Mis on freesimine?

Mis on freesimine?

freesimine

Freesseadmed

Vormiosade freesimisel on freespinkide peamised tüübid horisontaalfreespingid, vertikaalfreesmasinad, pukk-freesmasinad ja universaalfreespingid. Kõige laialdasemalt kasutatavad on vertikaalfreespingid ja universaalfreespingid, millega on võimalik saavutada töötlustäpsus IT8 või kõrgem ja pinnakaredus Ra 1,6 μm. Kui kasutatakse suure-kiirusega ja väikese -mahuga freesimist, võib tooriku täpsus ulatuda IT7-ni ja pinnakaredus Ra võib ulatuda 0,8 μm-ni. Freesimisel jäetakse 0,05mm viimistlusvaru ja piisab monteerija viimistlusest. Kui on vaja suurt täpsust, on freesimine vaid vaheprotsess ja pärast jahvatamist on vaja täiendavaid viimistlusprotsesse.

Freestööriistade valik

Freesimine on töötlemismeetod, mida tehakse freespinki kasutades freesi. Freesimise ajal teostab frees peamist pöörlevat liikumist, toorik või frees aga ettenihke liikumist. Frees on mitme-hambaga lõikeriist ja olenevalt freesitavast objektist on vaja erinevat tüüpi freese.

Tasapinnalise freesimise korral saab perifeerseks freesimiseks kasutada silindrilisi otsfreese või otsfreesimiseks pindfreese, nagu on näidatud joonisel 3-14. Võrreldes perifeerse freesimisega hõlmab otsfreesimine rohkemate hammaste samaaegset tööd, selle tulemuseks on lõikepaksuse väiksem varieeruvus, suurem kontaktpind lõikuri ja tooriku vahel, sujuvam lõikamisprotsess ning pinnafreeside viimistlushambad võivad töödeldavat pinda poleerida, mille tulemuseks on parem töötlemiskvaliteet. Lisaks on esifreesidel suur jäikus ja lõikeosas kasutatakse enamasti karbiidist sisetükke, mis võimaldab suuremaid lõikeparameetreid. Sageli saab kogu tööpinna töödelda ühe käiguga, mille tulemuseks on kõrge tootmise efektiivsus. Seetõttu kasutatakse vormiosade töötlemisel laialdaselt pinnafreeside kasutamist tasapinnaliste või kaldpindade töötlemiseks vertikaalsetel freespinkidel.

Tooriku kinnitus- ja positsioneerimismeetodid

Peamised freespinkide osade kinnitusmeetodid on järgmised: kinnitamine lameda{0}}kruustangiga; universaalse indekseerimispeaga kinnitamine; töödeldava detaili otsene kinnitamine freespingi töölauale kinnitusplaadi ja poltidega; ja spetsiaalsete kinnitusdetailide kasutamine partii tootmisel kinnitamiseks, näiteks järgmised kinnitused ja mehhanismid, mis ühilduvad freespinkidega:

① Positsioneerimis- ja tugimehhanismid, mida kasutatakse töödeldavate detailide otseseks positsioneerimiseks ja kinnitamiseks töölauale; kangi{0}}tüüpi kinnitusmehhanismid, mis koosnevad surveplaatidest ja poltidest või ekstsentrilistest komponentidest.

② Üldotstarbelised-täpsed lamedad-lõuakruvid töölauale positsioneerimiseks, kinnitamiseks ja kinnitamiseks.

③ Töölauale paigaldatud universaalsed indekseerimispead.

④ Spindli-tüüpi, horisontaalse-spindli-tüüpi ja universaalsed pöörleva indekseerimisega töölauad, mis on paigaldatud freespingi töölauale.

⑤ Tavaliselt kasutatavad käsitsi ja mootoriga pöörlevad töölauad.

Freesitavad toorikud ja töödeldud pinnad on näidatud joonisel 3-15. Joonisel 3-15(a) on kujutatud tasapinnalist freesimist, joonistel 3-15(b) kuni 3-15(d) on kujutatud kolmemõõtmelist nõgusa õõnsusega freesimist ja joonisel 3-15(e) on kujutatud stantsitud freesimine. Kuna töödeldava detaili toorik on töötlemisel enamasti kuuseedriline, kasutatakse selle alumist tasapinda sageli peamise töötluse nullpunktina, mis asetatakse freespingi lauale, piirates tooriku kolme vabadusastet: z (pööramine), y (pööramine) ja z (tõlge). Samaaegselt kasutatakse tooriku kahte külge positsioneerimistasandina X- ja Y-suunas, et piirata z (pööramine), x (translatsioon) ja y (translatsioon). Pärast töödeldava detaili kinnitamist on kõik kuus vabadusastet täielikult piiratud.

Töödeldava detaili kuue positsioneerimispunkti alusel saab projekteerida ja toota ka spetsiaalset kinnitust. Kui töödeldav detail kinnitatakse freesimiseks kinnitusseadmesse, tuleb järgida järgmisi põhinõudeid:

① Veenduge, et iga töödeldud pinna mõõtmete vead on lubatud piires.

② Tagada iga töödeldud pinna kuju täpsus, st et töödeldava detaili kuju tolerantsid vastavad projekteerimisnõuetele.

③ Tagada töödeldud pindade vahelise asukoha täpsuse nõuded.

Freesimise parameetrid

Freesimisel on freesi pöörlemine esmane liikumine, tooriku lineaarne või kõverjooneline liikumine piki töölauda aga ettenihke liikumine. Peamised freesimise parameetrid hõlmavad freesimise kiirust, ettenihkekiirust, lõikesügavust ja ettenihkekiirust.

Freesimiskiirus (vₙ) viitab lõiketera joonkiirusele freesi maksimaalse läbimõõdu juures.

Ettenihkekiirusi freesimisel väljendatakse kolmel viisil:

① Ettenihe hamba kohta f_z: kaugus, mille toorik liigub piki ettenihke suunda ühe hamba kohta, mille frees läbib, mõõdetuna mm/z. f_z on etteandekiiruse valimise aluseks.

② Ettenihe pöörde kohta fᵣ: Vahemaa, mille toorik liigub piki ettenihke suunda ühe freesi pöörde kohta, mõõdetuna mm/r.

③ Ettenihe minutis fₘ: vahemaa, mille frees liigub töödeldava detaili suhtes etteandesuunas minutis, mõõdetuna mm/min. Praktikas kasutatakse fₘ tavaliselt tööpingi ettenihke kiiruse reguleerimiseks.

F_z, fᵣ ja fₘ vahel on järgmised seosed:

Valemis tähistab n freesi kiirust r/min.

Lõikesügavus (aₚ) freesimisel on tooriku ja töödeldud pinna vaheline risti asetsev kaugus, st sügavus, milleni frees läbistab tooriku.

Ettenihe (vᵢ) viitab töödeldava detaili ja freesi suhtelisele nihkele piki etteande suunda ajaühiku kohta, mõõdetuna mm/min. See on seotud freesi kiirusega n, hammaste arvuga z ja ettenihkega hamba kohta f_z (mm/z).

Toitekiiruse arvutamise valem on järgmine:

Valemis sõltub ettenihe hamba kohta f peamiselt sellistest teguritest nagu tooriku ja tööriista materjalide mehaanilised omadused ning tooriku pinnakaredusnõuded. Kui tooriku materjalil on kõrge tugevus ja kõvadus, kõrged pinnakaredusnõuded, tooriku halb jäikus või madal tööriista tugevus, peaks f väärtus olema väiksem. Karbiidist otsafreeside ettenihe hamba kohta on suurem kui sarnastel -kiiretel terasest otsafreesidel. Hamba kohta sööda valimise võrdlustabel on toodud tabelis 3-4.

Tabel 3-4 Viitetabel freesi ettenihke kohta hamba kohta

Ühik: mm

Freesi freesimiskiirus (vₙ) on pöördvõrdeline tööriista elueaga T, ettenihke hamba kohta f_z, lõikesügavuse aₚ, lõikesügavuse aₑ ja hammaste arvuga z ning otseselt võrdeline lõikuri läbimõõduga d. Selle põhjuseks on asjaolu, et kui f_z, aₚ, aₑ ja z suurenevad, suureneb samaaegselt töötavate hammaste arv, mis suurendab lõikeserva koormust ja kuumust, kiirendades tööriista kulumist. Seetõttu piirab tööriista eluiga lõikekiiruse suurenemist. Lõikuri läbimõõdu suurendamine parandab soojuse hajumist, suurendades seega vastavalt freesimise kiirust. Tabelis 3-5 on toodud freesimiskiiruste võrdlusväärtused.

Tabel 3-5 Freesimiskiiruse võrdlusväärtused

Ühik: m/min