Фрезеровка – один из востребованных видов механической подготовки материалов, позволяющий получать детали нестандартной формы с повышенной точностью. Этот метод применяется в машиностроении, строительстве, приборостроении, других отраслях, где требуется создать поверхности, пазы, углубления или сложные контуры.
Фрезеровка востребована при работе как с металлом, так и с деревом, пластиком, композитами. Особенно важна работа с металлами, где ценится не только качество, но и повторяемость результата при серийном производстве.
Суть фрезерной обработки
Чтобы понять, что такое фрезеровка, нужно представить процесс снятия слоя материала при помощи вращающегося режущего инструмента – фрезы. Она закрепляется в станке и, вращаясь на высокой скорости, обрабатывает заготовку. Инструмент может перемещаться в разных направлениях, а это позволяет создавать как простые плоские формы, так и сложные пространственные контуры.
Процесс включает несколько этапов:
- закрепление заготовки;
- настройка режима работы;
- непосредственная проработка;
- контроль качества готового изделия.
В зависимости от задачи применяют разные методы и инструменты, подбирая оптимальную скорость вращения или подачу.
Фрезерная подготовка форм, особенно металлических, позволяет изготавливать детали с заданной геометрией и высокой точностью – вплоть до 2–3 сотых миллиметра. Инновационные системы с числовым программным управлением (ЧПУ) берут на себя большую часть операций, что сокращает участие оператора и уменьшает риск брака. Все этапы работы задаются специальными программами, в которых прописаны параметры, порядок действий.
Фрезерование металла обеспечивает аккуратное удаление лишнего материала, формирование пазов, канавок, углублений, насечек, а также выполнение сверления и резки. С помощью этого метода можно восстанавливать изношенные зоны деталей или производить другие виды точной подготовки.
Для работы применяются разные типы фрез. Часто используемые – цилиндрические, конические, концевые. Они имеют одну или несколько режущих полотен. Процедура выполняется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости, в зависимости от характеристик детали и выбранного способа фрезерования. На некоторых предприятиях используют многошпиндельные установки, которые обрабатывают заготовку с нескольких сторон, что ускоряет производство.
Достоинства фрезерной обработки
Фрезерование металла имеет целый ряд достоинств:
- Высокая точность – можно обрабатывать даже сложные элементы с минимальными отклонениями.
- Гибкость – один и тот же станок может выполнять разные виды фрезерных работ.
- Качество поверхности – достигается ровная, чистая, гладкая поверхность без дополнительной шлифовки.
- Производительность – современное оборудование позволяет обрабатывать большие партии деталей.
- Универсальность материалов – одинаково хорошо подходит для стали, алюминия, меди, других металлов.
Виды фрезерования
Существует несколько классификаций, каждая опирается на свой признак. Основные виды фрезерования выделяют по направлению движения инструмента или заготовки:
- Плоское фрезерование – подготовка горизонтальных, вертикальных поверхностей.
- Профильное – создание сложных контуров, криволинейных форм.
- Концевое – используется для пазов, карманов, глухих отверстий.
- Копировальное – позволяет воспроизводить форму образца.
Для каждого вида операций подбирают инструмент, исходя из формы, типа основы, сложности заготовки. Каждая фреза имеет собственные технические характеристики, используется в строго определенных условиях. Так, при работе цилиндрической фрезой нужно, чтобы ее рабочая длина была больше глубины реза минимум на 10 мм, а диаметр соответствовал размерам обрабатываемого участка. Торцевые фрезы отличаются тихим ходом: при их применении деталь фиксируется к столу, что значительно снижает вибрацию, повышает качество процедур.
По расположению оси инструмента выделяют горизонтальное или вертикальное фрезерование. По типу обрабатываемого материала различают фрезерование металла, пластика, дерева или других материалов.
Способы фрезерной обработки
Разные методы выбирают в зависимости от желаемой точности и конфигурации заготовки. Наиболее распространенные виды фрезерных работ:
- Черновая обработка – удаление большого объема материала для придания заготовке формы.
- Чистовая обработка – доведение поверхности до нужного качества.
- Контурное фрезерование – повторение заданного контура с высокой точностью.
- Торцевое фрезерование – получение идеально ровной плоскости.
- Периферийная отделка – проработка боковых поверхностей детали.
Производительность фрезерного оборудования определяется видом выполняемой операции, количеством технологических переходов и возможностью последовательных работ без смены положения заготовки. Это необходимо при создании сложнопрофильных деталей. В таких случаях часто применяют многошпиндельные станки. В этом случае возможно вести производство в двух направлениях, при этом заготовка не двигается. На современных производствах используются различные методы подготовки, оптимизированные под конкретные технологические задачи.
Станки ЧПУ для фрезерования
Современная механическая подготовка невозможна без применения фрезеровочных станков с ЧПУ (числовым программным управлением). Они позволяют автоматизировать процесс фрезерования, повысить скорость процедуры, исключить человеческий фактор и достичь стабильного качества.
Станок ЧПУ способен выполнять сложные операции за один этап, обрабатывать деталь по нескольким осям, работать с 3D-моделями. Программирование обеспечивает точность до сотых долей миллиметра, что особенно важно при производстве элементов для авиации, медицины, приборостроения.