Как найти подачу на зуб при фрезеровании - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Основными параметрами задающими режимы резания являются:

-Частота вращения вала шпинделя (n)
-Скорость подачи (S)
-Глубина фрезерования за один проход

Требуемая частота вращения зависит от:

-Типа и характеристик используемого шпинделя
-Режущего инструмента
-Обрабатываемого материала

Частота вращения шпинделя вычисляется по следующей формуле:

D – Диаметр режущей части рабочего инструмента, мм
π – число Пи, 3.14
V – скорость резания (м/мин) – путь пройденный точкой (краем) режущей кромки фрезы в минуту.

Скорость резания (V) берется из справочных таблиц (См ниже).

Обращаем ваше внимание на то, что скорость подачи (S) и скорость резания (V) это не одно и то же!!!

При расчетах, для фрез малого диаметра значение частоты вращения шпинделя может получиться больше, чем количество оборотов, которое в состоянии обеспечить шпиндель. В данном случае за основу дальнейших расчетов величины (n) берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.

Скорость подачи (S) – скорость перемещения режущего инструмента (оси X/Y), вычисляется по формуле:

fz – подача на один зуб фрезы (мм)
z – количество зубьев фрезы
n – частота вращения шпинделя (об/мин)
Подача на зуб берется из справочных таблиц по обработке тех или иных материалов.

Таблица для расчета режимов резания:

После теоретических расчетов по формулам требуется подкорректировать значение скорости подачи. Необходимо учитывать жесткость станка. Для станков с высокой жесткостью и качеством механики значения скорости подачи выбираются ближе к максимальным расчетным. Для станков с низкой жесткостью следует выбрать меньшие значения скорости подачи.

Глубина фрезерования за один проход (ось Z) зависит от жесткости фрезы, длины режущей кромки и жесткости станка. Подбирается опытным путем, в ходе наблюдения за работой станка, постепенным увеличением глубины резания. Если при работе возникают посторонние вибрации, получаемый рез низкого качества – следует уменьшить глубину за проход и произвести коррекцию скорости подачи.

Скорость врезания по высоте (ось Z) следует выбирать примерно 1/3 – 1/5 от скорости подачи (S).

Краткие рекомендации по выбору фрез:

При выборе фрез нужно учитывать следующие их характеристики:
-Диаметр и рабочая длина. Геометрия фрезы.
-Угол заточки
-Количество режущих кромок
-Материал и качество изготовления фрезы.
Лучше всего отдавать предпочтение фрезам имеющих максимальный диаметр и минимальную длину для выполнении конкретного вида работ.

Короткая фреза большого диаметра обладает повышенной жесткостью, создает значительно меньше вибраций при интенсивной работе, позволяет добиться лучшего качества съема материала. Выбирая фрезу большого диаметра следует учитывать механические характеристики станка и мощность шпинделя, чтобы иметь возможность получить максимальную производительность при обработке.

Для обработки мягких материалов лучше использовать фрезы с острым углом заточки режущей кромки, для твердых – более тупой угол в диапазоне до 70-90 градусов.

Пластики и мягкие материалы лучше всего обрабатывать однозаходными фрезами. Древесину и фанеру – двухзаходными. Черные металлы – 3х/4х заходными.
Материал и качество фрезы определяют срок службы, качество реза и режимы. С фрезами низкого качества сложно добиться расчетных значений скорости подачи на практике.

Примерные режимы резания используемые на практике.

Данная таблица имеет ознакомительный характер. Более точные режимы обработки определяются исходя из качества фрез, вида станка, и др. Подбираются опытным путем.

Полезные ссылки:

Режимы резания

Фрезерное дело С. В. Аврутин

Создание УП в программе ArtCAM

Выбор фрезы для станка с ЧПУ

Новинки:

Планшетные плоттеры (флюгерный, биговочный, осциллирующий, тангенциальный нож)

Станки с повортным шпинделем

Источник

Возможно, вы уже задавались вопросом расчёта режимов резания, но при этом продолжали ломать фрезы и не понимать, что происходит? Почему так? Почему, например, вы уменьшаете подачу, а фреза всё равно работает в неправильном режиме? Звенит, издает нехарактерный звук и, как результат, быстро тупится и ломается. В этой статье вы найдете ответы на интересующие вас вопросы:

Почему не стоит полагаться на режимы резания из каталогов
Какие параметры входят в расчёт режимов резания
Как назначать обороты и подачу по внешнему виду инструмента
Как работать с различными материалами
Какой методики расчёта режимов резания придерживаться

Сразу оговорюсь, что в начале статьи будет некоторая вводная информация, предназначенная для общего понимания. Рекомендую читать все по порядку, чтобы не только пользоваться методикой расчёта режимов резания, но и понимать, что откуда берется, и почему именно так. Данная статья в первую очередь рассказывает о расчёте режимов резания для ЧПУ станков, так как на них нет возможности «пощупать» усилие в процессе работы, как это делают на универсальных станках. На ЧПУ оборудовании нужно изначально назначать правильный режим, и только потом вносить небольшие коррективы в пределах ±20%.

Режимы резания из каталогов.

Мы часто слышим вопрос от наших клиентов: «Какие обороты и подачу поставить на ту или иную фрезу?» Можно ответить кратко: «Посмотрите по каталогу производителя!» Но к сожалению, это не является правильной рекомендацией по нескольким причинам:

Продавец зачастую завышает режимы резания на свою продукцию на 20-40%, чтобы иметь конкурентное преимущество перед другими поставщиками.
Продавец в большинстве случаев не имеет практического опыта работы с режущим инструментом и различными материалами.
И самое главное – когда вы соберетесь фрезеровать, каталога под рукой не окажется, а интернет предательским образом отключится!

На что тогда полагаться? На методику расчёта режимов резания, которую мы для вас подготовили! Она является результатом личного опыта работы на фрезерных ЧПУ станках с различными материалами. Возможно, что полученные режимы будут не самыми выигрышными в плане времени обработки, но они точно сохранят ваш инструмент и позволят работать в безопасном для него режиме, что наиболее важно для начинающих операторов ЧПУ!

Параметры режимов резания.

Как видно из рисунка, в режимы резания для фрезы входит 3 параметра:

S – обороты (частота вращения шпинделя)
F – подача (скорость, с которой движется инструмент)
P – величина съема (слой материала, срезаемый фрезой)

Это именно та последовательность, с которой мы производим расчёт режимов резания для фрезы – далее будем её придерживаться. Данные буквенные обозначения используются в том числе и в самой программе на ЧПУ станок. Например, чтобы включить шпиндель на 1500 об/мин по часовой стрелке, мы записываем в программу «S1500 M3». Или, чтобы сделать проход вправо на 50 мм с подачей 300 мм/мин, мы пишем в программе «G1 X50 F300».

Внешний вид инструмента.

Дадим краткую характеристику фрез по внешнему виду, которую следует учитывать при расчёте режимов резания. Рассмотрим три примера:

Данная фреза имеет острые режущие кромки, большой угол завивки винтовой канавки, она 2-х зубая и не имеет покрытия. Все эти факторы свидетельствуют о том, что перед нами инструмент, идеально подходящий для фрезерования цветных металлов, а также вязких материалов (меди, пластиков), которые подвержены сильному нагреву и оплавлению в процессе резания. Такая фреза хорошо подходит для чистовых обработок с небольшими усилиями резания, но не подходит для сталей и черновых обдирок заготовок с большими съёмами.

Данные фрезы имеют более тупые углы заточки режущих кромок, они 4-х зубые (более жесткие) и имеют слой покрытия, уменьшающего трение и увеличивающего твёрдость поверхностного слоя. Всё это свидетельствует о том, что этот инструмент идеально подходит для обработки сталей, они достаточно прочные для работы с большими подачами, подходят в том числе и для черновых обдирок, при этом позволяют достичь хорошей чистоты поверхности.

На этом рисунке мы видим составную фрезу, состоящую из корпуса и твердосплавных пластинок. Как правило, такие фрезы имеют диаметр от 20 мм и более, так как цельный твердосплавный инструмент такого размера становится экономически не выгодным. Предназначение и поведение данных фрез зависит от установленных на них пластинок. Если пластинки без покрытия (блестящие) и имеют остро заточенные режущие кромки, значит, они предназначены для обработки цветных металлов. Если пластинки имеют покрытие и на ощупь кажутся тупыми, то они предназначены для сталей. По опыту использования, покрытие «золотистого» цвета хорошо подходит под нержавеющие стали, а покрытие черного цвета – под обычные конструкционные стали. Фрезы с твердосплавными пластинками «любят» большие подачи.

Вывод: не обязательно заглядывать в каталог или на сайт производителя режущего инструмента и искать у них калькулятор расчёта режимов резания – учитесь идентифицировать фрезы по их внешнему виду. Разновидностей не так много.

Особенности работы с различными материалами.

Здесь мы не будем вдаваться в подробности, а просто дадим список распространённых материалов и опишем особенности работы с ними. Список составлен по принципу от легкообрабатываемых (некапризных) материалов к более сложным.

Пластики (модулан, капролон, фторопласт) – наиболее легкообрабатываемые материалы. Можно обрабатывать как на высоких, так и на низких оборотах, как с высокими, так и с низкими подачами. На инструмент действуют небольшие силы резания, можно давать большое заглубление. Обращать внимание нужно только на оплавление материала и в случае нагрева снижать обороты.
Цветные металлы (дюраль, латунь, бронза) – также очень легко обрабатываемые материалы. Обрабатываются на высоких скоростях, стружка сходит легко, не перегреваются, на инструмент действуют небольшие силы резания. Можно обрабатывать без СОЖ (смазочно-охлаждающая жидкость). Режимы резания можно корректировать в большом диапазоне без боязни повредить инструмент.
Медь, алюминий (мягкие алюминиевые сплавы типа АМГ) – всё то же самое, что и для цветных металлов, но с одной особенностью. В случае превышения скорости происходит резкий нагрев и оплавление материала, что моментально забивает фрезу – она перестаёт резать и сразу ломается. Для предотвращения этого явления нужно применять СОЖ.
Конструкционные стали – для них обязательно применение фрез именно под стали с 3/4-мя зубьями и желательно с покрытием. Обработка ведется легко, если станок имеет достаточную жёсткость. Для сталей не стоит применять большие обороты, а также не стоит сильно снижать подачу, так как в этом случае фреза не режет материал, а «зализывает», что приводит к нагреву и ухудшению качества обрабатываемой поверхности. Величина снимаемого материала одним зубом (подача на зуб фрезы) должна быть достаточной.
Нержавеющая сталь, титановые сплавы – наиболее капризные материалы в обработке. Требуют применения специального инструмента, подходящего для обработки этих материалов. Не «любят» большие обороты и подачу, требуют интенсивного охлаждения СОЖ. Не стоит усердствовать с глубиной врезания и снимать более чем 1/3 от диаметра фрезы.

Методика расчётов режимов резания при фрезеровании.

1. Определяемся с первым параметром – оборотами фрезы (S).

Обороты рассчитываются исходя из оптимальной скорости резания для того или иного материала. Скорость резания – это не обороты! Это скорость, с которой режущая кромка движется относительно материала в метрах в минуту. Скорость резания – это отправная величина для расчёта, но не конечное знание оборотов, которое нам нужно. Условно разделим материалы на цветные металлы и стали, а фрезы на монолитные и с пластинками. Привожу рекомендуемые (подобранные опытным путем) скорости резания.

Монолитные:

Цветные металлы 120-160 м/мин
Стали 60-100 м/мин

С пластинками:

Цветные металлы 180-220 м/мин
Стали 120-160 м/мин

Формула расчёта скорости резания выглядит так:

Но нас всё-таки интересуют обороты, поэтому выразим S и получим формулу расчёта оборотов шпинделя:

где:

S – обороты шпинделя (об/мин)
V – скорость резания (м/мин)
D – диаметр фрезы (мм)

Точности тут не требуется, полученные обороты можно округлять в любую сторону. Также стоит оговориться, что если Ваш станок не выдает высокие обороты, то не стоит беспокоиться – ставьте те, которые выдает, и работайте. Просто это будет немного медленнее, чем могло бы быть, так как подача будет напрямую зависеть от оборотов – чем меньше обороты, тем меньше будет подача.

Исходя из этих параметров, можно составить таблицу с рекомендациями оборотов для наиболее распространённых диаметров фрез.

2. Определяемся со вторым параметром – подачей (F).

В первую очередь это актуально для концевых монолитных фрез, так как они наиболее подвержены поломке в случае завышения или занижения скорости подачи. Для фрез с твердосплавными пластинками подачу можно брать исходя из расчёта 0.1-0.2 мм на зуб. При этом подача 0.1 мм на зуб будет идеальна для инструмента небольшого диаметра (20-30 мм), а 0.2 мм стоит применять только для более крупных фрез (от 40 мм в диаметре и более).

Для определения скорости подачи воспользуемся простой формулой:

**F = D * k * N * S**

где:

F – подача (мм/мин)
D – диаметр фрезы (мм)
K – коэффициент 0.006-0.008
N – количество зубьев фрезы
S – обороты (об/мин)

Поясняю:

Умножая диаметр инструмента на коэффициент k, мы получаем допустимую подачу на один зуб фрезы. Например, возьмем инструмент диаметром 8 мм – у нас получится 8*0.007 = 0.056 мм/зуб. Если один зуб фрезы будет снимать меньше, то может произойти «зализывание» материала, нагрев и поломка. Если на один зуб будет приходиться больше, то возможна поломка фрезы из-за значительного увеличения сил резания. Далее, подачу на один зуб фрезы мы умножаем на количество зубьев (например, 3 зуба), получаем: 0.056*3 = 0.168 мм/об. Это тот путь фрезы, который она будет проходить за один оборот. Нам остаётся только умножить это значение на ранее выбранные исходя из обрабатываемого материала обороты, и готово! 0.168*5600 = 940 мм/мин.

Таким образом, для обработки цветных металлов 3-х зубой фрезой диаметром 8 мм нам необходимо поставить на нее 5600 об/мин и подачу около 900 мм/мин. Вот и весь расчёт!

3. Определяемся с третьим параметром – величиной съёма (P).

Или, другими словами, глубиной фрезерования. Тут всё просто, достаточно придерживаться правила: 1/3 от диаметра инструмента. Например, для фрезы диаметром 6 мм мы выберем величину съёма 2 мм, а для инструмента диаметром 12 мм допустимая глубина фрезерования составит уже 4 мм.

Но есть и нюансы:

Если вы работаете только краем фрезы, то глубину фрезерования можно значительно увеличивать. Например, при использовании новомодного высокоскоростного фрезерования инструмент входит в материал на всю глубину режущей кромки, при этом величина перекрытия составляет всего около 5%.
Если вы работаете с труднообрабатываемыми материалами, то правило 1/3 от диаметра может быть губительным для инструмента, возможно величину съёма придется значительно уменьшить.
Если у вас скоростной шпиндель и нет возможности поставить на инструмент малые (расчётные) обороты, то ставьте больше, которые станок в состоянии выдать. Но при этом значительно уменьшайте глубину резания – это убережет фрезу от поломки, а шпиндель от перегрузки.
Если у вас недостаточно жёсткий станок, то забудьте про большие съёмы по глубине в принципе. Самым оптимальным будет съём по 0.5-1 мм при рабочем диаметре фрезы не более 6 мм.

Заключение:

Для расчёта режимов резания при фрезеровании действуйте следующим образом:

Определитесь с обрабатываемым материалом и внимательно осмотрите фрезу.
Выберите из таблицы подходящие для нее обороты исходя из материала, типа фрезы и её диаметра.
По формуле расчёта режимов резания посчитайте необходимую подачу. Для труднообрабатываемых материалов выбирайте коэффициент 0.006, а для легкообрабатываемых – 0.008.
Определитесь с глубиной фрезерования, учитывая наши рекомендации.

Задача для закрепления:

– необходимо фрезеровать паз шириной 10 мм на глубину 6 мм

– концевой 3-х зубой фрезой диаметром 10 мм

– обрабатываемый материал: сталь

Ответ:

S (обороты) = 2500 об/мин

Кол-во проходов = 2

P (съём) = 3 мм

F (подача) = 525 мм/мин

Источник

Основными режимами резания при фрезерной обработке являются: подача на зуб, скорость резания, и толщина снимаемого слоя. Но в станке мы можем указать лишь обороты шпинделя и подачу в мм. в минуту. Как увязать основные режимы резания и быстро определить оптимальные подачу и обороты – об этом наша статья.

Расчет параметров обработки для фрезерования, сверления и резьбонарезания

Vc : Скорость резания (м/мин)

Dc : Расчтный диаметр фрезерного инструмента (мм)

n : Частота вращения (об/мин)

zn : Количество зубьев

Q : Объем ударного материала (см3/мин)

Vf : Подача стола станка (скорость подачи) (мм/мин)

fz : Подача на зуб (мм/зуб)

π : Чиспло π ~ 3,14

Tc : Время резания (мин)

fz : Подача на оборот (мм/об)

Скорость резания

Частота вращения

Подача стола санка

Подача на зуб

Подача на оборот

Время обработки

Объем удаленного материала

Вы можете воспользоваться формулами, но есть специальная программа для расчётов режимов резания при фрезеровании: CIMCO Feed and Speed. Программа разработчиком предоставляется бесплатно. Установите программу “CIMCO“ для расчета параметров обработки для фрезерования, сверления и резьбонарезная. Скачать можно здесь.

Источник

В описании товара от некоторых производителей можно увидеть рекомендации по выбору подачи на зуб фрезы. Но что это такое, и как узнать эту величину? Показатель характеризует расстояние, которое преодолевает фреза за время работы одного зуба. Этот показатель нужен при выборе режима резания на фрезерном станке.

Что означает показатель?

Подача на зуб при фрезеровании обозначает длину отрезка между траекториями движения двух соседних зубьев. Измерение проводится в направлении подачи заготовки. Фреза состоит из большого количества зубьев, поэтому перед началом работы нужно определиться с толщиной срезаемого слоя. Расчет показателя проводится, исходя из максимального значения толщины стружки.

Подача на зуб при фрезеровании

Как рассчитывается величина?

Чтобы рассчитать подачу фрезы минутную, используется такая формула:

Fмин = z * Fz * n

Символы в формуле имеют такое значение: z – количество зубьев, Fz – подача на зуб, n – частота вращения шпинделя. При умножении всех этих показателей получается минутная подача фрезы.

Обычно производители указывают рабочую подачу фрезы на самом изделии. Если этот показатель неизвестен, то принято считать, что он находится в диапазоне от 0,05 до 0,2 мм. Это значение актуально только для неметаллических изделий.

При выборе слишком низкого значения подачи фреза горит, а при высокой – она ломается. Такие последствия при игнорировании показателя или неправильный расчет подачи на зуб фрезы влечет за собой не только частые смены режущего элемента, который стоит недешево, но и порчу обрабатываемого материала.

Расчет подачи на зуб при фрезеровании

Если у вас нет большого опыта работы с подобным оборудованием, и вы не знаете, как правильно выбрать режим резки, проконсультируйтесь с более опытными специалистами. Это убережет вас от непредвиденных растрат на инструменты. Если вы делаете фрезерование на заказ, то заказчик вряд ли обрадуется бракованным изделиям, и не обратится к вам повторно.

ИСТОЧНИК: https://mnogofrez.ru/articles/chto-takoe-podacha-na-zub-pri-frezerovanii/

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Фрезы для изготовления филенки • Фрезы для мебельных фасадов • Фрезы для перил и поручней

Ставьте палец вверх если статья была полезной и подписывайтесь на наш канал в Дзене – для нас это очень важно! =)

Источник

Определим
режимы резания для чернового фрезерования
плоской поверхности на фрезерном станке
в следующей последовательности:

1.4.1.
Глубину
резания t,
мм,
определяют
в зависимости от типа

применяемой
фрезы, конфигурации обрабатываемой

поверхности
и от вида оборудования.

1.4.2.
Назначить
подачу
S,
мм/об

При
фрезеровании различают подачу на один
зуб S_z,
мм/зуб,
подачу на один оборот фрезы S
и
подачу минутную S_м,
мм/мин, которые находятся в следующем
соотношении:

,
(9.28)

где
n
– частота вращения фрезы, мин^-1;

z
–
число зубьев фрезы.

Исходной
величиной подачи при черновом фрезеровании
является величина подачи на один зуб
S_z,
значение которой для различных фрез и
условий резания приведены в таблице
9.13 и таблице 9.14 приложения Д.

Выбрать
модель фрезерного станка, на котором
будет выполняться фрезерование, с учетом
заданной мощности станка.

1.4.3.
Рассчитать
теоретическую скорость резания
V_Д,
м/мин, допускаемую режущими свойствами
фрезы по формуле:

,
(9.29)

где
D
–
диаметр фрезы, мм;

S_z
–

подача,
мм/зуб;

t
–
глубина
обработки, мм;

В
–
ширина обработки, мм;

z
–
число зубьев фрезы;

С_v,
q,m,–
коэффициенты,
значения которых определяются

x,у,и,р
по таблице 9.15 приложения Д;

Т
–
период стойкости
инструмента, мин, определяется

по
таблице 9.16 приложения Д;

К_v–
поправочный коэффициент
на скорость,

учитывающий
фактические условия резания,

определяется
по формуле:

,
(9.30)

где
K_mv–
коэффициент,
учитывающий качество

обрабатываемого
материала, определяется по

таблице
9.3 приложения Д;

K_nv–
коэффициент,
учитывающий состояние поверхности

заготовки:

–
для
стальной заготовки K_nv=0,9;

–
для чугунной заготовки K_nv=0,8;

–
для медной заготовки K_nv=0,9;

K_и_v–
коэффициент,
учитывающий влияние материала

инструмента,
определяется по таблице 9.5

приложения
Д.

1.4.4.
Определить и скорректировать частоту
вращения фрезы n,
мин^-1,
согласно рекомендациям пункта 1.2.4.

1.4.5.
Рассчитать фактическую скорость резания
V,
м/мин, согласно формуле (9.5) пункта 1.2.5.

1.4.6.
Определить величину минутной подачи
S_м,
мм/мин:

,
(9.31)

и
скорректировать значение полученной
подачи S_м
по
паспортным данным выбранного станка.
С учетом откорректированного значения
S_м
скорректировать значение подачи S_z,
мм/зуб:

,
(9.32)