Содержание

ВОПРОС Проблемы при фрезеровании печатных плат. Хэлп!

Приветствую всех! Прошу помощи знатоков по последующей дилемме. Гравирую платы. Три схожих блока 65 х 96 мм, в каждом по 10-ть разных плат на листе фольгированного текстолита FR4 0,5 мм 15 мкм (брал в TIXER), 200 х 100 мм. Алтарь – фанера 10 мм, на него при помощи обоестороннего скотча (Момент) креплю текстолит сполшняком по всей поверхности. На первом листе потренировался, отладил программку, получил удовлетворяющий меня итог. Гравер V-образный 0.5х30. Обороты шпинделя 10.000, скорость резания 400 мм/мин, врезание 100 мм/мин. Стратегия обработки по профилю, снаружи проводников, в конечном итоге зазор меж ними выходит от 0.6 до 0.9 мм. На первом листе ставил глубину гравирования 0.021 при заглублении за проход 0.007. Естественно использовал карту высот. Качество было полностью солидное, имхо. Поставил 2-ой лист текстолита и начались препядствия. Непрорезы на неких участках, при этом не всюду и не беспорядочно, а в определенных зонах – в нижней половине листа, и на правом фланге. 1-ая моя версия, что граверу писец, не канает, потому что обработка начинается снизу и конкретно там непрорезы. Хотя на всякий случай поставил свежайший, итог тот же. При всем этом помянул недобрым словом китайского продавана. под видом новых впаривает переточку, у всех различная маркировка нанесена. 2-ая версия, про люфты тоже не подтвердилась, люфтов нет. А если и есть малые, тактильно неощутимые, то почему они дают о для себя знать исключительно в нижней половине листа? 3-я версия тоже не подтвердилась о «гуляющем» текстолите – приклеен насмерть Скажите, вы хорошо это прикрепили? Не беспокойся, алкаш. Не сорвешь! (с).

Что-то я делаю не так, что-то важное упустил из виду. Невнимательность к мелочам мой бич.

Карта высот работает неправильно. Как это проверить?

Толщина меди разная на разных участках листа. Внизу и на правом фланге значительно толще. Такое может быть, чтобы в 2 – 3 раза?

Если вначале глубину гравирования задавал 0.021, то на этих участках дошел уже до 0.051.

какой, фреза, выровнять, поверхность

На фото третий блок после гравирования на глубину 0.051 мм, крайние платы почти полностью не прорезаны.

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть вторая, инструмент и приспособления

На днях устыдили меня, мол ругаюсь на дилетантов, а сам ничего хорошего не пишу, а обещал ажно «цикл статей». Пришлось достать старый черновик и доработать. Для забывших — первая часть про выбор станка тут.

Предположим, что Вы определились с моделью фрезера, провели первичные переговоры с поставщиком и начали морально готовиться к покупке. Что еще понадобится для начала работы?

Хотя многие поставщики вкладывают в комплект «стартер кит», для комфортного домашнего использования он будет явно недостаточен. Так что сразу начинаем искать/покупать/делать следующее:

— Режущий инструмент — фрезы/граверы и боры — Дополнительные цанги к шпинделю — Крепеж для стола — Систему изоляции и/или удаления стружки

И да, сразу оговорюсь: данная статья касается домашних фрезеров со шпинделями типа Kress или китайчонками с цангой Er11, поэтому во-первых предположим, что хвостовик фрезы у нас цилиндрический до 6 мм (у Кресса есть 8, но нормальной его работу с 8кой не назовешь — слабенький он таки), во-вторых, механический инструмент смысла не имеет — мощи не хватит, а в третьих, сверла-развертки-метчики-флайкаттеры недоступны, поскольку минимальная скорость — 6000 оборотов.

Режущий инструмент

Станок у нас фрезерный, так что о фрезах в первую очередь. Фрезы подразделяются по:

1.1. Прямые (end mill) — фреза с рабочей областью цилиндрической формы, дающая в идеале паз с идеально прямоугольным дном

1.2. Круглые (ball mill) — фреза с рабочей областью, оканчивающейся радиусом, дающая в идеале паз с радиусными стенками

1.3. Bull nose mill — прямая фреза со скругленным краем, дающая паз с прямым дном, но радиусным переходом между дном и стенкой.

1.4. Конические (cone mill) — фреза с конической рабочей областью, заканчивающейся радиусом или прямой площадкой

1.5. Фасонные (profile mill) — фрезы с определенным профилем, в случае с ЧПУ могут иметь смысл либо для ускорения работы, либо для создания поднутрений.

1.6. Пазовые (slot cutter) — фрезы для создания пазов с поднутрениями типа Т-пазов, ластохвостов, О-пазов и пр.

1.1. Спиральные с удалением стружки вверх — работают на большинстве материалов.

1.2. Прямые, они же half-pipe mill, они же граверы в русскоязыной литературе — без удаления стружки, подходит для слоистых материалов типа фанеры, гетинакса и пр, либо для раскроя листовых пластиков, когда спиральная фреза может поднять матерал над столом

1.3. Спиральные с удалением стружки вниз — для ламинатов, если важно обеспечить максимально ровный рез ламинирующего покрытия

1.4. Спиральные компрессионные — фрезы со переменной спиралью, нижняя часть отводит стружку вверх, верхняя — вниз, для двухсторонних ламинатов, чаще всего — для раскроя алюкобонда/дибонда.

Для работы с пластиком/деревом обычно хватает одно-двухперой фрезы во всем диапазоне размеров, с цветметом 4-6 мм уже может понадобиться 3-4перая.

Отношению рабочей части к хвостовику

4.1. Равномерные — одинаковая рабочая часть и хвостовик.

4.2. Обниженные — хвостовик шире рабочей части. Актуально для мелких фрез.

4.3. Расширенные — часто для фасонных фрез, обычные такие в продаже не встречал, но сам делал, хвостовик уже рабочей части.

Материалу, углу заточки, углу спирали, покрытию и т.д.

Тут перечислять, пожалуй, бесполезно — технологий великое множество. Стоит только отметить, что производитель обычно пишет рекомендованный материал и качество обработки (черновое/чистовое), если вы закупаетесь на али, где продавец побрезговал давать рекомендации или рекомендации явно фейковые («суперчистовая обработка титан/алмаз/колбаса/фанера»), попробуйте найти аналогичную внешне фрезу (спиральная, один заход, желтенькая) у именитого производителя в каталоге и ориентируйтесь на эти данные.

Отдельно стоит выделить бор-фрезы — фрезы с большим количеством очень маленьких режущих элементов и относительно мощной сердцевиной. Такие фрезы предназначены для доводки или поверхностной обработки материалов типа шлифовки, снятия тонкого слоя, гравировки твердых материалов и т.д.

Теоретически, со станком можно использовать сверла, но не забывайте учитывать обороты. Все-таки сверла обычно рассчитаны на дрель, где обороты редко превышают 800 об/мин, а на обсуждаемых шпинделях 6000 минимум. Впрочем, для мелких сверел это будет скорее плюсом, но если речь заходит о 3 и более мм, во-первых постарайтесь приобретать сверла с покрытием, а во-вторых, стройте траекторию для сверления таким образом, чтобы сверло не успевало перегреться.

Цанги и переходники

Поскольку поставщик у нас в лучшем случае российский перепродавец, а в худшем — китаец, рассчитывать стоит на минимизацию комплекта. А боль-мень серьезная работа со станком подразумевает наличие некоторого количества фрез, скорее всего с разными хвостовиками. Теоретически, в продаже существуют переходники — дополнительные цанги, позволяющие вставить фрезу с хвостовиком 3 мм в цангу 6 мм, но стоит помнить что это во-первых снизит жесткость, а во-вторых снизит точность установки фрезы.

Конечно, набор цанг — вторичен от используемых фрез, если Вы уже определились с набором фрез, то можно не мудрствовать и набрать цанги под свой набор. Тем не менее, цанги обычно менее доступны, чем фрезы и можно оказаться в ситуации, когда фреза есть, а цангу под нее ждать с Китая 3 недели, поэтому рекомендую взять как минимум 3 штуки: 6 мм (максимальная), 4 мм (чаще всего под нее идут мелкие фрезы и конические граверы) и 3 мм (ровные чистовые фрезы).

Стандарт Er11 подразумевает полный диапазон от 0,5 мм по 7 мм с шагом 0,5, т.е. цанги идут 0,5-1, 1-1,5, 2-2,5 мм и так далее.

Крессовский шпиндель имеет проприеритарную цангу, но благодаря распространенности самого шпинделя и клонов/подделок, достать цанги не проблема. В наличии по магазинам обычно есть цанги 3,4,5,6 и 8 мм 3.175 мм «американского стандарта», в котором у нас встречаются борезы и граверы. При этом сама цанга цетырехчастная, т.е. диапазон зажатия вряд ли сильно больше пары десяток, так что зажать фрезу с хвоствоиком 3.5 мм будет просто нечем. Впрочем, это вряд ли будет проблемой в домашнем применении.

Чуть не забыл: цанги обычно продаются отдельно от гаек. В принципе, нет никакой проблемы в перекидывании цанг в одной гайке, но мне лень, да и есть мелкая, но вероятность что при перекидывании занесешь в резьбу какой-нибудь мусор, а это опасно для резьбы.

Крепеж для стола

Большинство домашних роутеров оборудованы либо столом с Т-пазами, либо столами с сеткой резьбовых отверстий. И в том и в другом случае наиболее распространенный крепеж выглядит как стальной или алюминиевый прижим с одним резьбовым и вторым гладким отверстием. В Т-паз вставляется Т-болт, который проходит через отверстие прижима и фиксируется гайкой, второй болт отжимает прижим от стола. В комплекте со станком обычно идут 4 прижима, которые при интенсивной эксплуатации довольно быстро выходят из строя: срезаются резьбы на винтах и прижимах. Иногда китайцы вместо Т-болта кладут в комплект обычные болты и Т-гайки, рекомендую сразу озаботиться заменой на Т-болты.

Вместо задних (упорных) винтов можно приспособить куски материала или специальные ступенчатые клинья, но в случае работы со скользким пластиком это может сослужить дурную службу: крепеж будет «отползать» от фиксируемого материала.

Альтернативой прижимам могут служить станочные тиски — специальные тиски с минимизированной высотой и адаптированной для установке на столе рукояткой (или вообще под ключ). Плюс — мЕньшая морока при установке материала, повторяемость, относительная точность. Если Вы работаете с похожими небольшими заготовками, можно один раз в жизни выставить тисы, записать их координаты и в дальнейшем отталкиваться от них. Минусы — большая часть готовых тисков съедает 20-30 мм высоты минимум, а обсуждаемые станки редко имеют более 70 мм под порталом, ну и с большими размерами тисы обойдутся неимоверно дорого.

Еще один вариант — приклеивание заготовки к столу. Как ни странно, силы удержания на хорошем двустороннем скотче хватает даже на щадящую гравировку цветмета, не говоря уже о пластиках. В не к ночи упомянутом Roland даже в инструкции было что-то про скотч написано. Минусы очевидны: переменная надежность, ну и главное — отдирать уже готовое изделие, а потом чистить его от скотча.

Ну и напоследок — экзотика для домашних станков, вакуумный прижим. В принципе, не такая уж сложная штука, но требует дополнительного вакуумного насоса и таки сжирает 10 мм высоты минимум.

Система изоляции и удаления стружки

Одна из наиболее частых проблем использования роутера дома — шум и пыль. И если с шумом еще можно смириться, то пыль выбешивает конкретно. А в случае обработки камня/гетинакса/стекла/композитов — пыль еще и вредна.

Возможны 2 варианта борьбы: активная аспирация пылесосом со щеткой, смонтированной на шпинделе, и создание «кабинета» для станка.

Щетка вроде хороша, но при многочасовых траекториях рев пылесоса создает неповторимую атмосферу в доме. Ну и если идет глубокая выборка, ворс щетки постоянно изгибается и довольно быстро портится. Поэтому мы оставили систему аспирации только на самом большом фрезере, а мелкие убрали в кабинеты из прозрачного поликарбоната и ламината. Не так компактно, конечно, зато кабинет гасит и немножко звука, и пыль.

Мой личный набор «молодого бойца»

И напоследок — маленький бонус. Мой личный набор «молодого бойца», который я покупаю/делаю для каждого нового фрезера (основная работа — 3D фрезерование форм по ПП, ПОМ, ПЭТ, композиты):

  • 6 мм однозаходная прямая длинная — кромка 40 мм, общая длина 75, китайка.
  • 6 мм шариковая хорошая (Widia/Makestag/SGS)
  • 4 мм однозаходная прямая длинная китайка
  • 3 мм двузаходная прямая длинная хорошая
  • 3 мм двузаходная шариковая длинная хорошая
  • 1,5 мм с удлиненной шейкой прямая хорошая
  • 1,5 мм с обычной шейкой шариковая хорошая
  • 0,8 мм с обычной шейкой шариковая, либо коническая с круглой пяткой 0,8 мм.

Промышленный пылесос. В принципе, сейчас придумал кабинет без дна, в котором стружка будет ссыпаться в коробку сама, так что пылесос будет не очень нужен. Но до этого — покупал в каждое новое место, куда ставим станок, без пылесоса из кабинета стружку доставать шибко тяжело. Этого набора вполне хватает в 99% случаев.

На этом разрешите откланяться, в следующий раз — немножко о софте, общие понятия обработки и стратегии обработки.

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть пятая, обработка

Я начал писать эту статью уже давно, но недавняя статья «Гребной винт «незацепляйка» на станке с ЧПУ» вывела меня из душевного равновесия, и буквально швырнула за дописывание. Это что же такое получается — пока я тут прокрастинирую, в интернете кто-то так и будет неправ? Я же весь на икоту изойду, когда опубликую, и будет мне вместо респекта и уважухи проклятия и позор. Поскольку статья дописана форсированно, будет некая нестыковка: изначально я планировал подробно описать хотя бы наиболее актуальные стратегии CAM программ, и даже начал это делать на синтетической детали:

READ  Какие мотоблоки лучше Weima или Хопер

Но в связи со спешкой решил скомкать разбор стратегий, надергав оттуда отдельных фраз, и по-чапаевски кинуться в бой. Для этого я зашел на известный многим GrabCAD, нашел первый попавшийся винт, и бессовестно его упер. Винт так себе, да и вообще нормально профилированных винтов при беглом осмотре там не нашел, но самому строить было лень. Так что сейчас маленько еще подрыкаемся и будем пилить производную от этого винта деталь

Кому уже интересно — велкам под кат. Много картинок, торопливое изложение и некачественный текст гарантирую.

По неясным мне причинам я переделал модельку в двухлопастную и отмасштабировал до 180 мм. Но естественно это непринципиально.

Итак, мы имеем деталь с ярко выраженными поднутрениями относительно обрабатываемых плоскостей. Теоретически, мы могли бы ее выпилить за один установ на токарно-фрезерном или на фрезере с вращающейся осью, но это экзотика в наших широтах, так что будем работать как деды завещали — двусторонней обработкой. Для этого добавим к модели вспомогательное тело, которое потом вручную (ну или очень нежными проходами фрезы) отрежем. Чтобы это тело было легко базировать при перевороте, добавим 2 параллельные лыски произвольного размера. В принципе, их глубина некритична, я сделал сквозные опять же из лени.

И в таком виде портируем в PowerMill. К сожалению, у нас не куплен модуль прямого импорта из SolidWorks, поэтому в моем случае портирование прошло не лучшим образом, некоторые поверхности вывернулись, но смысла описывать борьбу с этим, пожалуй, нет. После импорта получилась вот такая загогулина, с ней и будем работать.

Перво-наперво нужно задать заготовку. Для CAM программы это некоторая виртуальная область, в которой он будет считать что есть материал, ну и соответственно его удалять или обходить. В идеале заготовку стоит обмерить, создать в CAD соответствующее тело и импортировать его в CAM. Но в данном случае это неактуально, задаем заготовку типа «цилиндр» по имеющейся модели с припуском 5 мм:

В реальном мире мы можем сделать заготовку произвольной формы заведомо больше чем насчитанные программой 260 по диаметру и хотя бы немножко больше реальной модели по толщине, например 50 мм.

Пробегаем по параметрам, отмеченным в прошлой статье — высоты, подводы, переходы, скорости и так далее. Если задать все это до создания первой траектории, параметры будут наследоваться во все создаваемые траектории, но их можно будет в каждой конкретной траектории поправить.

А теперь — самое веселое. Создаем нашу первую траекторию, пусть это будет выборка. Выборки вообще — класс черновых траекторий для грубого снятия материала. Они не формируют поверхности, только облегчают работу для дальнейших фрез. Выборок существует миллион разных, они могут строиться по самым разным принципам — от погружения (или даже сверления) до полноценных 3D выборок, мы же воспользуемся самым частым вариантом: выборкой 3D смещением. Поскольку нас интересует в первую очередь выборка модели внутри, создадим произвольную границу по модели:

Теперь выборка пройдет только внутри границы, наружный контур для базирования при перевороте обработаем позже.

Итак, жмакаем «создать траекторию» и выбираем среди предложенного разнообразия желанную выборку 3D модели смещением. Задаем ограничение внутри созданной границы, создаем инструмент (я сделал 12ю концевую фрезу), и настраиваем: допуск и припуск (опять же смотрим что это такое в прошлой статье), направление реза, а главное — шаги смещения и высоты. Они зависят от материала, станка, фрезы и т.д., но предположим что мы работаем с МДФ и у нас не совсем расхлябанный станок, тогда можно взять смещение по плоскости в 2/3 диаметра фрезы, а по высоте — в 1/4 диаметра, в нашем случае 8 и 3 мм соответственно.

Нажимаем «выполнить» и получаем чудо чудное — вся моделька исчиркана линиями. Это в общем и есть траектория — визуализация проходов инструмента. Зеленые — рабочие ходы, красные штриховые — отводы, бирюзовые — подводы и фиолетовые — переходы.

Обратите внимание, на визуализации видно, что фреза пройдется по верхнему торцу, и если Вы будете зажимать деталь за него, то горе и фрезе, и крепежу, и заготовке.

Попробуем воспользоваться утилитой симуляции обработки и увидим вот такое:

Заметно что контуры уже просматриваются, но все страшное и грубое. Впрочем, на то она и выборка. Так что займемся чисткой.

Для начала, чтобы два раза не вставать, подумаем, что мы тут можем сделать установленной 12 мм концевой фрезой. Ну конечно плоскости и вертикальные стенки! Делаем чистовую обработку «плоскости смещением», устанавливаем шаг в 1/3-1/4 фрезы, убираем ограничение границей, получаем первые «боевые» поверхности, которые уже не надо будет менять — верх ступицы винта и верх обечайки:

Дальше займемся отвесными стенками. Их у нас 3: внутренняя обечайка, наружная базирующая и ступица. Поскольку ступица прилегает к лопастям, мы пока про нее забудем и займемся обечайкой. Итак, снова создаем границу — произвольную по модели со смещением чуть более чем на полдиаметра фрезы внутрь:

И запускаем траекторию постоянной Z. Обратите внимание, что я не выставлял подводы — несмотря на то что траектория чистовая, меня не очень заботит качество поверхности на обечайке. Теоретически можно было вообще оставить тут все в черновой, но я буду использовать эти поверхности в качестве базирующих, поэтому припуск надо убрать под ноль.

Естественно, в таком варианте фреза пройдет вдоль всей наружной стенки, и если реальная заготовка была сравнима по толщине с заданной в траектории, то добра не будет. Можно вручную удалить часть проходов на произвольном уровне от верха заготовки, нам достаточно буквально 3-5 мм для надежного базирования.

Теперь таки поменяем фрезу на чистовую, пусть это будет 6 мм радиусная. Создадим границу для обработки лопасти. Для этого сначала скопируем границу из предыдущего пункта (которая офсет внутрь от обечайки) и добавим к ней смещенный на 3,5 мм контур ступицы. Должно получиться нечто вроде такого:

теперь выделим нужную нам поверхность лопасти и создадим границу по поверхности, ограниченную предыдущей границей:

Ну и в этой границе пройдемся банальным 3D смещением:

В данном случае, смещение вполне оправданно — материал мягкий и гомогенный, фреза относительно большая. В случае если бы жесткость системы была недостаточной для материала, правильней было бы обрабатывать стратегией «обработка поверхности», «параметрическим смещением» или по шаблонам-потокам, но это более трудоемко.

Чтобы не строить заново границу, банально сделаем копию этой траектории с поворотом на 180 градусов — это обработает вторую лопасть.

Что у нас осталось? А, ступица же. Обарботаем ее «постоянной Z» чистовой фрезой в границе 3,5 мм от контура ступицы, бессовестно украденной из предыдущей. Не забываем поставить осевой припуск: иначе фреза оставит на поверхности лопасти следы. Получится так:

Ну и проработаем угол сочленения лопасти с ступицей стратегией «чистовая угла однопроходная» внутри все той же границы 3,5 мм от ступицы. Подводы в таком виде оставили бы следы на ступице в нормальном материале, но мы все еще работаем с МДФ, поэтому не паримся.

Проверим на симуляции что же у нас получилось. Дважды выдано предупреждение о врезании в материал: первый раз на второй операции — когда 12я фреза вошла в заготовку в районе лыски, второй раз — при засверливании отверстия в ступице, чистовая обработка шариком идет по неснятому материалу. Простим меня за это и не будем исправлять, это не аварии, по крайней мере не в нашем материале.

А теперь делаем хитрый финт. Создаем Локальную систему координат с обратной стороны заготовки, ориентированную в обратную сторону по Z.

На физическом уровне заготовку переставляем вверх ногами, базируясь по обечайке и лыскам на ней. Я предпочитаю создать модель суппорта и вырезать посадочное место в бросовом материале, но это на любителя, некоторые пользуются другими способами зажима и выкатыванием (определением положения) имеющихся чистовых поверхностей.

Первые 3 траектории — выборку, плоскости и постоянную Z обечайки просто копируем с изменением системы координат. Так же поступаем с обработкой ступицы и проработкой угла лопасти. Сами лопасти придется обработать заново — стратегия обработки смещением не позволяет баловаться с изменением ориентации системы координат. Но это уже не беда, это мы уже умеем. Итого траектории обратной стороны выглядят так:

Для удобства я обычно либо в процессе обзываю траектории интуитивно-понятно, либо перед финальной симуляцией переобзываю, чтобы не запутаться. Формат не принципиален, я для себя назначил «номер-СК-тип-инструмент» например «4-1 низ постз ш6». После этого Можно запустить симуляцию и насладиться результатом:

Мое ИМХО, вполне рабочая деталь получилась. Можно делать заготовку, ставить на станок и в добрый путь. Удачи в переводе материала в стружку, камрады!

Домашний ЧПУ-фрезер как альтернатива 3D принтеру, часть четвертая. Общие понятия обработки

Начав писать про стратегии обработки, я понял что творю «обезьяний набор» — пошаговое руководство даже не для чайников, а для идиотов, мои шаги повторить можно, сделать свои по образцу тоже, но понимания не добавляется. В свое время, когда я внезапно решил стать фрезеровщиком, имея в бэкграунде высшее медицинское, МБА и 10 лет компьютерного ритейла, мне было очень сложно продираться через терминологию и абсолютно новый понятийный аппарат.

Конечно, большинство CAM программ оснащено хорошей справкой, но она все-таки написана технологами для операторов, и человек с улицы не всегда может понять что такое «оба в приращениях», зачем нужна «область безопасности цилиндр», какой тип подвода выбирать и что это вообще такое.

Ниже — моя скромная попытка пробежаться по базовым понятиям фрезерной обработки с краткой расшифровкой. Терминологию я использовал русскую из делкамовских учебников, она может не совпадать с другими CAM программами, но я думаю тут уже интуиция и Google спасут. Ну и как всегда, капелька личного опыта по обработке пластиков на хоббийных станках.

Скорость шпинделя

В действительности, скорость вращения шпинделя — несамостоятельный параметр, он зависит от инструмента и материала. В документации к нормальным взрослым фрезам есть параметр «скорость резания» в м/мин для разных материалов, это скорость кромки относительно материала.

Чтобы вычислить скорость вращения шпинделя, необходимо поделить рекомендованную скорость на длину окружности. Но тут есть 2 проблемы: во-первых, мы режем «домашние» материалы типа пластиков и дерева, для которых производители параметры реза не указывают, а во вторых, используем хоббийные фрезы, на которых вообще никаких режимов не написано. Так что скорость вычисляем эмпирически: рисуем простую траекторию типа паза, запускаем фрезу в материал на небольшой (700-1000 мм/мин) подаче и начинаем от 6000 потихоньку поднимать. Начало плавиться/подгорать — снижаем на пару шагов. По опыту для фрезы диаметром 6 мм скорость в вязких пластиках (капролон, ПП, ПЭ) — 6-8К, в жестких (ABS, ПС, PC) — 8-12к, в дереве — 15-18К, в цветнине — 10-20К. При уменьшении диаметра скорость увеличиваем, на чистовых — тоже увеличиваем.

Скорость подачи

Скорость подачи — тоже производная величина, но тут все еще хуже — если с одной стороны она зависит от вполне себе считаемых/документированных цифр типа «подача на зуб», то с другой — от жесткости системы станок-приспособление-инструмент-деталь (ака СПИД). Подачу на зуб Sz или Fz можно посмотреть в документации на фрезу, там она описана в мм/зуб (mm/t). При перемножении на количество зубов фрезы и частоту вращения она даст максимальную теоретическую скорость подачи.

Но мерить жесткость системы СПИД — сложно, да и неоправданно, поэтому как всегда у самодельщиков, подача параметр подбирается по опыту: пробуем разные подачи, начиная с 500 мм/мин (мы говорим о пластиках, да) когда нам перестает нравится звук (или ломается фреза, или вылетает заготовка) — снижаем скорость. Не забываем что подача для разных фрез и разных обработок будет разной. Общее правило такое: при уменьшении съема на зуб скорость повышаем, при увеличении — снижаем. Хотя в пластиках иногда случаются парадоксальные эффекты, например, качество вертикальных поверхностей ПОМ выше на более высоких скоростях. На моих станках при обработке пластиков чаще всего использую скорости от 1500 до 3000 мм/мин, поверхности получаются вполне.

Область безопасности

Область безопасности, она же ОБ — совокупность областей станка, где CAM считает что он гарантированно не встретит ни заготовки, ни крепежа. Через эту область осуществляются переходы, в ней разрешено по умолчанию ходить на ускоренной подаче. При обычных 2,5D обработках это плоскость — мы закрепляем деталь так, чтобы над всей зоной обработки было чисто и безоблачно. Тем не менее, иногда имеет смысл задать ОБ иначе, например, если мы фрезеруем только стороны заготовки, а крепимся через отверстия в заготовке в центре. Кроме того, некоторые фрезы не предполагают возможности вертикального или даже наклонного врезания в материал и надо объяснить CAMу что переходы и подводы должны быть только сбоку. В большинстве нормальных CAM для этого предусмотрены типы ОБ «блок», «цилиндр» или даже «модель», задающие ОБ соответственно.

Подводы и отводы

Многие материалы и типы обработок позволяют не заморачиваться с понятием подводов вообще — ПВХ, ПС, мягкие сорта дерева режутся в любом направлении любой фрезой на штатном режиме обработки. Подачу врезания выставили и поехали. Тем не менее, момент входа в материал и выхода из него отличаются как для фрезы (неравномерная нагрузка на плоскость, работа центром фрезы при вертикальном врезании многоперых фрез), так и для материала (зависание заусенки, выбивание щепки). Поэтому в CAM программах обычно предусмотрена возможность задать отдельные режимы для подводов и отводов.

  • Подвод «по вертикальной дуге»
  • Отвод «прямо»
  • Переход «обе в приращениях»
  • Подвод — перемещение на ускоренной
  • Подъем — перемещение на ускоренной

Высоты

Собственно, с высотами все относительно просто. Существует абсолютная безопасная Z, определяемая ОБ. Но представьте себе, что Вы прорабатываете надпись на дне коробочки смещением с очень маленьким шагом. Масса мелких переходов, на каждом CAM уводит фрезу в ОБ, переводит на пару миллиметров и потом мучительно едет вниз. Чтобы такого избежать, придумали относительную безопасную Z — высоту, на которой можно ходить при чистовых обработках после прошедшей выборки. Только надо помнить при этом, что если выборка в реале не сделана, например, оператор перепутал порядок траекторий, инструмент попробует перейти между сегментами в материале, попутно разворотив заготовку и сломавшись.

READ  Как собрать стартер STIHL 180

Мои личные параметры для мелких деталек абсолютная безопасная — 5-10 мм, относительная — 2-5 мм.

Переходы и зазоры

Переход — участок траектории между рабочими ходами фрезы. Как уже было сказано, может осуществляться на абсолютной или относительной безопасной высоте, в powermill’e соответствующие настройки называются «безопасный» и «оба в приращениях». Но иногда, особенно на чистовых или доборочных траекториях, имеет смысл организовать переход иначе, поэтому в CAM программах предусмотрены варианты:

  • По поверхности. Несмотря на то что правильно настроенные подводы и отводы практически не оставляют следов отрыва инструмента на заготовке, иногда, например если расстояние перехода невелико, имеет смысл сделать переход не отрывая фрезы вообще. alt=»image» /
  • Шаг по Z. Правильный выбор для траекторий с постоянной замкнутой обработкой вертикальных стенок, например, постоянной Z
  • Прямо. Настоящий хардкорный вариант, CAM игнорирует все и тупо прокладывает прямую между отводом и подводом. И горе встретившемуся на пути материалу, минус в зарплату оператору, запоровшему и фрезу и заготовку. Зато респект и уважуха герою, грамотно воспользовавшемуся инструментом и сократившим время переходов на часы (не шутка, такое было).

Припуски и допуски

Совсем простой, интуитивно понятный пункт.

Допуск — размер, который Вам безразличен и в пределах которого CAM может изголяться как хочет. С одной стороны, больше допуск — больше свободы для CAM, плавнее траектория, меньше изменений направления и так далее. С другой — в редких случаях CAM может, например, разгрузочный заход выборки разместить посреди вертикальной поверхности, и вне зависимости от того что в общем Вам на размер этой области по барабану, поверхность станет некрасивой. В наш век больших объемов памяти и мощных компов, считающих траекторию, пусть лучше CAM подумает немножко дольше и напишет лишних пару мегабайт в программе, чем потом чесать репу на тему что делать с огрехами. Я ставлю допуск в сотку на пластиках, вроде всем доволен.

Припуск — изначально понятие о черновой обработке. На уровне CAM припуск выглядит как построение эквидистантной (равномерно офсетнутой) от оригинальной модели. Общее правило выше я уже давал — размер припуска должен быть заведомо больше размера потенциального дефекта обработки, тогда даже при неприятности Вы сможете исправить огрех дальнейшей обработкой. Кроме этого, припуском можно пользоваться и в других целях, например, для масштабирования модели при подгонке совмещающихся пазов/бобышек. На пластиках в черновых обработках я ставлю припуск в 0,3-0,7 мм, этого хватает.

В общем где-то так. Теперь можно начинать статью о построении обработки в CAM, не отвлекаясь поминутно на размышления достаточно ли понятно я пишу и не закидывая статью сносками. Если что забыл или непонятно выразился — пишите комментарии, задавайте вопросы, постараюсь ответить.

какой, фреза, выровнять, поверхность

Можно ли сделать своими руками

Купить готовую плиту довольно дорогостоящее удовольствие, поэтому можно изготовить его самостоятельно. Это не сложный процесс, но необходимо в наборе иметь все нужные инструменты и детали.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания полноценного вакуумного стола понадобятся:

  • деревянный или металлический лист подходящего размера;
  • металлопрофиль;
  • вакуумный насос;
  • нагревательный элемент;
  • блок управления.

Непосредственно из инструментов необходимо: дрель, отвертка, паяльник и набор гаечных ключей.

Основные материалы изготовления

В вопросе, как подобрать фрезу для ЧПУ, нужно брать во внимание материал изготовления изделий. Чаще всего для создания фрез производители используют быстрорежущую сталь или твердосплавные металлы. Реже изготовители используют порошковый металл.

Выбор материала во многом зависит от ваших предпочтений и материалов, с которыми вы работаете. Для мягкого сырья (алюминий, МДФ, ДСП) целесообразно использовать концевые фрезы из быстрорежущей стали, которые эффективно работают на умеренной скорости. Также такие фрезы подходят для небольших станков с максимальной скоростью работы 6 тыс. оборотов в минуту.

Для работы с массивом дерева и другими прочными материалами лучше всего использовать инструмент из твердосплавных металлов.

Какой фрезой выровнять поверхность на чпу

Доброго времени суток, уважаемые посетители сайта. Данная тема урока это фрезеровка деталей с переворотом на станках с ЧПУ. Дело в том, что даже при наличии 4-й (поворотной) оси, данный метод более приемлем для фрезеровки большого количества деталей сложной формы (ножки кабриоли, капители, колонны, заходные столбы и пр.), либо для обработки деталей сложной ассиметричной формы, где мы можем столкнуться с проблемой написания УП для 4-й оси, либо когда деталь габаритная и нет возможности автоматически провернуть ее в центрах поворотной оси. При подготовке 3d модели для фрезеровки на 4-й оси я буду использовать 3ds Max, но можно использовать любой другой 3d редактор, например Blender. Для выполнения учебного задания возьмем деталь не симметричную относительно своей оси. См. Рис. 1-2.

И первое, что нам нужно сделать это узнать ее размеры. Для этого выделите модель и в правой панели инструментов кликните по значку utilities. Далее в появившемся списке утилит выберите ResetXForm. Далее чуть ниже примените появившуюся команду ResetSelected. См. Рис.3.

Далее преобразуйте объект в полигональный, и примените к модели инструмент TransformToolbox, и в появившемся окне нажмите кнопку Get. тем самым вы узнаете точные габаритные размеры модели. В данном случае габаритные размеры следующие: 106х85.4х180.6. См. Рис. 4-6.

Далее, используя инструмент цилиндр, создадим перемычки, которые предотвратят выпадение обрабатываемой детали из заготовки. См. Рис. 7.

Далее, опираясь на полученные ранее измерения, рассчитаем заготовку и создадим Box, имитирующий заготовку по краям. Я набросил запас в 2 мм на сторону, и меня получился кубик размером 110х110х30. Обратите внимание, что я создал квадратную заготовку, хоть у нас 3dмодель и не симметричная. Создавая квадратную заготовку для не симметричной модели, мы теряем немного в материале, но при этом нам не нужно будет каждый раз после поворота по базе выставлять новый ноль. Далее выставим наши кубики по краям модели, учитывая цилиндрические перемычки. Обратите внимание, что 3d модель для фрезеровки на станке ЧПУ не должна выступать за границы кубиков, имитирующих края заготовки. См. Рис. 8.10.

Далее сгруппируем объекты и создадим копии с поворотом на 90градусов. Всего 3 копии на каждую сторону обработки. Обращаю ваше внимание на очень важный момент, что вращать копии нужно обязательно в одном направлении. См. Рис. 11.

Также обращаю ваше внимание, что основной вид, в котором мы работаем в 3ds Max это вид Top. Далее переключитесь на вид Right и выровняйте в одну леску наши объекты. См. Рис.12-13.

Далее, что бы избежать проблем с экстремально низким опусканием фрезерной головы при обработке детали, а также чтобы обработка производилась с учетом рабочей длинны фрезы, ограничим плоскостями глубину обработки. Для этого возьмите инструмент Plan и постройте плоскость. Для удобства и точности построения включите привязку по вершинам (правая кнопка мыши по значку привязок, далее отметить нужную привязку). См. Рис. 14-15.

Далее опустим плоскость на расстояние вылета фрезы (рабочей длинны фрезы). Для этого выделите плоскость, далее сверху в панели инструментов кликните правой кнопкой мыши инструмент Выделить и переместить и впишите нужное значения для смещения плоскости. У меня в данном случае это.65по Z. См. Рис.16.

Теперь можно подготовленные модели экспортировать в ArtCAM 2011 для создания УП для деревообрабатывающего станка с ЧПУ. Для удобства я экспортировал все 4 3d объекта на одну модель в ArtCAM (если позволяет разрешение модели в ArtCAM). См. Рис. 17.

Далее создадим вектор, ограничивающий зону работы чистовой фрезы. Для этого выберите в ArtCAM 2011 сверху в текстовом меню Векторы-Создать границу по рельефу См. Рис.18.

Далее укажите в появившемся окне, что хотите использовать диапазон высот, и далее необходимо установить мин. Высота 45 мм (110(высота, ширина кубика) 65(плоскость, ограничивающая опускания фрезы)). См. Рис. 19.

Далее необходимо отредактировать автоматически построенный вектор, удалив ненужные части вектора и замкнув его. См. Рис.20-21.

Далее необходимо построить вектора, ограничивающие работу черновой фрезы. Это три прямоугольника, где один шириной 110 мм и два по 45 мм. См. Рис. 22.

И заключительная часть работы это настройка фрез. В данном случае. эта черновая фреза работает внутри прямоугольников. Настройки фрезы следующие. См. Рис. 23.

И чистовая фреза. Настройки фрезы следующие. См. Рис.24.

Далее вам нужно рассчитать две фрезы поочередно для каждого вида, вручную устанавливая ноль в нужное положение (Задать нулевую точку. Установить курсором). См. Рис.25

Теперь поговорим о практической части. Обратите внимание, что физическая заготовка должна полностью соответствовать трехмерной заготовке. Также поворот заготовки нужно осуществлять в том же направлении, в котором вы вращали деталь в 3ds Max. Базирование заготовки осуществляйте по двум линейкам образующим прямой угол, прикрученным к фальшстолу и заранее прифугованными. Крепление заготовок можно осуществлять при помощи уголков или клиновидных зажимов. Также обращаю ваше внимание, что мы рассмотрели фрезеровку на станке с ЧПУ с четырех сторон, но бывают случаи, когда четырех поворотов заготовки бывает не достаточно. В таком случае при подготовке 3 d модели вместо построения Box имитирующего заготовку по краям нужно использовать сплайн NGon (многоугольник). Количество сторон многоугольника это количество поворотов (желательно использовать четное количество сторон) модификатор Extrude (Spline). См. Рис. 26

Пример фрезеровки с шести сторон (подготовка модели в 3ds Max, оснастка для крепления заготовки) смотрите ниже. Рис.27-31

Итак, подведем итоги. Как вы могли заметить, подготовка 3d модели для фрезеровки с переворотом относительно проста. В большей степени приходится уделять внимание креплению заготовки к столу (оснастке). Так как от правильного соосного крепления заготовки и точного поворота физической заготовки зависит, на сколько качественный в итоге мы получим результат.

Лазерные станки гравировального типа равномерно теснят фрезерные аналоги. Это связано с тем, что при наименьших издержек мощности они обеспечивают более высококачественное выполнение задачки. Ранее лазерные приборы стоили дороже фрезерных, но современное маломощное оборудование имеет экономную цена. Потому многие фабрики для серийного производства предпочитают использовать станки лазерного типа. Невзирая на это, статистика указывает, что обработка фрезерным станком все еще применяется почаще.

2-ой тип употребляется в трехмерной обработке. Граверы радиусного типа позволяются получить маленькой рельеф. Для выполнения более глубочайших гравировочных работ применяется 3-ий тип.

Расчет режимов резания при фрезеровании происходит на основании таких показателей, как скорость вращения фрезы и интенсивность подачи. Первый критерий характеризует быстроту резания инструмента, второй передвижение заготовки относительно фрезы.

Скорость вращения инструмента зависит от свойств шпинделя. Для современных инструментов показатель варьируется от 12 до 24 тыс. об/мин. Для вычисления показателя специалисты пользуются формулой:

Показатель V (скорость резания) можно брать из таблицы режимов резания для фрезерования.

Скорость подачи это также расчетная величина. Она рассчитывается умножением количества зубьев фрезы на количество оборотов при ее вращении и табличное значение подачи на зуб.

Руководство по ЧПУ фрезам

В данной статье даётся представление о фрезах, использующихся на фрезерных станках с ЧПУ в различных ситуациях.

Концевые фрезы

Концевые фрезы

Самыми распространёнными являются концевые фрезы. Концевые фрезы принадлежат к группе режущего инструмента, используемуего в промышленном фрезеровании и отличающегося от других фрез областью применения, геометрией рабочей поверхности, креплением в шпинделе фрезерного станка и способами производства.

Карбид вольфрама или быстрорежущая сталь?

Обычно материалы, из которого изготавливаются концевые фрезы — это карбид вольфрама (они называются твердосплавные) или быстрорежущая сталь, но попадаются и экзотические варианты, такие как сплавы порошковых металлов. Для цехов с промышленными масштабами производства, вопрос выбора того или иного материала обычно не стоит — повсеместно используется твердосплавные, т.е. карбид-вольфрамовые, так как бытует мнение, что они универсальны, и в целом — лучше во всех аспектах. Тем не менее, оказывается, что всё зависит от обрабатываемого материала, а также от максимальной скорости вращения шпинделя станка и некоторых других параметров. Если вы работаете с более мягкими материалами, такими как алюминий, а скорость шпинделя не способна достичь рекомендуемых скоростей для твердосплавной фрезы по алюминию, то возможно более рациональным было бы использование концевых фрез из быстрорежущей стали. Для концевых фрез с диаметром от 15 мм и больше, при использовании в небольших станках со скоростью шпинделя не превышающей 6000 об/м, для резки алюминия рекомендуется быстрорежущая сталь, а для фрез более маленьких диаметров — твердосплавные. Это не только позволит избежать крупных затрат на большие концевые фрезы, но и также сохранит жесткость мелких концевых фрез на необходимом уровне.

Размеры

Концевые фрезы бывают различных размеров, как в метрической, так и в дюймовой системах. Существуют и микро-фрезы для обработки чрезвычайно малых деталей. Допуски на диаметр для большинства концевых фрез зачастую имеют некоторый разброс. Если ваши работы требуют повышенной точности, то скорее всего потребуется сделать пробный срез для определения точного диаметра концевой фрезы. Естественно, можно измерить её и непосредственно с помощью, например, микрометра, но пробный срез тест является наиболее надёжным способом.

Число зубьев фрезы.

Количество зубьев на концевой фрезе — важный показатель, и зависит от материала, который вы хотите обрабатывать и возможностей вашего станка. Наиболее распространенные варианты — 2, 3 или 4-зубые фрезы. К примеру, не стоит брать фрезу с более чем тремя зубьями для работ по алюминию. Алюминий даёт крупную стружку, которая склонна намертво забивать канавки фрезы даже на умеренных скоростях обработки. Канавки в 2-х и 3-х зубых фрезах имеют достаточный зазор и удобны для работ с алюминием. Для большинства же других материалов использование 4-х зубых фрез является общеприменяемым стандартом. Увеличение количества зубьев является своего рода «умножителем скорости шпинделя». Для данной скорости вращения шпинделя 4 зубой фрезой можно работать в два раза быстрее 2-х зубой, и это, как правило, даст более гладкую поверхность. Также существует немало других разновидностей, встречающихся реже. Концевые фрезы с более чем 4-мя зубьям отлично подходят для повышения производительности работы с жесткими материалами, такими как титан, где оборотов шпинделя зачастую просто нехватает.

READ  Какое масло заливается в бензогенератор четырехтактный

Однозубая концевая фреза

Для подбора необходимой фрезы можно воспользоваться специальной программой

Центрорежущая или нет?

Большинство 2- и 3-х зубых концевых фрез являются центрорежущими. Некоторые 4-х зубые фрезы не являются. Центрорежущую концевую фрезу можно погружать прямо в материал. Нецентрорежущие фрезы посередине имеют паз, без режущей кромки, так что ход погружения в материал сильно ограничен:

Центрорежущая слева, нецентрорежущая справа.

Единственным преимуществом нецентрорежущих фрез является их невысокая стоимость. Говоря о стоимости, можно приобрести как двусторонние так и односторонние концевые фрезы, одна двусторонняя стоит гораздо дешевле двух односторонних. Но не все станки имеют возможность использования двусторонних фрез.

Двусторонняя концевая фреза

О рабочей длине.

Чем длиннее рабочая часть, тем меньше жесткость инструмента. Если фрезой с длинной рабочей частью работать довольно агрессивно, то это будет вызывать изгиб, который может привести к поломке инструмента. Схематически его можно изобразить следующим образом:

Таким образом можно сделать вывод, что следует отдавать предпочтение фрезам с короткой рабочей частью, пользуясь длинными лишь в тех случаях, когда нет другого выбора.

Покрытия концевых фрез

Хорошее покрытие может резко увеличить производительность работы концевой фрезы, и срок ее службы. Существует много покрытий, как повсеместно распространённых, так и весьма экзотических, и дорогих. Большинство из этих покрытий называются согласно их химическим составам, как-то:

  • Концевые фрезы с покрытием из титрида титана и алюминия (AlTiN), которое создается с использованием техпроцесса осаждения реагентов при помощи катодной дуги;
  • TiN (базовое покрытие с желтоватым цветом, которое в последнее время ушло из широкого использования);
  • TiCN (популярное голубовато-серое покрытие);
  • TiAlN и AlTiN (чрезвычайно популярное темно-фиолетовое покрытие);
  • TiAlCrN, AlTiCrN и AlCrTiN (покрытие на основе поликристаллических алмазов (PCD)).

Достижения в области разработки передовых покрытий для концевых фрез делаются ежегодно. Во многих мастерских премиум-класса уже используются инструменты с покрытием из амоных и нанокомпозитных поликристаллических алмазов (PCD). Использование концевых фрез с покрытием или без зависит от отношения экономических выгод последних к технологическим преимуществам первых.

Геометрия концевых фрез

Производительность фрезы может зависеть как от типа покрытия, так и от геометрии. Сейчас серийно выпускается великое множество фрез самой разнообразной формы, но некоторые решения весьма спорны. Для стандартных задач скорее стоит выбрать проверенные временем классические торцевые фрезы, оставив фрезы причудливых форм для любителей поэкспериментировать.

Черновые концевые фрезы

Черновые концевые фрезы, такие как представленная на изображении выше, имеют маленькие зубцы на зубьях, которые называют фрезами со стружколомом. Эт зубцы служат для следующих целей: во первых они размельчают стружку, что позволяет легче убрать её из отверствия, во вторых уменьшают вибрацию и стабилизируют. Черновые концевые фрезы стоят не очень дорого и могут дать ощутимый прирост производительности.

Сферические концевые фрезы

До сих пор мы говорили о концевых фрезах, в основном использующихся для обработки плоских поверхностей, и в подавляющем большинстве случаев этого бывает достаточно, но для 3D-обработки придётся использовать сферические концевые фрезы.

Для пресс-формы часто необходима 3D-обработка

Сферические (концевые) фрезы создают воронки с определенным радиусом или углубления. Также с помощью таких фрез можно формировать выступы, т.е. рельефы произвольной формы. Такой инструмент представлен с 2, 3, 4 или шестью зубцами. Профиль резца представлен в сферической форме. Угол сферической территории режущей части равняется 180 градусам. Модели производятся с углом точно в 180 градусов. Для ликвидации стружки на фрезе есть канавки в виде спирали.

Формирование гребенчатых выступов с помощью сферической фрезы

Фрезы концевые с механическим креплением твердосплавных пластин (наборные фрезы)

Большие цельные концевые фрезы могут срезать много материала, но их прозводство весьма затратно. Вместо них в целях экономии был разработан инструмент с механическим креплением сменных твердосплавных пластин. В рамках данной статьи ограничимся цельными концевыми и торцевыми фрезами такого рода.

Для эффективной черновой работы удобно иметь сборную фрезу со сменными пластинами с диаметром от 15 мм до 20 мм. Это та граница, где покупать и использовать обычные цельные концевые фрезы становится невыгодно, но он достаточно мал, чтобы после черновой обработки сборной фрезой можно было быстро дообработать заготовку цельными концевыми фрезами меньшего диаметра. Так или иначе, всегда придётся идти на компромисс между скоростью работы, стоимостью инструмента и качеством итогового изделия.

Типичная торцевая фреза с механическим креплением сменных твердосплавных пластин

Фрезы для обработки фасок, конические граверы, и другие специальные инструменты

Фрезы для обработки фасок

В технических, технологических целях нередко используется фаска — это скос кромки по торцам материала. В первую очередь она нужна для снижения опасности получения травм об острые кромки изделия, а также для облегчения монтажа. Фаска выполняется под разными углами, значения которых определяются конструктивными целями. Самый распространенный угол равняется 45°. Обязательное фрезерование фасок делается на торцах цилиндрических валов, отверстиях, корпусных деталей. Обработку фасок, V-образных прорезей, поднутренних фасок, снятия фасок для сварки и удаление заусенцев ведут с помощью небольших концевых торцевых, длиннокромочных и специальных фасочных фрез. Обычно эту операцию удобнее всего выполнять на настольных фрезерных станках с ЧПУ, с использованием специальных программ и автоматической сменой инструмента. Не составит большого труда сделать фаску на 4-х и 5-осных мини фрезерных станках, у которых есть возможность вращения не только шпинделя, но и заготовки.

Фреза для скругления кромок и углов

Фрезы для скругления кромок используются, чтобы вместо фаски получить закругление определённого радиуса. Но зачастую из-за вибраций и допусков хода инструмента получить ровную закруглённую кромку без зазубрин несколько сложнее, чем получить фаску.

Конический гравер

Конические граверы используются в основном для гравировки. С помощью такого инструмента можно обрабатывать мельчайшие детали штампов, и выгравировать надписи замысловатым шрифтом или рисунки

Развертки — режущий инструмент, который позволяет быстро и эффективно обработать отверстия, убедитьcя, что они круглые, и вообще получить его конкретный диаметр с достаточно высокой точностью

Секреты выбора фрез для 3D фрезеровки

Современные фрезерные станки с числовым программным управлением позволяют формировать в обрабатываемом материале рельефное трехмерное изображение высокой точности. Исходя из возможной погрешности оборудования в сотые доли миллиметра, большое значение приобретает корректный выбор режущего инструмента фрезы. От этого зависит точность и качество выполнения работы.

Фрезеровка по 3D траекториям востребована при создании декоративных изделий, элементов отделки мебели и интерьеров, форм для художественного и технического литья, в моделировании.

Фрезы для 3D фрезеровки для станков с ЧПУ проводят финишную обработку заготовок с высокой точностью. Шаг подачи составляет доли миллиметра. После этого остается лишь провести несложную постобработку готового изделия шлифованием или полированием.

Поэтому для получения рельефа с высокой чистотой поверхности используют фрезы со сферическим окончанием (BallNose). Они позволяют получать плавное сопряжение криволинейных поверхностей.

Причем, для большей детализации, необходимо выбирать фрезу с малым радиусом скругления.

Поскольку тонкие фрезы не обладают достаточной прочностью и могут быстро выходить из строя, например, попав на уплотнение в дереве, специалисты рекомендуют применять V-образные спиральные фрезы с круглым окончанием. Такой инструмент имеет достаточно высокую прочность на изгиб и, одновременно, их рабочий диаметр может составлять величину менее миллиметра. Часто их применяют и для предварительной, черновой обработки. Это позволяет сэкономить время на замене фрезы и провести полную обработку, запустив выполнение совмещенной траектории.

Кроме того, такая геометрия позволяет создавать рельефы с достаточно большими перепадами по высоте.

К категории фрез для 3D обработки относятся фрезы с прямыми или спиральными ножами, с круглым окончанием и, как правило, двумя режущими кромками это оптимально для выполнения большинства задач. Кроме того, все они имеют геометрию, выводящую стружку вверх.

При черновой 3D выборке на заготовке остаются скругленные бороздки это связано с относительно большим шагом подачи и необходимым припуском. Чистовая обработка убирает все эти дефекты за счет малого шага, но требует длительного времени.

Часто в обработке рельефов появляется необходимость создать линейные наклонные поверхности с заданным углом. Опытный фрезеровщик предпочтет сделать это правильно подобранной V-образной (конической) фрезой, но не по 3D траектории, а выборкой по плоскости это существенно сокращает время обработки, экономит электроэнергию и ресурс станка.

Необходимо так же сказать о том, что для различных по плотности и твердости материалов требуются соответствующие по твердости фрезы. Одно дело фрезеровать мягкое дерево фреза может быть бюджетного класса, сделанная из наименее дорогого твердого сплава. А для пластиков и цветных металлов требуются совершенно другие инструменты, имеющие высокие значения твердости сплава, из которого их изготавливают. Это уже профессиональные инструменты другой ценовой группы.

Для увеличения срока службы, режущие инструменты покрывают микронным слоем нитрида титан-алюминия (AlTiN). Этот материал обладает высокой твердостью, что защищает инструмент от износа, а так же способствует уменьшению нагрева от трения.

Что такое скорость вращения шпинделя и подача?

Скорость вращения — один из основных параметров шпинделя. Он выражается в оборотах в минуту (об/мин) или герцах (Гц). В портальных станках с ЧПУ не используется сложных по конструкции механических коробок передач и скорость регулируется электронными компонентами. С увеличением скорости вращения растет производительность станка и снижается ресурс режущего инструмента. Последнее связано с выделением избыточного количества тепла, которое не успевает рассеиваться. В результате перегрева падает твердость режущих кромок, и они теряют свою остроту.

Скорость подачи, или линейного перемещения, измеряется в миллиметрах в минуту (мм/мин) и влияет на объем снимаемого материала в единицу времени. На портальных станках без механизма вращения заготовки регулируются скорости перемещения портала, каретки и вертикального движения шпинделя. При составлении управляющих программ стараются задать максимально возможные подачи, при этом должно выполняться условие сохранения целостности фрезы. Избыточная скорость приводит к появлению сколов на режущих кромках поломка или деформация хвостовика.

Особенности обработки металлов фрезой

Фрезерование входит в число наиболее популярных методов металлообработки, широко применяется в машиностроении и других сферах деятельности. Данный способ позволяет обрабатывать изделия с гладкой цилиндрической поверхностью, а также деталей с различными фасонными элементами (пазами, бороздами и т. д.).

С помощью фрез можно производить черновую, получистовую и чистовую обработку деталей из:

У каждого из материалов есть свои показатели прочности, упругости и другие физико-химические характеристики. Чтобы обеспечить эффективную работу оборудования выпускаются различные типы фрез с индивидуальным конструктивным исполнением, размеров, материалом рабочей части, конфигурацией зубьев, особенностью установки и другими параметрами.

Инструмент используемый для обработки сталей имеет максимально прочные лезвия и точную траекторию движения. Режущая часть может быть частью корпуса инструмента, представлять собой съёмную или напаянную пластину. Применение сменных лезвий является наиболее выгодным и практичным решением, позволяющим значительно продлить срок эксплуатации инструмента и снизить эксплуатационные расходы.

какой, фреза, выровнять, поверхность

фрезы для выравнивания поверхности

Что потребуется для организации процесса

В первую очередь, безусловно, фрезерный станок с ЧПУ (желательно, в комплекте с лазерным, для выполнения тонких гравировальных работ), рассчитанный на выполнение всего комплекса операций по фрезерованию печатных плат:

  • потребное количество заготовок для производства ПП, подобранных с учётом материала, из которого выполнен непроводящий слой (стеклотекстолит фольгированный, гетинакс, полимеры, металл, целлюлоза со стеклотканью, пропитанная эпоксидными смолами).
  • Фоторезистор плёночный сухой, имеющий светочувствительный слой;
  • комплект свёрл для выполнения отверстий разного назначения:
  • для крепёжных 3.0 мм;
  • переходных (0.8-1.0) мм;
  • обычных (0.4-0.6) мм.
  • набор веществ, позволяющих выполнять травление заготовки;
  • сплав для лужения проводников;
  • программные продукты для проектирования ПП (Eagle, Sprint Layout, версия 6), соединения и печати (CorelDraw) шаблонов;
  • системы опторазвязки на порты LPT.

Технология производства концевых фрез

На сегодня существует два способа изготовления концевых фрез: технология производства фрез из цельного сплава быстрорежущей стали и технология стальных фрез с напаянными пластинами.

Серийный инструмент производится из цельных твердых сплавов, в частности, из быстрорежущей стали. Цельнометаллические фрезы характеризуются максимальной жесткостью, высочайшей точностью линейных размеров, надежны при эксплуатации в разных режимах, включая максимальный.

Алмазные, крупноразмерные и фасонные фрезы со сложной геометрией режущих кромок изготавливаются по другой технологии. На стальном теле напаяны кромки из другого более твёрдого материала. Есть варианты фрез со сменными пластинами. Такой инструмент более уязвим при работе на максимальных режимах. Этим способом изготавливаются и фрезы для ручных фрезеров.

Из чего состоит фрезер

Электрический инструмент состоит из ряда основополагающих компонентов, без которых его работа невозможна. Продвинутые модели имеют дополнительные узлы и оснастку.

  • Электрический двигатель – придаёт режущему инструменту вращающий момент.
  • Редуктор – передаёт вращательное усилие от вала двигателя фрезе.
  • Блок шпинделя с цанговым патроном – удерживает хвостовик режущего инструмента.
  • Выключатель с регулятором оборотов.
  • Узел для регулировки и ограничения глубины погружения фрезы.
  • Параллельный упор – фрезеровка вдоль кромки доски.
  • Пара подпружиненных штоков для поднятия и опускания механизма над платформой и обрабатываемой поверхностью.
  • Направляющая пластина – на неё опирается конструкция станка.

Также фрезеры комплектуются поворотным буфером – поможет в вырезании кругов, копировальными пластинами для работы по шаблону, системой для подключения пылеотвода, точной регулировкой глубины погружения фрезы.

Станки для фрезеровки фасадов МДФ

Наше производство использует в своей работе фрезеровочные станки с ЧПУ ARTISMAN-S3204.

Это позволяет осуществлять фрезеровку фасадов МДФ, из массива и других материалов, изготавливать простые и сложные фасады, гравировку (нанесение рисунков, надписей и орнаментов). Все детали, изготавливаемые на этом станке, могут иметь резьбу любой степени сложности. Также может использоваться для изготовления наличников, филёнок, балясин, рам, осуществления инкрустации, криволинейного раскроя, вырезки букв и других подобных работ высокой сложности.