Последнее обновление: 2024-07-16 Автор 5 Min Читать

Руководство по материалам для фрезерных станков с ЧПУ

Материалы для фрезерных станков с ЧПУ

В этой статье слово «конец» будет использоваться для обозначения всех режущих поверхностей фрезерного станка с ЧПУ. В отрасли различные типы концов могут называться концами, битами, концевыми фрезами, резцами или сверлами (и это лишь некоторые из них). Некоторые из этих названий больше подходят для определенных концов, но для ясности в этой статье все они будут называться «концами».

Выбор материалов для работы на фрезерном станке с ЧПУ требует рассмотрения факторов, выходящих за рамки желаемой конечной детали. Различные материалы по-разному подвергаются влиянию фрезера, в зависимости от используемого конца и настроек станка. Сам фрезер, особенно используемый конец, подвержен влиянию материала. Важно понимать доступные варианты материалов и уметь делать прогнозы на основе поведения известных материалов при принятии решения работать с нестандартным материалом.

Дерево

Существует множество видов древесины, доступных для обработки на фрезерном станке с ЧПУ, и нельзя недооценивать изменчивость их свойств. Они различаются по твердости, прочности, жесткости и плотности, среди прочих свойств. Однако вся древесина представляет собой композит из природных полимеров целлюлозы и лигнина с некоторым содержанием сока или смолы.

Важно помнить, что свойства будут меняться в зависимости от содержания влаги в древесине. В общем, влажность делает древесину мягче, более гибкой, плотной и более клейкой. Древесину, используемую фрезерами, всегда следует хранить в сухом месте и резать в сухом состоянии.

Неудивительно, что древесина по всему спектру свойств довольно идеальна для использования в фрезерном станке с ЧПУ. Древесина имеет низкую твердость по сравнению с обычными стальными торцами фрезера, поэтому износ станка невелик. Древесина также имеет очень низкую пластичность, поэтому удаленная древесина будет раскалываться на мелкие опилки, которые легко выбрасывать или убирать пылесосом из рабочей зоны, позволяя торцу оставаться относительно холодным.

Виды древесины

• Мягкие породы дерева: сосна, кедр, пихта.

• Твердые породы дерева: дуб, клен, вишня, орех.

• Инженерная древесина: фанера, МДФ (древесноволокнистая плита средней плотности), ДСП.

ПРИМЕЧАНИЕ: Операторам следует ожидать соответствующего снижения скорости съема материала при работе с более плотной или жесткой древесиной.

Композитные ламинаты и фанера

При резке материала любым методом следует сначала позаботиться о механизме разрушения материала. В случае ламинированных композитов (например, углеродного волокна, некоторых стекловолокон и фанеры) механизм разрушения, о котором следует знать, — это расслоение слоев. Это можно проверить на любом крае материала, попытавшись открыть край и наблюдая за поведением образовавшейся трещины:

1. Трещина всегда распространяется к поверхности по кратчайшему пути – межслойное разрушение.

2. Трещина распространяется в плоскость листа – Разрушение путем расслоения.

Для материала, который выходит из строя из-за расслоения, края, скорее всего, будут рваться и коробиться вертикально во время фрезерования. Чтобы предотвратить этот результат, рекомендуется использовать компрессионный конец.

Компрессионный конец сочетает в себе режущую кромку нисходящей спирали вверху с режущей кромкой восходящей спирали внизу. Это означает, что разрезаемый материал имеет верхнюю и нижнюю поверхности, сжатые к центру во время резки, что позволяет прочности материала на сжатие противостоять его слабости к раскрытию трещин при растяжении.

Помните, что компрессионные концы выталкивают удаленный материал вбок, а не вверх или вниз, поэтому материал можно удалить только вдоль открытого края.

Виды композитов

• Стекловолокно: армированный пластик.

• Углеродное волокно: высокое соотношение прочности и веса.

• Фенопласт: термостойкий, долговечный.

запомнить что зона сжатия между двумя направлениями резки на конце должна быть расположена по центру вашего материала.

- Компоненты вашего композита следует рассматривать как совместно, так и по отдельности.

- Если матрицей композита является полимерная смола, то следует применять соображения, соответствующие данному типу пластика.

- Если композит содержит абразивные волокна или частицы, используйте соответствующим образом закаленный конец фрезы и охлаждение для уменьшения износа.

пластики

Пены

Полимерные пены доступны для фрезерования на станках с ЧПУ и имеют преимущество в том, что не создают заметного износа на конце, позволяя при этом создавать сложные формы для индивидуальной упаковки, эстетики, геометрии испытаний или для практики с низким риском. Определяющей характеристикой этих материалов является их низкая прочность на сдвиг, что позволяет резать их быстро и легко.

При выборе этих материалов, если прочность на разрыв пены даже ниже прочности на сдвиг, то вместо чисто срезанных стружек могут отрываться куски. Также возможно, что куски относительно жесткой и гибкой пены оторвутся и намотаются на конец фрезера.

Для редких пен с таким риском обязательно используйте острые режущие концы на высоких оборотах с агрессивными каналами, а не абразивные или мелкие концы. Однако жесткие пены можно истирать вместо резки, чтобы предотвратить их деформацию.

Мягкие пластики

Мягкие пластики (например, полиэтилен низкой плотности) определяются относительной мерой: это полимеры, которые при резке образуют «завитки» или очень длинные стружки. Это означает, что они менее твердые и, вероятно, более пластичные. Имейте в виду, что более мягкий пластик также, вероятно, будет иметь более низкую температуру плавления и терять размерный допуск, изгибаясь при резке в горячем состоянии. Уменьшите эту тенденцию с помощью прохладной температуры окружающей среды, вентиляторов и неглубоких разрезов. Режущий конец с меньшим количеством канавок или менее агрессивными каналами может уменьшить проблемы, вызванные застреванием длинных завитков.

Жесткий пластик

Твердые пластики (например, полиметилметакрилат) определяются относительной мерой: при резке они дают короткие стружки с обломанными концами. Это означает, что они более жесткие и могут быть разрезаны менее агрессивно канавчатыми концами, поскольку удаление более мелких частиц должно быть проще. Однако перегрев все еще может легко стать проблемой.

Твердые пластики меньше деформируются в массе при перегреве, но могут плавиться или разрушаться прямо на режущей поверхности, вызывая накопление обугленного пластикового материала на конце фрезера и препятствуя резке. Уменьшите эту тенденцию с помощью прохладной температуры окружающей среды, вентиляторов и неглубоких резов.

Типы пластмасс

• Акрил: прозрачный, красочный, прочный.

• Поликарбонат: высокая ударопрочность, прозрачный.

• ПВХ (поливинилхлорид): прочный, универсальный.

• HDPE (полиэтилен высокой плотности): легкий, устойчивый к влаге.

Драгоценные металлы

В подавляющем большинстве случаев единственный металл, который следует резать фрезером, — это алюминий. Некоторые сплавы Al с высоким содержанием Si очень твердые, и их следует использовать только на фрезерных станках.

Алюминий будет производить длинные завитки при резке обычными концами, что часто приводит к заклиниванию, если нет большого зазора. Когда алюминий необходимо резать с небольшим допуском, следует использовать специальный стружколомающий конец. Этот тип конца, обладающий свойствами между абразивными концами и многоканавочными режущими концами, имеет «алмазный» ромбоэдрический рисунок поверхности, который не позволяет одной режущей поверхности оставаться в контакте с большим количеством материала в течение всего оборота резания, тем самым разбивая удаляемый материал на множество отдельных стружек.

Помните, что твердость и диффузионное охлаждение металла чувствительны к температуре окружающей среды, поэтому правильные настройки вашего фрезера могут измениться, если температура в вашем рабочем пространстве не контролируется. При повышении температуры конец изнашивается ускоренными темпами из-за размягчения, а поверхность металла становится более пластичной, что приводит к «размазыванию» деформации вместо чистых, точных разрезов. Режьте относительно медленно и используйте охлаждающие вентиляторы.

В редких случаях возможна обработка металлов, отличных от алюминия.

- Некоторые сплавы латуни достаточно мягкие, чтобы фрезеровать их с особой осторожностью, выбирайте очень твердые концы и траектории ЧПУ, специально разработанные для этой цели.

- Теоретически можно фрезеровать и очень мягкие металлы, такие как чистая медь, золото или свинец.

- В случае плотного, высококовкого материала, например, мягкого чистого металла, выбирайте агрессивные режущие кромки с небольшим количеством канавок.

- В случае плотного, высококовкого материала, например, мягкого чистого металла, выбирайте агрессивные режущие кромки с небольшим количеством канавок.

Типы металлов

• Алюминий: легкий, устойчивый к коррозии.

• Латунь: декоративная, легко режется.

• Сталь: прочная, долговечная.

• Медь: токопроводящая, мягкая.

Камень и керамика

Очень жесткие, твердые материалы с низкой прочностью, такие как осадочный камень и обычная керамика (гранит, песчаник, плитка), можно обрабатывать с помощью твердых абразивных наконечников.

Эти концы часто изготавливаются из металла с внедренными алмазными частицами в качестве абразива. Для плитки с очень низкой прочностью может подойти неглубокий, густо рифленый или стружколомающий конец из быстрорежущей стали или карбида.

Обычно фрезерный станок с ЧПУ используется для этих материалов, когда требуется рельефная детализация или сложные узоры кромок. Из-за высокой твердости и низкой теплопроводности камня и керамических материалов создается большое количество тепла, и очень мало тепла отводится поверхностью и удаляемыми частицами. Это означает, что накопление тепла на конце фрезера является серьезной проблемой. Рекомендуется прямое водяное охлаждение.

Виды камня и керамики

• Мрамор: элегантный, относительно мягкий.

• Гранит: твердый, долговечный.

• Керамическая плитка: твердая, хрупкая.

Для достижения желаемых результатов в проектах фрезерных станков с ЧПУ правильный материал является решающим элементом. Каждый материал обладает уникальными свойствами и требует определенных инструментов, скоростей и методов. Следование лучшим практикам, изложенным в этом руководстве, поможет вам максимально использовать возможности вашего фрезерного станка с ЧПУ.

Вопросы безопасности, на которые следует обратить внимание при работе с ЧПУ-станками

2019-07-02 Предыдущее сообщение

Руководство по основам лазерной сварки

2019-07-11 Следующий пост

Дальнейшее чтение

2025 Лучшее программное обеспечение CAD/CAM для станков с ЧПУ (бесплатное и платное)
2025-02-06 2 Min Read

2025 Лучшее программное обеспечение CAD/CAM для станков с ЧПУ (бесплатное и платное)

Ищете бесплатное или платное программное обеспечение CAD и CAM для обработки на станках с ЧПУ на базе Windows, macOS, Linux? Ознакомьтесь с этим руководством, чтобы узнать о 21 лучшем программном обеспечении CAD/CAM 2025 для популярных станков с ЧПУ, включая AutoCAD, MasterCAM, PowerMill, ArtCAM, AlphaCAM, Fusion 360, SolidWorks, hyperMill, UG & NX, SolidCAM, Solid Edge, BobCAD, ScultpGL, K-3D, Antimony, Smoothie 3D, DraftSight, CATIA, CAMWorks, HSM, SprutCAM.

2025 Лучшие фрезерные станки с ЧПУ для алюминия
2025-02-05 7 Min Read

2025 Лучшие фрезерные станки с ЧПУ для алюминия

Найдите и купите лучшие фрезерные станки с ЧПУ 2025 для 2D/3D Механическая обработка алюминиевых деталей, фрезерование пресс-форм, рельефная скульптура, резка алюминиевых листов, труб и профилей.

Руководство по покупке вашего первого фрезерного станка с ЧПУ 2025
2025-02-05 14 Min Read

Руководство по покупке вашего первого фрезерного станка с ЧПУ 2025

Это руководство поможет вам понять, что такое фрезерный станок с ЧПУ? Как он работает? Какие бывают типы? Для чего он используется? Сколько он стоит? Как выбрать и купить?

Контроллер ЧПУ Weihong NcStudio V5.5.60 Настройка на английском языке
2025-02-05 2 Min Read

Контроллер ЧПУ Weihong NcStudio V5.5.60 Настройка на английском языке

Контроллер машинного зрения с ЧПУ Weihong NcStudio V5.5.60 ENGLISH поддерживает функции предварительного запуска, возобновления работы с точки останова, мастера MPG, обратной резки и многое другое.

10 лучших производителей и брендов станков с ЧПУ в мире
2025-02-05 18 Min Read

10 лучших производителей и брендов станков с ЧПУ в мире

Мы перечислили 10 лучших производителей и брендов станков с ЧПУ исключительно для справки, включая Haas, Mazak, DMG MORI, Trumpf, MAG, AMADA, Hardinge, Okuma, EMAG, Makino в мире.

22 наиболее распространённые проблемы фрезерных станков с ЧПУ и их решения
2025-02-05 7 Min Read

22 наиболее распространённые проблемы фрезерных станков с ЧПУ и их решения

Вас могут беспокоить различные проблемы при использовании фрезерного станка с ЧПУ. В этой статье вы узнаете о 22 наиболее распространенных проблемах и решениях для их устранения.

Опубликовать свой отзыв

Рейтинг от 1 до 5 звезд

Поделитесь своими мыслями и чувствами с другими

Нажмите, чтобы изменить капчу