Как рассчитать параметры фрезеровки?

В этой статье мы поговорим о расчёте основных параметров, используемых для выбора режима резания на фрезерных станках, а также немного затронем важные критерии выбора фрез.

фрезеровка по дереву

Подбираем параметры фрезеровки

При подборе режима резки на фрезерном станке следует рассчитать следующие параметры:

- Частота вращения вала шпинделя (n) - зависит от типа и характеристик используемого шпинделя и фрезы, а также от особенностей обрабатываемого материала. Этот параметр вычисляется по следующей формуле: n (об/мин) = 1000 * V/ π * D, где V – скорость резания (м/мин), π – число Пи (3.14), а D – это диаметр режущей части фрезы (мм). Скорость резания (V) — это пройденный за минуту точкой режущей кромки фрезы путь и данный параметр следует брать из справочных таблиц (пример такой таблицы представлен ниже).

Когда расчёт ведётся для фрез с небольшим диаметром частота вращения шпинделя может оказаться больше, чем количество оборотов, которое сможет обеспечить шпиндель, поэтому в этом случае для дальнейших расчетов частоты вращения берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.

- Скорость подачи (S) – это скорость перемещения режущего инструмента, которая вычисляется по следующей формуле: S (мм/мин) = fz * z * n, где fz - подача на зуб фрезы (мм), z - количество зубьев фрезы, n - частота вращения шпинделя (об/мин). Подачу на зуб (fz) при обработке определённых материалов можно взять из справочных таблиц, например из таблицы ниже:

Таблица для расчёта скорости резания и подачи на зуб

Обрабатываемый материал Скорость резания (V), м/мин Подача на один зуб фрезы (fz) по её диаметру (d), мм
0.5мм 1-2мм 3-4мм 5-6мм 8-10мм
Пластик 300-400 0.02 0.06 0.15 0.20 0.30
Оргстекло 100-150 0.02 0.05 0.10 0.18 0.25
Дерево 200-450 0.02 0.035 0.055 0.09 0.12
Алюминий, Латунь, Бронза, Медь 120-250 0.01 0.02 0.03 0.04 0.07
Алюминий мягкий 120-500 0.01 0.03 0.04 0.05 0.08
Магний 150-300 0.01 0.02 0.035 0.04 0.075
Сталь 35-50 0.005 0.01 0.015 0.02 0.03
Чугун 40-60 0.005 0.015 0.02 0.03 0.04
Титан 20-30 0.005 0.01 0.02 0.03 0.04

После расчёта значения скорости подачи его подкорректировать ориентируясь на жесткость станка. Если станок обладает высокой жесткостью и качеством механики, то скорость подачи подбирается ближе к максимальным расчетным, если же у станка жесткость является довольно низкой, то выбираются меньшие значения скорости подачи. Скорость врезания по оси Z должна находиться в пределах от 1/3 до 1/5 от скорости подачи (S).

- Глубина фрезерования за один проход (по оси Z) – данный параметр напрямую зависит от длины режущей кромки, а также жесткости фрезы и станка. Глубину фрезерования стоит подбирать, постепенно увеличивая данный параметр и наблюдая за результатами работы. Если вы заметите низкое качества реза или посторонние вибрации при работе, то для решения данной проблемы вам понадобится уменьшить глубину за проход и подкорректировать скорость подачи.

На что смотреть при выборе фрезы?

От правильного выбора режущего инструмента будет зависеть его срок службы и качество реза, а также режим работы станка. Фрезы низкого качества могут не обеспечить расчетных значений скорости подачи на практике. При выборе фрезы стоит подумать о том, какую задачу она должна выполнять, и исходя из этого подобрать необходимый инструмент, ориентируясь на подходящие к цели характеристики. Важными характеристиками фрезы являются:

- Диаметр и рабочая длина;

- Геометрия фрезы;

- Угол заточки;

- Количество режущих кромок;

- Материал, из которого изготовлена фреза.

Наилучшим выбором станут режущие инструменты, имеющие максимальный диаметр и минимальную длину для выполнения определённой цели, ведь подобные фрезы обладают высокой жесткостью и в связи с этим создают меньше вибраций во время эксплуатации, что позволит обеспечить качественный съём материала. Подбирая фрезу с большим диаметром, помните о механических характеристиках станка и мощности шпинделя, чтобы выбрать вариант, имеющий максимальную производительность при обработке.

Обрабатываемый материал также имеет большую важность при выборе фрезы. Для мягких материалов лучше подходят фрезы с острым углом заточки режущей кромки, а для твердых – с тупым (70-90 градусов). Мягкие материалы и пластик стоит обрабатывать однозаходными фрезами, древесину и фанеру – двухзаходными, а черные металлы – трёх- или четырёхзаходными.

Режимы резания для определённых материалов

Оптимальные режимы резания стоит подбирать опытным путем, но в качестве примера можно ориентироваться на следующую таблицу:

Таблица для расчёта режимов резания для определённых материалов

Обрабатываемый материал Вид работы Вид режущего инструмента Частота вращения вала шпинделя (об/мин) Подача(XY) Подача(Z) Примечание
Акрил Раскрой/выборка Фреза спиральная однозаходная d=3.175 мм 18000 900 300-360 Попутное фрезерование 3-8 мм за проход. Рекомендуется использование охлаждения с помощью СОЖ или воздуха
ПВХ до 10 мм Раскрой/выборка Фреза спиральная однозаходная d=3.175 мм 18000-24000 2200-3400 800-1200 Встречное фрезерование
Композит Раскрой Фреза спиральная однозаходная d=3.175 мм 15000-18000 1500-2400 500-720 Встречное фрезерование
Древесина/Фанера/ДСП/ЛДСП/МДФ/ДВП Раскрой/выборка
Фреза d=3.175 мм 18000-24000 900-1800 300-600 Фреза двухзаходная. Встречное фрезерование. Глубина за проход не более 2d. Для фрез с длиной режущей кромки>6d - не более 1d за проход
Фреза d=4 мм 18000-24000 1200-2200 400-720
Фреза d=6 мм 15000-22000 2000-3000 720-900
Фреза d=8 мм 15000-18000 3000-3600 900-1200
3D обработка Фреза коническая круглая R=0.5-2 мм 18000-24000 1800-3000 500-720 20-30 мм за проход. Шаг между проходами не более 10% 2R. Наклонное врезание для первого прохода со скоростью 10-40% от номинальной скорости обработки
Латунь/Бронза Фрезеровка Фреза спиральная двухзаходная d=2 мм 15000 500-720 60-120 По 0.5 мм за проход. Рекомендуется использование охлаждения с помощью СОЖ
Дюралюминий Фрезеровка Фреза спиральная однозаходная d=3.175 мм (по алюминию) 15000-20000 600-1200 60-120 По 0.2-0.5 мм за проход. Рекомендуется использование охлаждения с помощью СОЖ
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Лазерная трубка CO2 RECI T2 90-100 Вт
Мощность: 90-100 Вт. Длина: 1250 мм. Диаметр: 65 мм. Газ: СO2-N2-He. Срок службы: 8000 часов.
19 900
Нет отзывов
Блок высокого напряжения LaserPWR DY10 (60-100 Вт)
Блок высокого напряжения LaserPWR DY10 (60-100 Вт)
Блок высокого напряжения для лазерных трубок RECI, LASEA, YONGLI. Может работать с трубками...
8 900
Нет отзывов
Универсальный кронштейн Lasea
Универсальный кронштейн Lasea
Кронштейн для крепления лазерной трубки. Обеспечивает надежное крепление лазерных трубок...
1 000
Нет отзывов
Лазерный станок CO2 KAMACH 6090 HYPE RT100
Лазерный станок CO2 KAMACH 6090 HYPE RT100
Рабочее поле: 900х600 мм. Мощность: 100 Вт. Лазерная трубка RECI T2. Система управления: RuiDa...
295 900
Нет отзывов
Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Лазерный маркер по металлу Kamach Fiber T320
Рабочее поле: 150х150 мм. Опционально до 300х300 мм. Мощность: 20 Вт. Источник: Raycus RFL-P20QE
184 000
Нет отзывов
Нож Mimaki 60 градусов
Нож Mimaki 60 градусов
Нож для режущего плоттера Mimaki, Foison, Pcut, Easycut, DGI.
175
Нет отзывов
Товар добавлен в корзину