Как выбрать режимы резания на фрезерном станке по металлу

Фрезерный станок по металлу — это мощный инструмент, который позволяет выполнять широкий спектр операций: от черновой обработки до финишной доводки деталей. Однако качество и эффективность работы во многом зависят от правильно выбранных режимов резания. Неверные параметры могут привести к преждевременному износу инструмента, снижению точности обработки и даже повреждению станка. В этой статье мы подробно разберем, как выбрать режимы резания на фрезерном станке по металлу, чтобы добиться оптимальных результатов.

Что такое режимы резания

Режимы резания — это совокупность параметров, которые определяют процесс обработки металла. К ним относятся:

• Скорость резания (V) — скорость движения режущей кромки инструмента относительно заготовки.
• Подача (S) — скорость перемещения заготовки или инструмента.
• Глубина резания (t) — толщина слоя металла, снимаемого за один проход.
• Частота вращения шпинделя (n) — количество оборотов шпинделя в минуту.

Правильный выбор этих параметров обеспечивает высокую производительность, точность обработки и долговечность инструмента.

Основные факторы, влияющие на выбор режимов резания

1. Материал заготовки

• Твердость, вязкость и теплопроводность металла влияют на выбор скорости резания и подачи.
• Например, для алюминия требуются более высокие скорости резания, чем для стали.

2. Материал и геометрия фрезы

• Твердосплавные фрезы позволяют работать на более высоких скоростях, чем быстрорежущие.
• Геометрия фрезы (угол заточки, количество зубьев) влияет на выбор подачи и глубины резания.

3. Тип операции

• Черновая обработка требует большей глубины резания и подачи, но меньшей скорости.
• Чистовая обработка, наоборот, выполняется с меньшей глубиной и подачей, но на высокой скорости.

4. Мощность станка

• Мощность станка ограничивает максимально возможные параметры резания.
• При превышении допустимой нагрузки станок может перегреться или выйти из строя.

5. Требования к качеству обработки

• Высокая точность и чистота поверхности требуют более тонкой настройки режимов.

Как выбрать скорость резания (V)

Скорость резания — это один из ключевых параметров, который определяет эффективность обработки. Она измеряется в метрах в минуту (м/мин) и зависит от:

• Материала заготовки.
• Материала фрезы.
• Типа операции.

1. Формула расчета скорости резания

V=π×D×n1000V=1000π×D×n​где:

• $V$ — скорость резания (м/мин);
• $D$ — диаметр фрезы (мм);
• $n$ — частота вращения шпинделя (об/мин).

2. Рекомендации по выбору скорости

• Для алюминия: 200-500 м/мин.
• Для стали: 50-150 м/мин.
• Для титана: 30-60 м/мин.

Как выбрать подачу (S)

Подача определяет, насколько быстро заготовка или инструмент перемещаются относительно друг друга. Она измеряется в миллиметрах на зуб (мм/зуб) или миллиметрах в минуту (мм/мин).

1. Формула расчета подачи

S=Sz×z×nS=Sz​×z×nгде:

• $S$ — подача (мм/мин);
• SzSz​ — подача на зуб (мм/зуб);
• $z$ — количество зубьев фрезы;
• $n$ — частота вращения шпинделя (об/мин).

2. Рекомендации по выбору подачи

• Для черновой обработки: 0,1-0,3 мм/зуб.
• Для чистовой обработки: 0,02-0,1 мм/зуб.

Как выбрать глубину резания (t)

Глубина резания — это толщина слоя металла, который снимается за один проход. Она зависит от:

• Типа операции (черновая или чистовая).
• Мощности станка.
• Жесткости системы «станок-инструмент-заготовка».

1. Рекомендации по выбору глубины резания

• Для черновой обработки: 2-5 мм.
• Для чистовой обработки: 0,2-1 мм.

Как выбрать частоту вращения шпинделя (n)

Частота вращения шпинделя зависит от скорости резания и диаметра фрезы. Она измеряется в оборотах в минуту (об/мин).

1. Формула расчета частоты вращения

n=1000×Vπ×Dn=π×D1000×V​где:

• $n$ — частота вращения шпинделя (об/мин);
• $V$ — скорость резания (м/мин);
• $D$ — диаметр фрезы (мм).

2. Рекомендации по выбору частоты вращения

• Для алюминия: 2000-8000 об/мин.
• Для стали: 500-2000 об/мин.
• Для титана: 200-800 об/мин.

Практические советы по выбору режимов резания

1. Используйте справочные таблицы

Производители инструментов и станков предоставляют таблицы с рекомендуемыми режимами резания для различных материалов и операций.

2. Начинайте с меньших значений

Если вы не уверены в выборе параметров, начните с меньших значений и постепенно увеличивайте их, контролируя качество обработки.

3. Учитывайте охлаждение

Использование смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) позволяет увеличить скорость резания и продлить срок службы инструмента.

4. Контролируйте вибрации

Вибрации могут снизить качество обработки и повредить инструмент. Убедитесь, что заготовка и инструмент надежно закреплены.

Заключение

Выбор режимов резания на фрезерном станке по металлу — это важный этап, который требует учета множества факторов: материала заготовки, типа фрезы, мощности станка и требований к качеству обработки. Правильно подобранные параметры позволяют добиться высокой производительности, точности и долговечности инструмента.