راهنمای انواع، کاربردها و مواد فرز CNC

تصور کنید یک قطعه فلزی جامد در حال تبدیل شدن به یک جزء دقیق تحت کنترل دقیق دستگاه CNC است. این دگردیسی به قهرمان گمنام ماشینکاری متکی است: فرز. انتخاب فرز به عنوان قلب عملیات فرزکاری CNC، مستقیماً بر راندمان ماشینکاری، دقت قطعه و هزینه های تولید تأثیر می گذارد. با انواع و مواد بی شماری از فرزها، چگونه می توان بهترین انتخاب ها را انجام داد؟ این راهنمای جامع، دنیای ابزارهای فرزکاری CNC را بررسی می کند تا تصمیمات ماشینکاری شما را توانمند سازد.

فرزکاری CNC: فرآیند تولید کاهشی دقیق

فرزکاری CNC (کنترل عددی کامپیوتری) نشان دهنده یک فناوری تولید کاهشی است که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در مقایسه با عملیات دستی، سیستم های CNC به اتوماسیون برتری دست می یابند و وابستگی به انسان را کاهش می دهند و در عین حال راندمان و دقت تولید را افزایش می دهند. در طول فرزکاری CNC، فرزهای دوار به تدریج مواد را از قطعات کار حذف می کنند تا هندسه های مورد نظر را شکل دهند - متمایز از تراش CNC که در آن قطعه کار در برابر ابزارهای ثابت می چرخد.

مراکز ماشینکاری CNC مدرن نه تنها عملیات برش را خودکار می کنند، بلکه تغییرات خودکار ابزار را نیز انجام می دهند. یک قطعه واحد اغلب به انواع مختلفی از فرزها برای تکمیل نیاز دارد، که درک جامع ابزارهای فرز را ضروری می کند.

انواع فرز: ابزارهای تخصصی برای کار دقیق

• فرزهای انتهایی
• فرزهای سطحی
• فرزهای توپی
• فرزهای تخت
• فرزهای جانبی و سطحی
• فرزهای دنده ای اینولوت
• فرزهای پروازی
• فرزهای توخالی
• فرزهای پوسته ای
• فرزهای انتهایی خشن
• فرزهای دم چلچله ای
• فرزهای وودروف
• فرزهای رزوه

فرزهای انتهایی در مقابل فرزهای سطحی: دو رویکرد اصلی فرزکاری

فرزهای انتهایی

فرزهای انتهایی که معمولاً دارای کف های صاف هستند (اگرچه انواع گرد و شعاعی وجود دارد)، شبیه مته ها در انجام برش های محوری هستند، اما با قابلیت برش جانبی برای افزایش انعطاف پذیری ماشینکاری از آنها پیشی می گیرند.

مزایای کلیدی:

• چند منظوره بودن: هم فرزکاری سطحی و هم فرزکاری جانبی را در کاربردهای مختلف انجام می دهد
• کانتورینگ پیچیده: در پروفیل های پیچیده، شیارها و سطوح عالی است
• سازگاری با مواد: فلزات و غیر فلزات مختلف را پردازش می کند

کاربردها:

• فرزکاری جیبی
• پروفیل کانتور
• ماشینکاری سطح سه بعدی
• عملیات حکاکی

فرزهای سطحی

این ابزارها نمی توانند برش محوری انجام دهند، لبه های برش آنها در امتداد محیط ابزار قرار دارد که معمولاً از اینسرت های کاربید قابل تعویض استفاده می کنند.

مزایای کلیدی:

• بهره وری بالا: ایده آل برای حذف سریع مواد در سطوح مسطح بزرگ
• پایان عالی: سطوح ماشینکاری شده صاف و هموار را ارائه می دهد
• عمر ابزار طولانی: اینسرت های قابل تعویض، دفعات تعویض و هزینه ها را کاهش می دهند

کاربردها:

• فرزکاری سطح
• فرزکاری شانه
• روبرو کردن اجزای بزرگ

سایر فرزهای ضروری

فرزهای توپی

این ابزارها که دارای انتهای نیمکره ای هستند، در کانتورینگ و تولید فیله تخصص دارند و شعاع گوشه های عمودی را برای انتقال های صاف حفظ می کنند.

مزایای کلیدی:

• ماشینکاری کانتور سه بعدی
• تولید فیله دقیق
• حکاکی سه بعدی دقیق

فرزهای انتهایی خشن

این فرزهای انتهایی تخصصی دارای دندانه های اره ای برای حذف سریع مواد هستند و تراشه های کوچکتری تولید می کنند و در عین حال لرزش را از طریق درگیری چند دندانه ای به حداقل می رسانند.

فرزهای رزوه

این ابزارها که نسبت به قلاویزهای سنتی برتر هستند، سوراخ های رزوه ای را با پایداری بیشتر و محدودیت های محیطی کاهش یافته ایجاد می کنند.

مواد فرز: عملکرد، کاربرد را دیکته می کند

• فولاد کربنی
• فولاد پرسرعت (HSS)
• کاربیدهای سیمانی
• سرامیک های برش

انتخاب فرزهای بهینه

تصمیمات تولید معمولاً سرعت، هزینه و کیفیت را متعادل می کنند. ملاحظات هزینه شامل قیمت ابزار، نرخ سایش و مدت زمان ماشینکاری است.

انتخاب مواد: در حالی که فولاد کربنی مقرون به صرفه است، محدودیت های آن باعث می شود که از نظر جدی در نظر گرفته نشود. HSS اقتصادی ترین انتخاب برای کار عمومی است، اگرچه انواع HSS غنی شده با کبالت برای کاربردهای سخت تر مناسب تر هستند. ابزارهای کاربید، علیرغم هزینه های اولیه بالاتر، از طریق عمر سرویس طولانی مدت، ارزش بلندمدت بالاتری را ارائه می دهند.

ملاحظات قطر: قطرهای بزرگتر، فرزکاری سریعتر را امکان پذیر می کنند، اما هندسه قطعه در نهایت انتخاب اندازه را دیکته می کند. استفاده استراتژیک از ابزارهای متعدد - بزرگتر برای حذف حجم و سپس کوچکتر برای پرداخت - اغلب موثر است.

پوشش ها: پوشش های محافظ مانند نیترید تیتانیوم عمر ابزار را افزایش می دهند (اگرچه با افزایش هزینه) و در عین حال چسبندگی مواد را کاهش می دهند - به ویژه برای ماشینکاری آلومینیوم که در آن استفاده از روان کننده را می توان به حداقل رساند.

تعداد شیارها: شیارهای بیشتر، نرخ های تغذیه بالاتر را مجاز می کنند اما فضای تراشه را کاهش می دهند. انتخاب بهینه این عوامل متضاد را متعادل می کند.

زاویه های مارپیچ: این زوایا، همراه با سرعت دوک، سرعت برش را تعیین می کنند. زوایای بزرگتر برای مواد نرم تر مناسب هستند.

انتخاب موفقیت آمیز فرز به دانش مواد، درک پارامترها و تجربه عملی نیاز دارد. انتخاب های بهینه، نرخ های تغذیه بالا، زمان چرخه کاهش یافته و در نهایت هزینه های تولید کمتر را به همراه دارد.