Мастерство фрезерования: как точные станочные цеха создают сложные детали

Фрезерование (Milling) — один из самых распространенных процессов в ЧПУ-обработке, вероятно, из-за своей универсальности. Одним инструментом станочные цеха могут создавать практически неограниченные формы на поверхности заготовки. Фрезерование может полностью преобразовать металлический заготовок в готовую деталь почти любой сложности.

Процесс фрезерования в ЧПУ заключается в удалении материала вращающимся режущим инструментом. В отличие от точения, заготовка не обязана вращаться. В некоторых случаях заготовка движется линейно против инструмента, в других — остается неподвижной, пока инструмент движется.

Виды фрезерования

ЧПУ-фрезерование делится на подтипы по обрабатываемому признаку, используемому инструменту и движению режущего инструмента по поверхности заготовки. Основные подтипы:

• Лицевое фрезерование (Face Milling)
  Одна из самых частых операций. Ось вращения режущего инструмента перпендикулярна поверхности заготовки. Часто для создания точно плоской поверхности или мелких пазов.
• Фрезерование торцов (Shoulder milling)
  Вращающийся инструмент движется по краю заготовки, оставляя L-образный «торц» заданной ширины. Часто для получения 90° угла между двумя внешними поверхностями.
• Контурное фрезерование (Profile milling)
  Вращающийся инструмент режет траекторию по вертикальной или наклонной поверхности. Может выполняться с осью вращения перпендикулярной или параллельной поверхности. Часто задействует смежные неплоские поверхности.
• Пазовое фрезерование (Slot milling)
  Образует канавку в заготовке, часто дисковым режущим инструментом. Также возможно с осью вращения перпендикулярной заготовке.
• Фасковое фрезерование (Chamfer milling)
  Выполняется специальным инструментом — фаской, режущие кромки которого расположены под углом. Результат — скошенная поверхность, часто заменяющая 90° ребро или обрамляющая отверстие.
• Резьбовое фрезерование (Thread milling)
  Способ выработки резьбы внутри отверстия или на наружной поверхности. Альтернатива нарезанию резьбы. Инструмент вращается и движется по поверхности. В отличие от нарезания, резьбовое фрезерование позволяет создавать резьбу на поверхностях с разными диаметрами.

Какие инструменты используются для фрезерования?

Фрезерный станок, часто называемый просто «фрезер», — базовый инструмент. Фрезерные станки сильно варьируются, многие объединены в обрабатывающие центры (machining centers). На фрезерных станках или в центрах обработки форма изделия определяется движением заготовки или инструмента по трем линейным осям (X,Y,Z) и до трем вращательным (тангаж, рысканье, крен).

Раньше цеха вручную перемещали заготовки между токарными, фрезерными, пильными и сверлильными станками для завершения детали. Сегодня универсальное оборудование, выполняющее несколько операций на одной заготовке, дает большую эффективность. Фрезерно-токарные центры (Mill/turn centers), например, объединяют фрезерование с точением и растачиванием. Многие включают моторизированные турели с живым инструментом (live tooling), позволяя комбинировать вращательное резание с линейным движением. ЧПУ-технологии и 3D-ПО помогают инженерам выбирать оптимальную стратегию для точного и эффективного производства.

Независимо от того, происходит фрезерование на традиционном станке или 6-осевом центре обработки, процесс один: вращающийся режущий инструмент контактирует с заготовкой, срезая материал. Полученная форма зависит от скорости вращения, формы инструмента и его траектории по поверхности заготовки.

Еще из серии «Что делают точные станочные цеха»

• Введение
• Фрезерование
• Токарная обработка
• Растачивание
• Сверление
• Пилинг
• Растачивание (Broaching)

Узнайте больше об ЧПУ-оборудовании и техниках из нашей бесплатной электронной книги Руководство по процессам ЧПУ-обработки