Kolik otáček má mít fréza?

Režimy řezání používané v praxi v závislosti na zpracovávaném materiálu a typu frézy.

Níže uvedená tabulka obsahuje základní informace o parametrech řezného režimu převzaté z naší výrobní praxe. Tyto režimy se doporučuje používat jako výchozí bod při zpracování různých materiálů s podobnými vlastnostmi, není však nutné je striktně dodržovat.

Je nutné vzít v úvahu, že volbu řezných režimů při zpracování stejného materiálu stejným nástrojem ovlivňuje mnoho faktorů, z nichž hlavní jsou: tuhost systému Obráběcí zařízení Část nástroje, chlazení nástroje, strategie zpracování, výška vrstva odebraná na průchod a velikost zpracovávaných prvků.

Léčba – vyráběný materiál	Druh práce	Typ frézy	Frekvence, ot./min	Posuv (XY), mm/min	Poznámka
Akryl	V-rytí	Rytec ve tvaru V d=6 mm., A=90, 60 stupňů, T=0.2 mm	18000-24000	500-1500	0.2-0.5 mm na průchod.
	Řezání Vzorek	Spirálová fréza 1-start d=3.175 mm nebo 6 mm	18000	2500-3500	Protifrézování. Ne více než 3-5 mm na průchod. Je vhodné použít chladicí kapalinu.
PVC do 10 mm	Řezání Vzorek	Spirálová fréza 1-start d=3.175 mm nebo 6 mm	18000	3000-5000	Protifrézování.
Dvouvrstvý plast	Gravírování	Kuželový rytec, plochý rytec	18000-24000	1000-2000	0.3-0,5 mm na průchod. Rozteč není větší než 50 % kontaktní plochy (T).
Složený	Řezání	Spirálová fréza 1-start d=3.175 mm nebo 6 mm	18000	3000-3500	Protifrézování.
dřevo Dřevotříska	Řezání Vzorek	Spirálová fréza 1-start d=3.175 mm nebo 6 mm	18000-22000	2500-3500	Protifrézování. 5 mm na průchod (vyberte, aby se zabránilo zuhelnatění při řezání napříč vrstvami).
		Spirálová fréza 2-cestné stlačení d=6 mm	15000-16000	3000-4000	Minimálně 8-10 mm na jeden průchod.
	Gravírování	Spirálová fréza 2-startová kruhová d=3.175 mm	Do 18000	1500-2000	Ne více než 5 mm na jeden průchod.
		Kuželový rytec d=3.175 mm nebo 6 mm	18000-24000	1500-2000	Ne více než 5 mm na jeden průchod (v závislosti na úhlu ostření a kontaktní ploše). Rozteč není větší než 50 % kontaktní plochy (T).
	V-rytí	Rytec ve tvaru V d=6 mm., A=90, 60 stupňů, T=0.2 mm	16000-18000	1500-2000	Ne více než 3 mm na jeden průchod.
MDF	Řezání Vzorek	Spirálová fréza 1-start s odvodem třísek směrem dolů d=6 mm	na 18000	2500-3500	Ne více než 10 mm na jeden průchod. Při odběru vzorků není krok větší než 45 % d.
		Spirálová fréza 2-cestné stlačení d=6 mm	na 18000	2500-3500	Minimálně 8-10 mm na jeden průchod.
Mosaz LS 59 L-63 bronz BAZH	Řezání frézování	Spirálová fréza 2-startová d=2 mm	15000-18000	500-1200	0,5 mm na průchod. Je vhodné použít chladicí kapalinu.
	Gravírování	Kónický rytec A=90, 60, 45, 30 st.	Do 24000	500-1200	0.3 mm na průchod. Rozteč není větší než 50 % kontaktní plochy (T). Je vhodné použít chladicí kapalinu.
Dural, D16, AD31	Řezání frézování	Spirálová fréza 1-start d=3.175 mm nebo 6 mm	15000-18000	800-1500	0,2-0,5 mm na průchod. Je vhodné použít chladicí kapalinu.
Dural, D16, AD31	Gravírování	Kónický rytec A=90, 60, 45, 30 st.	Do 24000	500-1200	0.3 mm na průchod. Rozteč není větší než 50 % kontaktní plochy (T). Je vhodné použít chladicí kapalinu.
Hořčík	Gravírování	Kónický rytec A=90, 60, 45, 30 st.	12000-15000	500-700	0,5 mm na průchod. Rozteč není větší než 50 % kontaktní plochy (T).

• Plasty získané odléváním je nejlepší podrobit frézovacímu zpracování, protože. mají vyšší bod tání.
• Při řezání akrylu a hliníku je vhodné použít k chlazení nástroje mazivo a chladicí kapalinu (chladivou) chladicí kapalinou může být obyčejná voda nebo univerzální mazivo WD-40 (v plechovce).
• Při řezání akrylu, kdy je fréza seřízena (otupena), je nutné snižovat otáčky, dokud se nezačnou objevovat ostré třísky (pozor na podávání při nízkých otáčkách vřetena – zvyšuje se zatížení nástroje a tím i pravděpodobnost jeho rozbití).
• Pro frézování plastů a měkkých kovů jsou nejvhodnější jednobřité frézy (nejlépe s leštěnou drážkou pro odvod třísek). Při použití jednozávitových fréz jsou vytvořeny optimální podmínky pro odvod třísky a tím i odvod tepla z řezné zóny.
• Při frézování se doporučuje používat strategii zpracování, při které dochází k plynulému úběru materiálu se stabilním zatížením nástroje.
• Při frézování plastů se pro zlepšení kvality řezu doporučuje používat protifrézování.
• Pro dosažení přijatelné drsnosti obrobeného povrchu musí být krok mezi průchody frézy/rytce roven nebo menší než pracovní průměr kontaktní plochy frézy (d)/rytce (T).
• Pro zlepšení kvality obrobené plochy je vhodné neopracovávat obrobek do celé hloubky najednou, ale ponechat malý přídavek na dokončování.
  Při řezání malých prvků je nutné snížit řeznou rychlost, aby se řezané prvky při zpracování neodlomily a nepoškodily.

V praxi:

Vypočítané parametry jsou dobré, ale zohlednit úplně všechno je téměř nemožné. Existují úplnější vzorce pro výpočet řezných podmínek, které využívají desítky parametrů. Takové vzorce se používají v hromadné výrobě a dokonce i poté s následnými úpravami. V individuální výrobě se používají referenční tabulky a zjednodušené vzorce s povinnými úpravami na konkrétní podmínky. Nashromážděné zkušenosti vám umožňují rychle vybrat racionální režimy řezání.

Teoretický základ pro volbu řezných režimů

Rychlost otáčení a rychlost posuvu – to jsou hlavní parametry pro nastavení řezných režimů.

Rychlost otáčení (n) – závisí na vlastnostech vřetena, nástroje a zpracovávaného materiálu. U většiny moderních vřeten se otáčky pohybují od 12 000 do 24 000 ot./min (u vysokootáčkových vřeten 40 000 až 60 000 ot./min.).

Rychlost otáčení se vypočítá podle vzorce:

d – průměr řezné části nástroje (mm)
П – Číslo pí, konstanta = 3.14
V – řezná rychlost (m/min) je dráha, kterou urazí bod řezné hrany frézy za jednotku času

Pro výpočty se řezná rychlost (V) bere z referenčních tabulek v závislosti na zpracovávaném materiálu.

Začínající frézaři si často pletou řeznou rychlost (V) s rychlostí posuvu (S), ale ve skutečnosti se jedná o zcela odlišné parametry!

Poznámka:

U fréz s malým průměrem řezné části může být vypočtená rychlost otáčení (n) výrazně vyšší než maximální rychlost otáčení vřetena, proto je pro další výpočet rychlosti posuvu (S) nutné vzít skutečnou, a nikoli vypočtenou hodnotu rychlosti otáčení (n).

Rychlost posuvu (S) – to je rychlost pohybu frézy, vypočítaná podle vzorce:

fz — posuv na zub frézy (mm)
z – počet zubů
n– rychlost otáčení (ot./min)
Rychlost posuvu podél osy Z (Sz) se bere jako 1/3 rychlosti posuvu podél osy XY (S)

V podnicích, které mají oddělení zabývající se povrchovým zpracováním obrobků, jsou na základě regulačních dokumentů vypracovány speciální mapy, které vedou operátora při výrobě konkrétního dílu. I když v některých případech (například nové zařízení, nástroje) musí operátor frézy určovat nuance technologických operací nezávisle. Pokud je stroj s nízkým výkonem provozován doma, zejména proto, že zpravidla nejsou k dispozici žádné oficiální tipy.

Tento článek pomůže nejen porozumět základům pro výpočet řezného režimu při frézování a výběru vhodného nástroje, ale také poskytuje praktická doporučení, která jsou dostatečná pro zpracování dílů na úrovni domácnosti.

Pro ty, kteří jsou většinou spojeni s kovy, by se pro podrobnější seznámení s nuancemi frézování měli obrátit na učebnici „Obráběcí stroje na kov“ – 2003, Cherpakov B.I., Alperovich T.A. Postup výpočtu řezných podmínek je také dobře popsán v různých návodech. Například v metodických doporučeních z roku 2000 (MSAU – Kolokatov A.M., Bagramov L.G.).

Zvláštností frézování je, že břity přicházejí do přímého kontaktu s materiálem pouze periodicky. Výsledkem jsou vibrace, rázové zatížení a zvýšené opotřebení fréz. Za nejúčinnější je považován režim, ve kterém jsou optimálně kombinovány následující parametry – hloubka, posuv a řezná rychlost, aniž by byla ohrožena přesnost a kvalita zpracování. To umožňuje výrazně snížit náklady na technologickou operaci a zvýšit produktivitu.

Je nemožné předvídat doslova všechny nuance frézování. Zpracovávané obrobky se liší strukturou, rozměry a tvarem; řezné nástroje – svou geometrií, provedením, přítomností/nepřítomností ochranné vrstvy atd. Vše, co je uvedeno níže ohledně režimů řezání, je třeba považovat pouze za vodítko. Pro objasnění konkrétních parametrů frézování byste měli použít speciální tabulky a referenční údaje.

Výběr nástroje

To se týká především jeho průměru. Co je zvláštního na výběru frézy (zde jsou popsány všechny typy) podle tohoto parametru?

• Zvětšení průměru automaticky vede ke zvýšení ceny nástroje.
• Vzájemná závislost obou ukazatelů – při zvýšení posuvu klesá řezná rychlost, protože je omezena strukturou obrobku (viz níže).

Za optimální průměr frézy se považuje takový, aby její hodnota odpovídala (nebo byla o něco větší než) požadované hloubce řezu. V některých případech lze v jednom průchodu vybrat silnější třísky, ale to platí pouze pro materiály vyznačující se nízkou hustotou. Například pěnový polystyren nebo některé druhy dřeva.

Rychlost řezání

V závislosti na materiálu vzorku se můžete zaměřit na následující indikátory (m/min):

• dřevo, termoplasty – 300 – 500;
• PVC – 100 – 250;
• nerezová ocel – 45 – 95;
• bronz – 90 – 150;
• mosaz – 130 – 320;
• bakelit – 40 – 110;
• hliník a jeho slitiny – 200 – 420.

Doporučuje se zaměřit se na průměrnou hodnotu. Pokud je materiálem například hliník, vezměte jako výchozí rychlost = 300 V procesu frézování obrobku se ukáže, zda ji snížit nebo zvýšit.

Rychlost otáčení frézy

Nejjednodušší vzorec vypadá takto:

n (ot/min) = 1000 Vc (požadovaná řezná rychlost) / π D (průměr frézy).

Z bezpečnostního hlediska byste neměli pohánět vřeteno maximální rychlostí. To znamená, že jen díky tomu se řezná rychlost sníží přibližně o 10 – 15 %. Tuto „ztrátu“ lze částečně kompenzovat instalací frézy s větším průměrem. Tím se rychlost mírně zvýší. Pokud nemáte vhodný nástroj po ruce, budete se muset rozhodnout, zda utratit peníze za nový nástroj, nebo se spokojit s možnostmi, které frézka má. To vše lze opět ověřit pouze praxí práce na konkrétním zařízení, ale obecný význam doporučení je jasný.

Feed

Tomuto parametru frézování byste měli věnovat velkou pozornost!

Trvanlivost frézy a kvalita zpracování obrobku závisí na tom, jak silná vrstva je odstraněna při jednom průchodu, tedy při každé otáčkě vřetena. V tomto případě hovoří o posuvu na 1 (2,3) zubu v závislosti na typu nástroje (jedno-, dvou- nebo tříchodová fréza).

Doporučené hodnoty posuvu na zub udává výrobce nástroje. V tomto bodě řezacího režimu naráží mlynář na potíže, pokud pracuje s frézami „made in China“ nebo nějakého pochybného (neznámého) původu. Ve většině případů se můžete zaměřit na rozsah posuvu (mm) 0,1 – 0,25. Tento režim je vhodný pro téměř všechny běžné materiály podléhající frézování. Během procesu řezání se ukáže, zda stačí trochu „přidat“ (ne však dříve než po 1. průchodu). Ale neměli byste zkoušet méně než 0,1, s výjimkou šperkařských prací pomocí mikromlýnek.

Frézování by mělo začít s minimálním posuvem 0,1. Během procesu se ukáže, jak tvárný je zpracovávaný materiál před konkrétní frézou. Tím se vyloučí možnost zlomení břitu (zubu) a umožní se přesná „diagnostika“ schopností stroje a nástroje, zejména jde-li o „cizí“ zařízení.

Užitečné tipy

• Překročení optimální hodnoty posuvu je spojeno se zvýšením teploty v pracovní oblasti, tvorbou silných třísek a rychlým zlomením frézy. U nástrojů s průměrem nad 3 mm byste měli začít s 0,15, ne více
• Pokud nelze rychlost frézování součásti zvýšit optimálním využitím možností zařízení, můžete zkusit nainstalovat dvoubřitou frézu.
• Při výběru nástroje je třeba vzít v úvahu, že zvětšení délky řezné části vede ke snížení posuvu a zvýšení vibrací.
• Neměli byste se snažit zvýšit rychlost zpracování výměnou frézy za podobnou, ale s více zuby. Třísky z takového nástroje se hůře odebírají, a proto často vedou k prudkému snížení kvality frézování. V některých případech, když jsou drážky zcela ucpané, fréza začne běžet naprázdno. Taková náhrada nemá smysl.

Výkon

Vysoce kvalitní frézování lze dosáhnout pouze zkušenostmi. Konkrétní stroj + nástroj + praktické zkušenosti, dovednosti. Proto byste neměli slepě věřit ani tabulkovým údajům. Například nezohledňují míru opotřebení frézy, se kterou se má pracovat. Není třeba se bát experimentovat, ale vždy je třeba začít s minimálními hodnotami parametrů. Když mistr „cítí“ stroj, frézu a zpracovávaný materiál, sám určí, v jakém režimu má pracovat.