезу. Более интересные способы – маятниковое и спиральное врезания. В этом случае отпадает необходимость предварительного сверления, режущий инструмент входит в материал заготовки плавно.

Рис. 2.12. Для вертикального входа инструмента желательно заранее просверлить отверстие на глубину последующего фрезерования
Рис. 2.12. Для вертикального входа инструмента желательно заранее просверлить отверстие на глубину последующего фрезерования
Рис. 2.13. Маятниковое врезание (фрезерование)
Рис. 2.13. Маятниковое врезание (фрезерование)
Рис. 2.14. Траектория спирального врезания с выходом в плоскость обработки
Рис. 2.14. Траектория спирального врезания с выходом в плоскость обработки

Особую осторожность нужно соблюдать при обработке тонкостенных карманов. Желательно, чтобы материал выбирался постепенно и обязательно при попутном способе фрезерования. В противном случае появляется вероятность «подрыва» тонкой стенки.

Обрабатывая внутренние радиусы, старайтесь, чтобы радиус фрезы был немного меньше, чем радиус в углу кармана (контура). Дело в том, что в момент, когда фреза входит в угол, ширина фрезерования возрастает скачкообразно, что может привести к «подхвату» инструмента и, как следствие, подрезать обрабатываемый контур или сломать фрезу. При назначении диаметра фрезы для черновой обработки внутренних радиусов желательно, чтобы оставляемый в углах припуск не превышал 0,20×D, где D – диаметр последующей чистовой фрезы.

При обработке глубоких контуров и уступов необходимо обеспечить достаточную жесткость инструмента во избежание его отжима и исключения «конусности» обработанной поверхности. Желательно, чтобы диаметр инструмента D удовлетворял условию H < 2,5D, где Н – максимальная высота стенки обрабатываемой детали.

Часто фрезерование производится в два этапа: черновой – контур обрабатывается послойно с небольшим припуском, чистовой – оставшийся припуск удаляется за один проход фрезы на финальной глубине.

Рис. 2.15. Простейшие способы подвода инструмента

При выполнении чернового и особенно чистового фрезерования инструмент следует подводить к обрабатываемой поверхности по касательной или по прямой линии под острым углом. Следуя этому правилу, необходимо и отводить инструмент. Дело в том, что при первоначальном врезании в материал заготовки фреза подвергается резкой нагрузке, что может привести к ее поломке или к тому, что на поверхности детали в месте входа фрезы в материал останется след или неровность. Если врезание будет плавным, то нагрузка на инструмент будет возрастать постепенно и поверхность останется «чистой».