Какие материалы можно фрезеровать вертикально?
Вертикальное фрезерование — широко используемый метод обработки, при котором шпиндель ориентирован перпендикулярно рабочему столу. Благодаря отличной обзорности и гибкости в работе, такая конфигурация позволяет обрабатывать практически весь спектр распространенных промышленных материалов.
Классификация и характеристики материалов, пригодных для вертикального фрезерования:
1. Металлические материалы:
Металлы — наиболее распространенные материалы, обрабатываемые на вертикальных фрезерных станках. В зависимости от твердости и обрабатываемости материала крайне важно выбрать соответствующие режущие инструменты (например, твердосплавные или из быстрорежущей стали) и параметры резания (скорость вращения шпинделя, скорость подачи и охлаждающую жидкость):
Алюминий и его сплавы:Обладая превосходной обрабатываемостью и быстрым теплоотводом, эти материалы являются одними из наиболее часто используемых в станках с ЧПУ и подходят для применения в аэрокосмической, автомобильной и электронной промышленности, а также для изготовления корпусов.
·Сталь:Включает углеродистую и легированную сталь. Сложность обработки зависит от твердости и содержания углерода в материале. Вертикальные фрезерные станки часто используются для обработки этих материалов при изготовлении пресс-форм и механических компонентов.
·Нержавеющая сталь:Обладает превосходной коррозионной стойкостью, но склонна к упрочнению при механической обработке и выделяет значительное количество тепла при резке; следовательно, для ее обработки требуются высокопрочные станки и специализированные режущие инструменты.
Медь, латунь и бронза:Обладают хорошей пластичностью, а также превосходной электро- и теплопроводностью; процесс резки, как правило, достаточно плавный.
·Титановые сплавы:Характеризуются высокой прочностью, термостойкостью и коррозионной стойкостью; однако они классифицируются как труднообрабатываемые материалы из-за низкой теплопроводности, что создает значительные проблемы для срока службы инструмента. Для обработки требуется высокий крутящий момент и эффективная система охлаждения.
·Чугун:Обладает хорошей жесткостью, но очень хрупкий; при механической обработке образуется мелкая порошкообразная стружка.
2. Пластиковые материалы:
Пластмассы, как правило, хорошо поддаются вертикальному фрезерованию, хотя для предотвращения плавления или деформации материала требуется тщательный контроль температуры резки.
·Акрил:Обладает высокой прозрачностью. Во время обработки инструменты должны быть острыми, а скорость вращения шпинделя — правильно отрегулирована; в противном случае режущие кромки могут изменить цвет (побелеть) или расплавиться.
·Нейлон:Обладает хорошей прочностью и обрабатываемостью, однако следует учитывать потенциальные проблемы, связанные с размерной стабильностью, вызванные поглощением влаги.
Поликарбонат:Обладает высокой ударопрочностью, прозрачностью и долговечностью.
·ПОМ (ацетал):Обладает высокой механической прочностью и превосходной обрабатываемостью; широко используется в производстве зубчатых передач и прецизионных компонентов.
·Взгляните:Высокоэффективный конструкционный пластик, известный своей высокой термостойкостью, широко используемый в медицинской и аэрокосмической отраслях.
3. Композитные материалы.
Основные проблемы при обработке композитных материалов связаны с абразивностью и расслоением:
Композиты, армированные углеродным волокном: чрезвычайно твердые и обладают высокой абразивностью по отношению к режущим инструментам; обычно требуются инструменты с алмазным покрытием.
Стекловолокно:Обладает высокой абразивными свойствами.
4. Дерево.
Твердые и мягкие породы древесины: Вертикальные фрезерные станки (или гравировальные станки) позволяют точно обрабатывать различные виды массива древесины.
Древесностружечные плиты: такие как МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности), фанера и т. д. Для обработки древесины обычно требуются более высокие скорости вращения шпинделя.
Основные моменты, которые следует учитывать при выборе материалов:
Прежде чем принимать решение о проведении вертикального фрезерования, необходимо оценить следующие ключевые моменты:
• Обрабатываемость:Легко ли резать этот материал? (Например, алюминий легче обрабатывать на станке, чем титан).
·Жесткость и зажим:Подходит ли геометрия заготовки для надежной фиксации на станке? Слишком тонкие детали или детали сложной формы могут подвергаться вибрации во время обработки.
• Выбор инструмента:Для различных материалов (различающихся по твердости и вязкости) крайне важно выбирать концевые фрезы с соответствующим составом материала (быстрорежущая сталь, твердосплав, поликристаллический алмаз) и геометрией резания.
·Регулирование температуры:Некоторые материалы (например, пластмассы и титановые сплавы) чувствительны к высоким температурам и требуют использования специальных смазочно-охлаждающих жидкостей или сжатого воздуха для удаления стружки и охлаждения.
• Управление микросхемами:Удаление стружки при вертикальном фрезеровании обычно осуществляется путем промывки смазочно-охлаждающей жидкостью или ручной очистки; методы, используемые для удаления металлической стружки (которая тяжелее), отличаются от методов, используемых для удаления пластиковой стружки (которая склонна к накоплению статического электричества).