Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 27.09.2024 Pochodzenie: Strona
Najważniejszym narzędziem w każdym projekcie obróbki CNC jest frez walcowo-czołowy. Do frezów walcowo-czołowych zalicza się różne typy komponentów, które prawdopodobnie wpływają na definicję dowolnego narzędzia skrawającego. W tym przewodniku proces selekcji został ułatwiony poprzez zbadanie głównych cech i zasad materiałowych doboru frezów walcowo-czołowych CNC. Jeśli zajmujesz się obróbką metalu, drewna lub tworzywa sztucznego, ten zasób zapewni praktyczną wiedzę niezbędną do dokonania rozsądnego wyboru geometrii narzędzia, powłoki, żłobkowania i wymiarów. Dzięki tej wiedzy użytkownicy mogą wyeliminować kompromisy w funkcjonowaniu swoich urządzeń maszyn CNC i znacznie zwiększyć ich produktywność i wyniki.
Mimo że Frezy trzpieniowe i frezy są uważane za narzędzia skrawające CNC i mają na celu wykonanie tej samej operacji na maszynie CNC, a ich funkcje i aspekty użytkowe są specjalnie zaprojektowane do konkretnego zadania. Frezy trzpieniowe są przeznaczone głównie do obróbki skrawaniem i charakteryzują się możliwością cięcia we wszystkich płaszczyznach poziomych i pionowych. Posiadają specjalnie zaprojektowane rowki spiralne, które zwiększają usuwanie wiórów, jednocześnie podnosząc jakość powierzchni; Frezy palcowe 4-ostrzowe służą do frezowania, dłutowania i konturowania. Jednak frezy, w przeciwieństwie do końcówek, są przeznaczone do cięcia drewna i tworzyw sztucznych, w których dominuje ruch pionowy i są stosowane do krawędzi i pustych kształtów. Frezy trzpieniowe są zwykle cylindryczne z wałem, podczas gdy frezy mogą przybierać różne formy, takie jak kształty okrągłe, w kształcie rowka, w kształcie litery V i tym podobne, w celu stosowania różnorodnych kształtów ozdobnych. Znajomość tych aspektów ma kluczowe znaczenie przy wyborze odpowiedniego narzędzia, które będzie odpowiadać potrzebom materiałowym i projektowym Twojego projektu CNC.
Frezy walcowo-czołowe mają praktyczne zastosowanie przy wykonywaniu szeregu operacji w obróbce drewna lub metalu. Obróbkę drewna najczęściej wykorzystuje się do obróbki wąskich, głębokich elementów, kanałów, szczelin i projektów na drewnie lub materiałach drewnopochodnych. Frezy te mogą również służyć do wykańczania krawędzi lub dekorowania. W obróbce metali frezy walcowo-czołowe są używane przede wszystkim do wytwarzania skomplikowanych kształtów konturowych lub form trójwymiarowych w dowolnym elemencie metalowym, dlatego są ważne w operacjach takich jak zagłębianie i wytwarzanie form. Wykorzystuje się je również do wykonywania otworów i kieszeni, ponieważ można je wbić bezpośrednio w obrabiany przedmiot, stąd ich liczne zastosowania w praktykach artystycznych i inżynieryjnych.
Z oczywistych powodów, szczególnie ze względu na ich wytrzymałość i wydajność cięcia, najbardziej preferowane są wiertła CNC z węglika spiekanego i spiralne. Na szczególną uwagę zasługuje twardość i odporność wierteł pełnowęglikowych, co umożliwia precyzyjne cięcie nawet w twardych materiałach i wydłużenie żywotności wiertła. Z kolei wiertła spiralne są bardziej zaawansowane, dzięki swojemu spiralnemu kształtowi, przecinają materiał i zapewniają lepsze odprowadzanie wiórów oraz jeszcze lepszą powierzchnię na końcu, co prowadzi do mniejszej ilości ciepła i mniejszego ryzyka uszkodzenia narzędzia. Wszystkie te zalety sprawiają, że oba rozwiązania są idealne do złożonych procesów obróbki, umożliwiając lepszą jakość i zwiększoną wydajność zarówno w operacjach obróbki drewna, jak i metalu, szczególnie w przypadku bitów 3-calowych.
Ludzie często mają trudności ze znalezieniem odpowiedniego frezu do swojego zadania. Problem zazwyczaj wiąże się ze zrozumieniem celu zadania i szczegółów delikatnego cięcia materiału. Ptaki i inne dekoracje wymagające szczegółowej pracy najlepiej wykonać za pomocą wiertła prostego lub spiralnego, ponieważ są one czystsze i mocniejsze. Metal można obrabiać za pomocą frezów palcowych, pod warunkiem uwzględnienia twardości materiału i pożądanego wykończenia. Do obróbki metali zalecane są również godne polecenia wiertła pełnowęglikowe i ze stali szybkotnącej. Z drugiej strony, jeśli projekt ma dekoracyjne wykończenie krawędzi, przydatne mogą być niektóre bity, w tym fazki, ogle lub okrągłe. Ostatecznie wszystko zależy od rodzaju cięcia, jakiego oczekuje użytkownik, rodzaju użytych materiałów i tego, czy narzędzie jest kompatybilne z ploterem CNC.
Dokonując wyboru do danego zadania, należy zawsze wziąć pod uwagę liczbę rowków, materiał i powłokę frezu palcowego, aby zagwarantować wydajność. Po pierwsze, liczba rowków określa usuwanie wiórów i jakość końcowej powierzchni; większa liczba rowków zapewnia lepsze wykończenie, ale może zmniejszyć spływ wiórów, co jest ważne przy skrawaniu metali. Generalnie mała liczba rowków pozwala na lepsze usuwanie wiórów i dotyczy to materiałów miękkich. Po drugie, materiał wiertła, na przykład wiertła wykonane z węglika lub stali szybkotnącej, będzie dyktował dane zadanie w oparciu o wymaganą twardość i wytrzymałość. Wreszcie powłoki takie jak TiN lub DLC pomagają zmniejszyć ciepło i tarcie podczas pracy narzędzia, przedłużając w ten sposób trwałość narzędzia, co ma kluczowe znaczenie w operacjach obróbki z dużymi prędkościami. Po właściwym zrozumieniu tych czynników można wybrać frez palcowy, który odpowiada potrzebom procesu obróbki końcowej.
Powszechnie wiadomo, że takie elementy, jak średnica trzpienia, a także najnowocześniejsza konstrukcja frezów palcowych, są w dużym stopniu odpowiedzialne za pewne parametry frezu, w tym za jego specyficzną funkcję. Większe średnice chwytów zwiększają sztywność i zmniejszają wielkość ugięcia, co pozwala na czystsze cięcia i lepszą wydajność narzędzia, szczególnie w operacjach zgrubnych, takich jak głębokie frezowanie lub cięcie z dużą prędkością. Natomiast mniejsze średnice trzpienia pozwalają na szybsze ruchy, ale raczej nadają się do pracy z drobnymi szczegółami. Aspekt konstrukcji krawędzi tnącej, w tym jej kształt i ostrość, powoduje pewną różnicę pod względem łatwości cięcia i jakości cięcia. Ostrzejsze krawędzie noży do materiału mają kluczowe znaczenie dla skutecznego usuwania materiału, ponieważ odkształcenie przedmiotu obrabianego i jego nagrzewanie są zminimalizowane. Łącznie te czynniki są niezbędne dla dokładności, efektywności i gotowego produktu w procesie obróbki i sugerują, że należy dokładnie rozważyć wybrany proces obróbki.
Przede wszystkim frezów 2-ostrzowych można używać do cięcia bardziej miękkich materiałów, takich jak drewno i plastik, ponieważ narzędzia te skutecznie tną duże ilości materiału i ładnie pozostawiają powierzchnię. Ich konstrukcja pozwala prawie zawsze wyrzucać wióry w bardzo niskiej temperaturze, zapobiegając zatykaniu się frezu. Natomiast frezy 4-ostrzowe są zwykle znacznie bardziej cenione przy cięciu twardszych materiałów. Raczej stosuje się je tam, gdzie wymagane są dokładniejsze wykończenia. Zwiększenie liczby rowków powoduje duże zaangażowanie krawędzi skrawających, dzięki czemu powierzchnie stają się gładkie. Tylko wtedy wytwarza się więcej ciepła, co wymaga chłodzenia i smarów. Frezy z prostymi rowkami nie tylko sprawdzają się całkiem dobrze przy cięciu wgłębnym, ale także oferują dużą elastyczność w zakresie skutecznego odprowadzania materiału w górę i w dół. Są bardzo sztywne i dość skuteczne przy wierceniu wielootworowym, dłutowaniu i tworzeniu kieszeni w szerokiej gamie materiałów. Znajomość tych cech pomaga użytkownikowi wybrać najlepszy frez do konkretnego procesu obróbki, aby poprawić wydajność i wyniki.
Celem wierteł podcinających jest usuwanie wiórów materiału z powierzchni roboczej podczas frezowania. Zapewnia to ostrą krawędź skrawającą i jest przydatna podczas cięcia twardych materiałów, zwłaszcza przy głębokich cięciach. Taka konfiguracja jest łatwa w zastosowaniu nawet w sytuacjach, gdzie ważne jest prawidłowe usunięcie wiórów. Jednakże możliwe jest stosowanie bitów w dół, które zawsze spychają żetony w dół. Miejsca te nie ulegają odpryskom, dzięki czemu powierzchnia wierzchnia jest czysta, co ma znaczenie w produktach, w których liczy się „lico”, takich jak laminaty czy forniry. Mogą jednak powodować, że do usunięcia żetonów potrzeba więcej miejsca. W bitach kompresyjnych stosowane są elementy podcinania i podcinania, ale mają one konstrukcję z naprzemiennymi rowkami, która ściska materiał po obu stronach. Międzywarstwowe naprężenia rozciągające powodują niewielkie rozdarcia na górnej i dolnej powierzchni, dlatego są skuteczne w przecinaniu laminatu i sklejki. Ważne jest, aby dokonać odpowiedniego doboru tego typu wierteł, tak aby uzyskać jakość i wykończenie cięcia i krawędzi oraz powierzchni poprzez zaprojektowany proces obróbki i właściwości materiału.
Frezy z końcówką kulistą mają okrągłą końcówkę i są szczególnie przydatne przy konturowaniu i kształtowaniu 3D. Instalacje takie są szeroko rozpowszechnione w przemyśle metalowym oraz w przypadku dekoracyjnych rzeźb lub wzorów wymagających zakrzywionych cięć. W przeciwieństwie do tego, frezy o kwadratowych końcach mają frezy o prostych krawędziach, które umożliwiają dokładne wycinanie dna o kwadratowym dnie w kieszeniach, płytach i dolnych rowkach do następnego etapu układania. Te bity są bardzo przydatne, ponieważ są przydatne do tworzenia ostrych krawędzi profili, zdefiniowanych końcówek i innych elementów. Wyjątkowo długi frez pozwala standardowym bitom sięgać dalej niż zwykle. Wykracza to daleko poza możliwości większości narzędzi, które mogą wydajnie wiercić głębokie otwory lub penetrować grube i twarde materiały w celu cięcia. Są bardzo wydajne, jeśli chodzi o obróbkę skrawaniem, ale muszą uwzględniać sztywność i możliwe zginanie części. Każdy typ jest zaprojektowany tak, aby spełniał określoną funkcję, dlatego ważny jest wybór odpowiedniego, aby zapewnić pomyślne wyniki w złożonych i precyzyjnych zadaniach obróbki.
Frezy CNC mogą ciąć drewno i produkowane płyty, takie jak sklejka i MDF, a także drewno liściaste i miękkie. Te zaczepy umożliwiają koordynację ciągów trzpieni wierteł przypominających hełm. Aby zoptymalizować wydajność i wierność cięcia, wydajność frezarki jest również w dużym stopniu powiązana z rodzajem i rozmiarem wiertła oraz geometrią ciętego drewna. Przy odpowiednich parametrach/przykładach obróbka CNC za pomocą precyzyjnych frezów może wytworzyć powierzchnie o dobrym wykończeniu, ostrych cechach i złożonej geometrii, zarówno w przypadku drewna pięknego, jak i o ulepszonych funkcjach.
Aby zapewnić prawidłowe działanie i dokładność procesu obróbki stali nierdzewnej i innych części metalowych przy użyciu frezów CNC, należy wziąć pod uwagę kilka czynników. Stal nierdzewną można ciąć za pomocą frezów HSS lub z węglików spiekanych, jeśli występuje pewna twardość i odporność na skrawanie. Parametry skrawania, takie jak posuw, prędkość wrzeciona, głębokość skrawania i wiele innych, muszą być kontrolowane i odpowiednie, aby zminimalizować zużycie narzędzia skrawającego przy jednoczesnej maksymalizacji wydajności skrawania. Ogólnie rzecz biorąc, cięcie metali takich jak stal nierdzewna może stanowić pewne wyzwanie pod względem prędkości wrzeciona, gdzie typowe są stosunkowo niskie prędkości wynoszące około 200-300 SFM. W takich przypadkach posuw powinien być raczej niski, aby nie nagrzewać się zbyt mocno i nie wyginać narzędzi, zwykle powyżej 0,002-0,005 cala zębów na obrót. Płyn obróbkowy jest bardzo ważny podczas każdej operacji toczenia, ponieważ chłodzi i smaruje narzędzie i przedmiot obrabiany na skutek plam olejowych, które przenoszą niepotrzebne ciepło i powodują, że narzędzie jest nieefektywne. Wszystkie te parametry muszą być zoptymalizowane w oparciu o konkretny metal poddawany obróbce i złożoność wykonywanych operacji obróbki, aby uzyskać wymaganą jakość i dokładność wykończenia powierzchni.
Wybór odpowiedniego frezu i ustawienie odpowiednich parametrów w przypadku obróbki CNC tworzyw sztucznych i materiałów kompozytowych jest niezwykle istotny dla jakości pracy. Częstym problemem podczas cięcia plastiku jest ciepło gromadzące się w materiale, powodując jego deformację. Frezy, które zostały wyprodukowane specjalnie do tworzyw sztucznych, z pojedynczym rowkiem lub O, a także wieloma ostrymi i nie opóźnionymi możliwościami chłodzenia, pozwalają zredukować ten problem. Do cięcia kompozytów zaleca się dobrze zbudowane narzędzia z węglików spiekanych lub z powłoką diamentową, ponieważ są one odporne na zużycie i pozostawiają czyste krawędzie nawet w przypadku często rozwarstwiających się i ściernych kompozytów, które ulegają cięciu. Wiadomo, że optymalne parametry narzędzia skrawającego zależą w dużej mierze od właściwości materiału, jaki wykazują te materiały. W większości przypadków szybkie obracanie wrzeciona jest preferowane w przypadku długich posuwów liniowych, aby zmniejszyć zatrzymywanie ciepła w pogarszającej się sytuacji, w której może wystąpić zginanie lub pękanie materiału. Do kontroli temperatury skrawania, a także do czyszczenia, w celu zwiększenia dokładności i trwałości narzędzia, można również zastosować zasadniczo sprężone powietrze lub chłodziwo w postaci mgły.
Rutynowe czyszczenie i konserwacja frezów są ważne w celu zapobiegania zużyciu narzędzi. Aby to osiągnąć, frezy po użyciu usuwają tarcie, wycierając je szmatką w celu usunięcia żywicy i cząstek. Aby to poprawić, można zastosować środek do czyszczenia frezów lub środek czyszczący składający się z połączenia wody z łagodnym mydłem i gorącej wody. Należy jednak upewnić się, że końcówki są całkowicie wysuszone przed przechowywaniem, aby uniknąć utleniania narzędzi Yonico. W fazie przechowywania frezy należy przechowywać w uchwycie lub stojaku w taki sposób, aby końcówki nie były mniejsze od pozostałych końcówek narzędzi, aby nie zmiażdżyć ich krawędzi. W miejscu przechowywania należy zapewnić suche i regulowane warunki temperaturowe, aby zapobiec powstawaniu rdzy i uszkodzeń. Praktyki te pomogą zapewnić, że frezy pozostaną ostre i będą ciąć wydajniej, dzięki czemu będą gotowe do precyzyjnej obróbki.
Bity do CNC należy ostrzyć nie wtedy, gdy staną się szorstkie, ale wtedy, gdy zauważy się spadek wydajności cięcia. Nadmierne wibracje mogą to powodować podczas pracy lub nierównej powierzchni. Zazwyczaj zaleca się ostrzenie wierteł po ustalonych godzinach pracy, w zależności od tego, jak często były używane i od materiału, na którym były używane. Do ostrzenia bitów CNC wymagany jest prawdziwy lub diamentowy kamień do ostrzenia lub specjalistyczna ostrzałka lub ostrzałka do narzędzi z węglików spiekanych lub ze stali szybkotnącej. Po pierwsze, wiertło należy umieścić w uchwycie, aby zapewnić jego stabilność. Jeśli krawędzie narzędzia staną się stępione, kuszące jest zeszlifowanie stępienia pod dowolnym kątem, ale powoduje to uszkodzenie geometrii oryginalnego narzędzia. Jest to o tyle istotne, że dzięki odpowiedniemu ugięciu, ostrzenie przywraca krawędź skrawającą bez koncentrowania wiertła. Wydłuża to żywotność bitu i poprawia pomiary jego dokładności.
Nie można osłabić wydajności bitów CNC, dlatego ważna jest ich okresowa kontrola i konserwacja. Zawsze przed zamontowaniem bitów należy szybko przeprowadzić kontrolę wzrokową, aby zauważyć wszelkie uszkodzenia, takie jak odpryski lub zaokrąglone rogi. Sprawdź, czy na powierzchniach świdra nie nagromadziły się zanieczyszczenia, ponieważ uniemożliwi to skuteczne cięcie i spowoduje przegrzanie. W razie potrzeby wyczyść bity za pomocą odpowiednich środków czyszczących. Oprócz oględzin należy okresowo sprawdzać wyważenie i wyrównanie bitów, ponieważ niewspółosiowość może spowodować niewłaściwą obróbkę, powodując uszkodzenie zarówno bitów, jak i przedmiotu obrabianego. Utwórz dziennik godzin pracy każdego narzędzia wraz z materiałami, które przecinają, aby zarządzać konserwacją i określić, kiedy wymagają głębszej kontroli lub ponownego naostrzenia. Jeśli będą przestrzegane te rutynowe i systematyczne środki ostrożności, żywotność bitów CNC prawdopodobnie znacznie wzrośnie, a jakość obróbki nie ulegnie pogorszeniu.
Odp.: Frez podcinający działa poprzez wyciąganie wiórów do góry, co pozwala na łatwiejsze czyszczenie, uzupełnianie i minimalne nadmuchanie dyszy; najbardziej nadaje się do grawerowania i cięcia w poprzek. Down angażuje się w wirowanie boczne skierowane w dół, dzięki czemu zapycha brudną ekipę i lepiej definiuje nawierzchnię. Idealny do scenariuszy, w których krawędzie mogą odpryskiwać od krawędzi tnących przy zastosowaniu podpórek odpornych na pękanie, w przypadku cienkiego drewna.
Odp.: Średnica cięcia określa pomiar w poprzek cięcia, natomiast długość cięcia określa, jak daleko można dotrzeć w jednym przejściu. Umożliwia to szybsze usuwanie naddatku, ale może być również szkodliwe, ponieważ zmniejsza dokładność cięcia drobniejszych szczegółów. Odwrotnie jest to zdjęcie trasy. Im dłuższe cięcie, tym głębsze i im głębsze cięcie, tym większy będzie wysiłek. Należy pamiętać, że jest to stosunkowo mniej gramatyczne, w zależności od wymagań dotyczących jakości cięcia i wytrzymałości cięcia dla Twojego projektu.
Odp.: Frezy wykonane z węglika z powłoką ZrN (azotek cyrkonu) lub AlTiN (azotek aluminium i tytanu) zapewniają dodatkową twardość, utrudniając w ten sposób zużycie. Tego typu powłoki pomagają obniżyć tarcie i wydłużyć żywotność narzędzi, umożliwiając jednocześnie pracę narzędzi przy znacznie wyższych prędkościach skrawania. Jest szczególnie przydatny przy obróbce bardziej wymagających twardych tworzyw sztucznych, stopów i innych materiałów, zapewniając najwyższej klasy wyniki przy przystępnej cenie pod względem zadziorów.
Odp.: Frez palcowy z dwoma ostrzami (znany również jako frez palcowy z dwoma rowkami) jest zalecany głównie do obróbki miękkich materiałów, takich jak drewno i tworzywo sztuczne. Tę niskowymiarową prędkość posuwu można szybko osiągnąć dzięki zastosowaniu dużej prędkości posuwu i lepszego odprowadzania wiórów. Frez palcowy z 4 rowkami służy do obróbki metali i innych twardych materiałów, a dzięki zwiększonej stabilności zapewnia lepsze wykończenie powierzchni. W przypadku różnorodnych prac związanych z obróbką drewna „zrób to sam” uważam, że opcja z dwoma fletami jest całkiem fantastyczna, ale jeśli chodzi o prace metalowe i skomplikowane prace, bity 4-fletowe stają się na porządku dziennym.
Odp.: Frez spiralny kompresyjny składa się ze spirali rowkowanej w górę i w dół. Dolna część jest spiralą ściętą w dół, a górna część jest spiralą ściętą w dół. Dzięki takim konstrukcjom materiał podczas procesu skrawania jest ściskany, w przeciwieństwie do innych narzędzi skrawających. Jest to najlepsze rozwiązanie w przypadku wewnętrznego cięcia blach, takich jak sklejka lub płyta MDF, aby uniknąć odprysków lub rozdarć na obu krawędziach materiału.
Odp.: Długość całkowita i średnica chwytu to istotne czynniki określające prawidłowe trzymanie narzędzia i stabilność. Przy większej długości całkowitej możliwe jest wykonywanie głębszych cięć, ale wiąże się to z ryzykiem wprowadzenia wibracji. Nawet średnica chwytu (np. trzpień x 2 w przypadku bitów dwustronnych) musi odpowiadać rozmiarowi tulei zaciskowej Twojej maszyny CNC. Dlatego większość routerów ma trzpień 1/4 cala. Ponieważ średnica chwytu i długość całkowita są zgodne z Twoją maszyną, wydajność będzie optymalna, a ryzyko wypadków będzie mniejsze.
Odp.: Frezy trzpieniowe z nanopowłoką i węgloazotkiem tytanu należą do wyższej klasy i charakteryzują się wyższą odpornością na zużycie i trwałością. Dodatki te zapewniają tym narzędziom skrawającym wyższe i szybsze prędkości skrawania w porównaniu z narzędziami niepowlekanymi, a także lepsze wykończenie powierzchni. Są bardziej przydatne w przypadku twardych materiałów ściernych lub obróbki z dużą prędkością. Początkowo drogie, trwałość i lepsza wydajność tego typu narzędzi zwykle w dłuższej perspektywie przewyższają narzędzia gołe.
Odp.: Do cięcia aluminium lub innych miękkich metali nieżelaznych odpowiednie są zębate frezy palcowe z 2 lub 3 rowkami, które mają duży kąt pochylenia linii śrubowej wynoszący około 35 – 45 stopni. Te właściwości narzędzia poprawiają usuwanie wiórów i minimalizują zatykanie narzędzia. Frezy trzpieniowe z węglików spiekanych pokryte AlTiN lub ZrN do rutynowej pracy z aluminium zapewniają dobrą wydajność. Najpierw usuń większość materiału za pomocą frezu zgrubnego. Najlepiej użyć ostrza ząbkowanego, kolby kukurydzy lub rybiego ogona, a następnie wykonać końcowe cięcie za pomocą frezu palcowego.
