Фрезерование форм: Типы, процесс и применение
Фрезерование форм используется для создания нестандартных форм, закругленных краев и детальных профилей, с которыми не могут справиться плоские инструменты.
В этой статье вы узнаете, что такое фрезерование форм, поймете, как оно работает, какие бывают типы фрез, а также области его применения.
Что такое фрезерование форм?
Фрезерование по форме - это процесс обработки на станках с ЧПУ, в котором используется индивидуальный инструмент для вырезания кривых, форм, углов и деталей за один раз. В отличие от обычного фрезерования, в этом случае используются фрезы, форма которых соответствует окончательному дизайну, например, вогнутая фреза для закругленных или выпуклых краев.
Как работает фрезерование форм?
Процесс фрезерования по форме происходит медленнее, чем стандартное фрезерование, но все равно отлично подходит для изготовления точных и сложных деталей. Вот как это работает, шаг за шагом:
Выбор инструмента
Создайте деталь с помощью Программное обеспечение CAD. Это включает в себя все необходимые кривые, углы и размеры. После этого на заказ изготавливается форма для резки, которая точно соответствует форме вашего дизайна.
Программирование на станках с ЧПУ
Преобразуйте проект в код ЧПУ с помощью Программное обеспечение CAM. Этот код указывает станку, как именно двигаться, задавая траекторию движения инструмента, скорость резания и скорость подачи.
Настройка заготовки
Настройте станок, закрепив заготовку, установив фрезу и дважды проверив настройки станка, чтобы убедиться, что все находится в правильном положении перед резкой.
Процесс резки
Сайт станок с ЧПУ следует запрограммированной траектории движения инструмента, перемещая фрезу для придания детали нужной формы. Он плавно и точно удаляет материал за один рез, снижая необходимость в дополнительных проходах или ручной доводке. Благодаря усовершенствованным многоосевым системам вы можете резать сложные детали за одну установку, не перемещая деталь.
Отделка и контроль
После резки вы проверяете деталь с помощью таких инструментов, как CMM или лазерный сканер, чтобы убедиться, что деталь соответствует всем требованиям. При необходимости можно выполнить легкую доводку, но большинство деталей практически готовы к использованию сразу после фрезеровки.
Материалы, используемые для изготовления формы Фрезерный режущий инструмент
Режущие инструменты для фрезерования форм изготавливаются из прочных материалов, и именно они используются чаще всего:
Высокоскоростная сталь (HSS)
HSS прочна, доступна по цене и хорошо подходит для фрезерования общих форм на высоких скоростях без поломки.
Карбид вольфрама
Твердый сплав тверже и служит дольше, чем быстрорежущая сталь. Он отлично подходит для резки прочных материалов, таких как нержавеющая сталь и титан, с меньшим временем простоя.
Керамика
Керамические инструменты выдерживают высокие температуры и быстрое резание, поэтому они идеально подходят для работы с твердыми металлами в аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Порошкообразные металлические сплавы
Изготовленные из прессованных металлических порошков, эти инструменты обеспечивают баланс между стоимостью и производительностью. Используйте их для изготовления резцов для нестандартных форм, требующих одновременно прочности и износостойкости.
Инструменты с алмазными наконечниками
Они очень твердые и идеально подходят для резки сверхтвердых материалов, таких как керамика и композиты, обеспечивая при этом гладкую поверхность.
Материалы с покрытием
Многие фрезы имеют такие покрытия, как нитрид титана (TiN), карбонитрида титана (TiCN) или нитрида титана алюминия (AlTiN) для снижения нагрева, уменьшения трения и увеличения срока службы инструмента, особенно при высоких скоростях.
Различные типы фрезерных фрез
Вот наиболее распространенные типы фрез, с которыми вы будете работать при фрезеровании форм:
Вогнутые фрезы
Создают изгибы внутрь, отлично подходят для канавок, округлых пазов или углублений. Эти фрезы помогут вам создать плавные и точные изгибы, когда поверхность погружается внутрь.
Выпуклые фрезы
Создают изгибы наружу, идеально подходящие для деталей, которым нужна выпуклая или рельефная форма. Они отлично подходят для добавления закругленных краев или рельефных элементов, выделяющихся на фоне детали.
Фрезы для скругления углов
При фрезеровании формы используются угловые скругляющие фрезы для получения гладких, закругленных краев детали. Они улучшают внешний вид детали и удаляют острые края, уменьшая трение и напряжение. Эти фрезы бывают разных размеров.
Инструменты для создания форм
Эти фрезы предназначены для создания разнообразных нестандартных форм как внешних, так и внутренних поверхностей. С их помощью можно обрабатывать шлицы, пазы и другие детали.
Преимущества фрезерования форм
Ниже перечислены преимущества использования фрезерования по форме:
Высокая точность: Вы можете достичь чрезвычайно жестких допусков размером всего 0,01 мм.
Эффективность: Вы можете создавать сложные формы за один проход. Это экономит время, особенно для проектов с большими объемами.
Универсальность: Фрезерование форм можно использовать для обработки многих материалов.
Сложные формы: Фрезерование по форме идеально подходит для обработки сложных элементов, кривых и детализированных деталей.
Экономичность для больших проектов: Использование фрезерования форм при изготовлении большого количества одинаковых деталей позволяет сократить трудозатраты и время обработки.
Недостатки фрезерования форм
Использование фрезеровки форм также имеет ряд недостатков. Вот некоторые из них, которые следует учитывать:
Высокая стоимость инструмента: Фрезы, изготовленные по индивидуальному заказу, обычно стоят дороже, что создает проблемы при выполнении небольших работ и работе с прочными материалами.
Требуются квалифицированные работники: Для предотвращения ошибок и максимального использования инструментов для фрезерования форм требуются опытные операторы.
Износ и обслуживание инструмента: Работа с твердыми материалами или резка на высоких скоростях слишком быстро изнашивают инструменты. Вам придется часто чинить или заменять их, что увеличит ваши расходы.
Ограничено для некоторых материалов: Для работы с очень твердыми материалами, такими как керамика, требуются специальные фрезы и станки.
Как выбрать фрезу для формообразования?
При выборе формообразующей фрезы необходимо проверить несколько важных факторов, например, следующие:
Совместимость материалов
Используйте материал фрезы, соответствующий вашей заготовке. Для твердых материалов, таких как нержавеющая сталь, используйте карбид, для более мягких, таких как алюминий, - быстрорежущую сталь, а для высокотемпературных работ - керамику.
Дизайн фрезы
Выберите форму фрезы, соответствующую вашему профилю. Будь то вогнутость, выпуклость, скругление углов или нестандартная форма. Для сложных форм могут потребоваться фрезы, изготовленные на заказ.
Скорость обработки
Выберите фрезу, которая выдерживает скорость резки. Твердый сплав отлично подходит для высоких скоростей, в то время как для более тяжелых работ может потребоваться более медленная подача для защиты инструмента.
Качество и долговечность
Выбирайте высококачественные фрезы, чтобы сократить время смены инструмента и простоев. Твердосплавные и керамические фрезы стоят дороже, но служат дольше и работают лучше.
Покрытия для инструментов
Используйте такие покрытия, как TiN, AlTiN, для повышения износостойкости, снижения трения и увеличения срока службы инструмента, что идеально подходит для твердых материалов и высокоскоростных работ.
Применение фрезерования форм
Фрезерование форм - это гибкий процесс, который можно использовать во многих отраслях промышленности, например, в следующих:
Автомобильная промышленность
С помощью фрезерования форм можно создавать детали для двигателей, компонентов трансмиссии и индивидуальных деталей интерьера.
Промышленность медицинского оборудования
С помощью фрезерования форм можно изготавливать имплантаты, протезы, хирургические инструменты и нестандартные стоматологические детали. В этой области важна точность, которая обеспечивает идеальную посадку и гладкую поверхность каждой детали.
Электронная промышленность
С его помощью можно обрабатывать небольшие точные детали, такие как корпуса, пазы и канавки для устройств.
Промышленное оборудование
Она отлично подходит для изготовления шестеренок, кулачков и кронштейнов. Схема фрезерования формы поможет вам спланировать траектории движения инструмента для точного создания этих сложных форм.
Аэрокосмическая промышленность
С помощью фрезерования форм можно изготавливать детали с кривыми и контурами, например лопатки турбин, кронштейны и детали фюзеляжа, соблюдая при этом строгие стандарты качества.
Инструментальная промышленность
Если вы работаете с пресс-формами, штампами или специальными инструментами, фрезерование форм позволяет быстро формировать детальные профили для штамповки, литья и формовки.
Энергетический сектор
Из него изготавливают детали для ветряных турбин, нефтебуровых установок и энергетических систем, делая прочные и высокопроизводительные детали для тяжелых условий работы.
Потребительские товары
Вы также можете использовать фрезерование форм для создания нестандартных форм для бытовой техники, деталей мебели и спортивных товаров, таких как блендеры, стиральные машины, велосипеды и клюшки для гольфа, добавляя им функциональность, стиль и хорошие эксплуатационные характеристики.
Фрезерование по форме в сравнении с другими видами фрезерования
Теперь давайте сравним фрезерование по форме с другими распространенными видами фрезерования.
Фрезерование по форме в сравнении с плоским фрезерованием
Плоское фрезерование позволяет обрабатывать небольшие плоские детали. Фрезерование по форме позволяет создавать сложные, контурные формы с большей точностью.
Фрезерование по форме в сравнении с фрезерованием пазов
Фрезерование пазов ограничивается простыми прямыми элементами. Фрезерование по форме позволяет создавать различные сложные элементы.
Фрезерование по форме в сравнении с контурным фрезерованием
Контурное фрезерование может потребовать нескольких операций для получения сложных форм. Фрезерование по форме позволяет получить точные профили за одну операцию
Фрезерование по форме в сравнении с торцевым фрезерованием
Торцевое фрезерование идеально подходит для больших плоских, открытых поверхностей. Фрезерование по форме позволяет обрабатывать сложные, детализированные формы.
Фрезерование по форме в сравнении с фрезерованием зубчатых колес
Зубофрезерование направлено только на нарезание зубьев шестерен. Формообразующее фрезерование, включая фрезерование зубчатых колес, адаптируется для получения различных детальных профилей.
Фрезерная обработка в сравнении с фрезерной обработкой с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ охватывает целый ряд процессов обработки. Фрезерование форм - это специализированная операция по вырезанию сложных профилей с помощью фрез, изготовленных по индивидуальному заказу.
Заключение
Если вам нужны точные, детализированные и индивидуальные формы, фрезерование форм - лучший вариант. Многие отрасли промышленности полагаются на него для быстрого и точного производства высококачественных сложных деталей.
Для вашего следующего проекта со сложными изгибами или профилями сотрудничайте с DEK. Благодаря современным формообразующим фрезерным станкам и квалифицированным услугам мы обеспечиваем точность, эффективность и качество, необходимые вашему производству. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать работу!
