Техноблог
При выборе фрезы по количеству зубьев руководствуйтесь следующими правилами:
- чем меньше зубьев, тем лучше отвод стружки, тем большая подача на зуб fz рекомендуется, но из-за меньшего диаметра сердцевины ниже жесткость фрезы;
- чем больше зубьев, тем больше сердцевина фрезы, тем фреза жестче и прочнее, так как в работе учавствует сразу несколько ражухих кромок, то фрезерование происходит плавнее и возникает меньше вибраций.
Исходя из этих правил в зависимости от количества зубьев фрезы обладают разными конструктивными особенностями и имеют следующее применение:
Двузубые концевые фрезы:
Конструкция 2х зубой фрезы дает увеличение стружечной канавки для эффективного отвода стружки. Используется при скоростном, тяжёлом периферийном фрезеровании с большим съемом. Подходят для материалов, образующих сливную стружку (чаще всего образуется при обработке сталей при высокой скорости резания).
Трёхзубые концевые фрезы:
Конструктивно являются “промежуточным вариантом” между большим объёмом стружечной канавки двузубых фрез и прочностью четырехзубых. Преимуществом является то, что при хорошем отводе стружки сохраняется жесткость фрезы. Трехзубые фрезы используются как универсальные, тем не менее не распространены.
Четырёхзубые концевые фрезы:
Конструкция 4х зубой фрезы имеет увеличенную сердцевину инструмента, что уменьшает “прогиб фрезы” (фреза более жесткая) и тем самым повышает точность обработки и качество поверхности. Рекомендуется использовать для обработки различных материалов, образующих при фрезеровании мелкую крошащуюся стружку (элементная стружка, которая образуется при обработке твердых и маловязких металлов с малой скоростью резания) и требующих значительных усилий резания.
Шестизубые концевые фрезы:
Конструкция фрезы за счет большого количества режущих кромок, одновременно находящихся в контакте с обрабатываемым материалом и малой подачи на зуб fz позволяет увеличить стабильность работы инструмента. Тем самым уменьшается количество сколов режущей кромки, продлевается срок службы концевой фрезы и очень существенно повышается стойкость инструмента. Рекомендуется применять только для чистовой обработки.
Обработка поверхности заготовки методом фрезерования является самой распространенной технологией, широко применяемой на различных производствах независимо от сложности и серийности выпускаемых изделий.
Фрезерование - обработка заготовки вращающимся многокромочным инструментом (фрезой), который перемещается по определенному циклу или заданной программе. В сравнении с другими видами металлообработки фрезерование самое сложное и требует высокой квалификации от оператора.
- Быстрый и периодичный контакт режущей кромки инструмента с заготовкой. В процессе резания каждый зуб фрезы кратковременно соприкасается с обрабатываемой поверхностью, снимая слой металла. При этом контакт сопровождается ударной нагрузкой, непосредственно влияющей как на стойкость инструмента, так и качество обработки.
- Режущие кромки фрезы и стружкообразование. В зависимости от типа используемой фрезы резание производится одной или двумя режущими кромками (комбинированное фрезерование). При многокромочной обработке существенно увеличивается объем стружки, длину которой необходимо контролировать. В противном случае это приведет к снижению качества обрабатываемой поверхности.
Актуальный вопрос: как произвести качественное фрезерование с учетом его особенностей? Для этого необходимы как личный опыт фрезеровщика, так и соблюдение рекомендуемых режимов резания.
Режимы резания - это значения основных параметров фрезерования в соответствии с используемой фрезой и материалом заготовки. Проще говоря, это рекомендации производителя для оптимального использования режущего инструмента. Взяв в руки две одинаковые по конструкции и размерам фрезы различных производителей, мы обнаружим разные значения для параметров фрезерования. Фрезы разных производителей отличаются по качеству и техническим возможностям, что и влияет на процесс фрезерования. Именно по этой причине нет единого стандарта по режимам фрезерования, а все рекомендации разрабатываются непосредственно производителями по результатам исследований и собственной заводской практики.
Использование рекомендованных режимов резания на производстве позволяет решить одновременно несколько задач:
- Получить высокое качество и точность обрабатываемой поверхности при чистовой обработке
- Исключить чрезмерные нагрузки на фрезу, тем самым увеличив срок ее службы
- Повысить производительность металлообработки, сократив время на настройку оборудования и подготовку к резанию, максимально используя технические возможности станка.
Основные параметры фрезерования
1. Скорость резания (Vс) - один из ключевых параметров фрезерной обработки, который определяет объем снимаемого металла за определенный период времени. Единица измерения - метров в минуту (м/мин). Для расчета скорости резания используется следующая формула:![]() |
π - значение 3,14 Dc - диаметр фрезы n - частота вращения шпинделя |
![]() |
Vс - скорость резания π - значение 3,14 Dc - диаметр фрезы n - частота вращения шпинделя |
- Качество обрабатываемой поверхности. Для предварительной (черновой) обработки скорость вращения снижается, что позволяет увеличить объем стружки и удалять большой объема материала. Для чистовой обработки наоборот используются высокоскоростные режимы работы шпинделя. На больших скоростях вращения образуется мелкая стружка и формируется поверхность с низким показателем шероховатости.
- Производительность фрезерования. Неправильно подобранный скоростной режим работы станка непосредственно увеличит время, затрачиваемое на ту или иную операцию. Поэтому правильно настроенная скорость вращения шпинделя позволит достичь максимальной производительности станка.
- Износ режущего инструмента. Фрезерные операции выполняются в том числе и на высокоскоростных режимах работы, что приводит к ускоренному износу инструмента. Поэтому крупносерийные производства часто отдают предпочтение фрезам с каналами для подвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ).
![]() |
Подача на зуб (Sz) указывает объем удаленного с заготовки материала одним зубом фрезы за один проход, измеряется в мм на зуб (мм/зуб). В процессе черновой обработки подача на зуб увеличивается. При этом существенно повышается осевая нагрузка на фрезу, в связи с скорость резания должна быть снижена. Высокая подача при высокой скорости приведет к быстрому износу режущего инструмента или его повреждению. Для чистовой обработки действует обратное правило: снижается подача - увеличивается скорость резания. Значение подачи на зуб (Sz) связано с другим расчетным параметром - минутной подачей. |
Минутная подача (Sm) - скорость движения фрезы относительно обрабатываемой заготовки, единица измерения - мм в минуту (мм/мин). Минутная подача зависит от частоты вращения шпинделя, количества зубьев фрезы, а также от значения подачи на зуб (Sz).
![]() |
n - частота вращения шпинделя Sz - подача на зуб z - количество зубьев |
4. Ширина фрезерования (ae) и глубина резания (ap).
Глубина резания (ap) - это расстояние в мм, измеряемое вдоль оси фрезы между обработанной и необработанной поверхностью заготовки. Другими словами - это объем материала, удаляемого фрезой за один проход.
Значения данного параметра зависят от нескольких факторов:
- Тип обрабатываемого материала. Материал заготовки и его свойства необходимо обязательно учитывать при установке глубины резания. Иначе это приведет к снижению качества фрезерования или повреждению заготовки.
- Тип выполняемой обработки. Для чернового фрезерования с удалением большого объема металла глубина обработки увеличивается. При чистовой обработке глубина уменьшается, это позволяет на высокой скорости вращения снимать небольшие слои материала и формировать поверхность с высокими показателями шероховатости. Чем выше будет необходимая точность, тем меньше глубина обработки.
- Длина режущей части фрезы. При установке глубины фрезерования необходимо учитывать характеристики инструмента, а именно - длину рабочей части фрезы.
Обобщим в таблице описанные параметры и изменение их значений в зависимости от типа фрезерной обработки.
№ | Параметры | Тип обработки | |
Черновая | Чистовая | ||
1 | Скорость резания (Vс) | - | + |
2 | Частота вращения (n) | - | + |
3 | Подача на зуб (Sz) | + | - |
4 | Ширина фрезерования (ae) | + | - |
5 | Глубина резания (ap) | + | - |
"+" - значение увеличивается / "-" - значение уменьшается
Режимы резания для фрез Schwarzmaier
Рекомендуемые режимы резания для твердосплавных фрез Schwarzmaier |
ISO | Обрабатываемый материал | HB | Фрезерование фасок Ширина ae = 0,1 x D Глубина ap = 0,1 x D |
![]() |
Фрезерование пазов Ширина ae = 1 x D Глубина ap = 0,5 x D |
![]() |
Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | |||
![]() |
Нелегированная сталь | 190 | 270 | 0,05...0,2 | 125 | 0,05...0,2 |
Низколегированная сталь | 240 | 185 | 0,05...0,2 | 95 | 0,05...0,2 | |
Высоколегированная сталь | 380 | 110 | 0,05...0,2 | 70 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Ферритная/мартенситная нержавеющая сталь | 200 | 75 | 0,05...0,2 | 55 | 0,05...0,2 |
Аустенитная нержавеющая сталь | 200 | 95 | 0,04...0,16 | 55 | 0,04...0,16 | |
Аустенитная/ферритная нержавеющая сталь | 260 | 60 | 0,04...0,16 | 45 | 0,04...0,16 | |
![]() |
Ковкий чугун | 200 | 205 | 0,05...0,2 | 120 | 0,05...0,2 |
Серый чугун | 180 | 205 | 0,05...0,2 | 110 | 0,05...0,2 | |
Чугун с шаровидным графитом | 215 | 185 | 0,05...0,2 | 105 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Алюминиевые сплавы | 100 | 1955 | 0,11...0,44 | 580 | 0,11...0,44 |
Алюминиевые сплавы | 75 | 315 | 0,11...0,44 | 195 | 0,11...0,44 | |
Алюминиевые сплавы | 130 | 205 | 0,11...0,44 | 85 | 0,11...0,44 | |
Медь и медные сплавы | 90 | 580 | 0,11...0,44 | 110 | 0,11...0,44 | |
![]() |
Жаропрочные сплавы на основе железа | 280 | 45 | 0,04...0,16 | 25 | 0,04...0,16 |
Жаропрочные сплавы на основе никеля | 350 | 45 | 0,04...0,16 | 25 | 0,04...0,16 | |
Жаропрочные сплавы на основе титана | 320 | 75 | 0,04...0,16 | 35 | 0,04...0,16 |
ISO | Обрабатываемый материал | HB | Фрезерование уступов Ширина ae = 0,5 x D Глубина ap = 1 x D |
![]() |
Фрезерование уступов Ширина ae = 0,1 x D Глубина ap = 1,5 x D |
![]() |
Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | |||
![]() |
Нелегированная сталь | 190 | 150 | 0,05...0,2 | 245 | 0,05...0,2 |
Низколегированная сталь | 240 | 115 | 0,05...0,2 | 170 | 0,05...0,2 | |
Высоколегированная сталь | 380 | 85 | 0,05...0,2 | 145 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Ферритная/мартенситная нержавеющая сталь | 200 | 70 | 0,05...0,2 | 130 | 0,05...0,2 |
Аустенитная нержавеющая сталь | 200 | 70 | 0,04...0,16 | 100 | 0,04...0,16 | |
Аустенитная/ферритная нержавеющая сталь | 260 | 60 | 0,04...0,16 | 75 | 0,04...0,16 | |
![]() |
Ковкий чугун | 200 | 140 | 0,05...0,2 | 130 | 0,05...0,2 |
Серый чугун | 180 | 130 | 0,05...0,2 | 170 | 0,05...0,2 | |
Чугун с шаровидным графитом | 215 | 125 | 0,05...0,2 | 130 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Алюминиевые сплавы | 100 | 710 | 0,11...0,44 | 810 | 0,11...0,44 |
Алюминиевые сплавы | 75 | 260 | 0,11...0,44 | 350 | 0,11...0,44 | |
Алюминиевые сплавы | 130 | 110 | 0,11...0,44 | 165 | 0,11...0,44 | |
Медь и медные сплавы | 90 | 145 | 0,11...0,44 | 210 | 0,11...0,44 | |
![]() |
Жаропрочные сплавы на основе железа | 280 | 35 | 0,04...0,16 | 45 | 0,04...0,16 |
Жаропрочные сплавы на основе никеля | 350 | 35 | 0,04...0,16 | 50 | 0,04...0,16 | |
Жаропрочные сплавы на основе титана | 320 | 45 | 0,04...0,16 | 85 | 0,04...0,16 |
ISO | Обрабатываемый материал | HB | Профильная обработка Глубина ap = 0,05 x D |
![]() |
Профильная обработка Глубина ap = 0,01 x D |
![]() |
Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | Скорость резания Vс, м/мин | Подача на зуб Sz, мм/зуб | |||
![]() |
Нелегированная сталь | 190 | 210 | 0,05...0,2 | 250 | 0,05...0,2 |
Низколегированная сталь | 240 | 155 | 0,05...0,2 | 185 | 0,05...0,2 | |
Высоколегированная сталь | 380 | 100 | 0,05...0,2 | 120 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Ферритная/мартенситная нержавеющая сталь | 200 | 85 | 0,05...0,2 | 95 | 0,05...0,2 |
Аустенитная нержавеющая сталь | 200 | 75 | 0,04...0,16 | 95 | 0,04...0,16 | |
Аустенитная/ферритная нержавеющая сталь | 260 | 70 | 0,04...0,16 | 75 | 0,04...0,16 | |
![]() |
Ковкий чугун | 200 | 155 | 0,05...0,2 | 185 | 0,05...0,2 |
Серый чугун | 180 | 175 | 0,05...0,2 | 210 | 0,05...0,2 | |
Чугун с шаровидным графитом | 215 | 140 | 0,05...0,2 | 170 | 0,05...0,2 | |
![]() |
Алюминиевые сплавы | 100 | 1145 | 0,11...0,44 | 1145 | 0,11...0,44 |
Алюминиевые сплавы | 75 | 780 | 0,11...0,44 | 940 | 0,11...0,44 | |
Алюминиевые сплавы | 130 | 280 | 0,11...0,44 | 335 | 0,11...0,44 | |
Медь и медные сплавы | 90 | 440 | 0,11...0,44 | 530 | 0,11...0,44 | |
![]() |
Жаропрочные сплавы на основе железа | 280 | 45 | 0,04...0,16 | 60 | 0,04...0,16 |
Жаропрочные сплавы на основе никеля | 350 | 35 | 0,04...0,16 | 45 | 0,04...0,16 | |
Жаропрочные сплавы на основе титана | 320 | 70 | 0,04...0,16 | 90 | 0,04...0,16 |
Представляем Вашему вниманию ленточные пилы Schwarzmaier