Фрезерование — вид механической обработки¶

Фрезерование — это вид механической обработки резанием, при котором с заготовки снимают слой материала с помощью вращающегося многолезвийного инструмента — фрезы. Относится к числу наиболее распространённых способов обработки металлов и других материалов на металлорежущих станках. Позволяет получать плоскости, пазы, зубья, фаски, сложные фасонные поверхности с высокой производительностью.

¶Основные признаки процесса

При фрезеровании резание осуществляется несколькими режущими кромками,依次 чередующимися во вращении. Каждое зубо входит в контакт с заготовкой на короткое время, что обеспечивает отвод тепла и стружки. Главное движение — вращение фрезы; движение подачи — поступательное перемещение заготовки или инструмента.

Ключевые параметры процесса:

• Частота вращения фрезы (об/мин) — определяет скорость резания.
• Подача — на зуб (мм/зуб) или на минуту (мм/мин).
• Глубина резания — толщина снимаемого слоя.
• Ширина фрезерования — протяжённость обрабатываемой поверхности.

¶Классификация

По расположению оси вращения фрезы относительно обрабатываемой поверхности различают:

По характеру движения подачи:

• Продольное — подача вдоль оси станка.
• Поперечное — подача поперёк оси.
• Вертикальное — подача вверх/вниз.
• Круговое — заготовка вращается вокруг вертикальной оси (обработка дуговых поверхностей, пазов).
• Спиральное — одновременное сочетание подач.

По виду обрабатываемой поверхности:

• Черновое — быстрое снятие припуска.
• Чистовое — получение заданной точности и шероховатости.

¶Инструмент — фрезы

Фрезы изготавливают из быстрорежущих сталей (Р6М5 и аналоги), инструментальных сплавов (твердые сплавы ВК, ТТ) и с напайными пластинами из кубического нитрида бора или алмаза. Основные типы:

• Дисковые (торцовые) — для пазов, канавок, шлицев.
• Цилиндрические — для обработки плоскостей.
• Конические — для фасок, снятия заусенцев.
• Червячные — для нарезания зубьев.
• Фасонные — для сложных профилей.
• Концевые (центровые) — для карманов, пазов, контуров.

¶Станки

Фрезерование выполняют на фрезерных станках. Основные типы:

• Универсальные горизонтально-фрезерные — ось шпинделя горизонтальна.
• Вертикально-фрезерные (карусельные) — ось вертикальна, часто с поворотным столом.
• Копировально-фрезерные — для воспроизведения сложного профиля по шаблону.
• Программно-управляемые (ЧПУ) — с числовым программным управлением, позволяют обрабатывать сложные пространственные поверхности.

В России производством фрезерных станков занимаются предприятия в Коврове (завод «Каскад»), Туле, Ростове-на-Дону и других промышленных центрах.

¶Схемы фрезерования

По способу контакта инструмента с заготовкой:

• Встречное — подача направлена против вращения фрезы; снижает вибрации, применяется при черновых операциях.
• Попутное — подача совпадает с направлением вращения; обеспечивает лучшее качество поверхности, используется при чистовых операциях.

По зоне контакта:

• Непрерывное — зубья постоянно соприкасаются с заготовкой (продольное фрезерование).
• Прерывистое — контакты чередуются с паузами (поперечное фрезерование).

¶Область применения

Фрезерование применяется в машиностроении, судостроении, авиации, инструментальном производстве. С его помощью изготавливают корпусные детали, шестерни, шпоночные пазы, резьбы, матрицы и пуансоны для штампов, детали пресс-форм. На фрезерные операции приходится значительная доля всей механической обработки в серийном производстве.

¶Достоинства и ограничения

К достоинствам относятся высокая производительность, возможность обработки широкого спектра материалов (сталь, чугун, алюминий, пластмассы, дерево), универсальность. Ограничения — вибрации при больших вылетах инструмента, сложность обработки закрытых полостей, зависимость точности от жёсткости станка и крепления заготовки.

Источники:

• ГОСТ 25804-83. Инструмент фрезерный. Общие технические условия.
• Справочник технолога-машиностроителя / под ред. Б. А. Ашихмина.
• Косилова И. С., Мещеряков Р. К. Справочник технолога-машиностроителя.