Dokážete vŕtať pomocou čelnej frézy? Bezpečné metódy a limity

Môžete vŕtať pomocou stopkovej frézy?

Áno – ak stopková fréza frézuje stred (alebo je špeciálne navrhnutá na zapichovanie) a používate správnu dráhu nástroja a parametre rezu. Štandardná stopková fréza bez stredového rezu by nemala byť ponorená priamo nadol ako vŕtačka, pretože nedokáže odstrániť triesky v strede a je pravdepodobné, že sa odiera, prehrieva a láme.

V praxi sa väčšina obchodov vyhýba „skutočnému vŕtaniu“ pomocou stopkovej frézy, pokiaľ nie je zvolená stratégia frézy a CAM na riadenie odvádzania triesok (nájazd, špirálový vstup alebo riadené zapichovanie). Čím hlbšia je diera a čím je materiál tvrdší, tým je stratégia dôležitejšia.

Pri zanorovaní pomocou čelnej frézy je vhodné

Potrebujete správnu geometriu frézy

• Použite a stredové rezanie stopková fréza (má rezné hrany, ktoré siahajú do stredu) alebo účelová ponor/štrbina stopková fréza.
• Uprednostňujte nástroje s dobrým odvodom triesok: menej drážok (napr. 2–3 v hliníku; 3–4 v oceli) a leštené drážky pre gumovité materiály.
• Vyhnite sa ponoreniu nástrojmi s dlhým dosahom, pokiaľ to nie je nevyhnutné; zvyšujúce sa vyčnievanie zvyšuje riziko deformácie a zlomenia.

Dôležitá je hĺbka otvoru a materiál

Plytké ponory na vstup (napríklad spustenie vrecka) sú často v poriadku. Hlboké diery podobné vŕtaniu sú miestom, kde sa stopkové frézy trápia: triesky sa nabaľujú do drážok, teplo stúpa a nástroj môže prasknúť. Spravidla platí, že čím bližšie sa dostanete k „diere“, ktorá je hlboká viac ako niekoľko priemerov nástroja, tým viac by ste mali uprednostňovať špirálovú interpoláciu alebo skutočný vrták.

Najlepšie dráhy nástroja pre „vŕtanie“ stopkovou frézou

Helikálna interpolácia (najspoľahlivejšia)

Skrutkovitá interpolácia využíva kruhový pohyb pri podávaní nadol, takže stopková fréza reže skôr ako bočné frézovanie. To výrazne zlepšuje odvod triesok a znižuje trenie, ku ktorému dochádza pri priamom ponore.

• Použite a helix diameter larger than the tool (common starting point: 1.05×–1.20× tool diameter) to create chip room.
• Obmedzte axiálny pokles na otáčku, aby ste kontrolovali zaťaženie a udržali triesky v pohybe.

Rampa vstup (vhodné pre vrecká)

Ramping posúva frézu do materiálu pod uhlom (napríklad 1–3 stupne), takže nástroj sa postupne zapája, namiesto toho, aby sa ponoril pri plnom axiálnom zábere. Toto sa bežne používa na zadávanie vreciek bez predvŕtania.

Rovné zanorenie (iba s nástrojmi schopnými zanorenia a konzervatívnymi nastaveniami)

Priamy ponor je najrizikovejšia metóda, pretože čipy majú obmedzené únikové cesty. Ak to musíte urobiť, použite frézu určenú na ponorenie a zvážte stratégiu klovania (skrátené pohyby so stiahnutím) na odstránenie triesok.

Praktické pokyny pre parametre, ktoré zabraňujú rozbitiu

Začnite s konzervatívnym ponorným posuvom a zostupom

• Ponorný posuv: bežne 10 % – 30 % vášho bežného posuvu pri bočnom frézovaní ako bezpečný počiatočný rozsah (líši sa podľa nástroja a materiálu).
• Hĺbka klovania (ak klujeme): často 0,25×–1,0× priemer nástroja na pichnutie, so zasúvaním, ktoré v skutočnosti odstraňuje žetóny.
• Chladiaca kvapalina/vzduch: evakuácia čipov je hlavným cieľom; fúkanie vzduchu alebo chladiaca kvapalina cez vreteno je obzvlášť užitočná pre hlboké prvky.

Spracovaný príklad: premena zaťaženia triesky na bezpečnejší ponorný posuv

Predpokladajme 6 mm (0,236 palca) 3-britovú karbidovú stopkovú frézu bežiacu rýchlosťou 10 000 otáčok za minútu so zaťažením triesky pri bočnom frézovaní 0,03 mm/zub.

• Posuv pre bočné frézovanie = otáčky za minútu × drážky × zaťaženie triesky = 10 000 × 3 × 0,03 = 900 mm/min .
• Konzervatívny ponorný posuv pri 20 % = 900 × 0,20 = 180 mm/min .

To nezaručuje bezpečnosť (dominuje geometria a odvod čipov), ale poskytuje racionálny východiskový bod namiesto hádania.

Bežné spôsoby zlyhania a ako sa im vyhnúť

Balenie čipov (najčastejšia príčina)

Ak sa triesky nemôžu odvádzať, prerezávajú sa, vytvárajú teplo a zaklinujú nástroj. To je dôvod, prečo je „vrták“ riskantný: čipy nemajú kam ísť. Skrutkovitý vstup, fúkanie vzduchu a kratšie odpichy znižujú ukladanie triesok.

Trenie v strede

Dokonca aj stopková fréza so stredovým rezom má takmer nulovú rýchlosť rezania v presnom strede. Priame zapichovanie zvyšuje čas strávený rezaním (alebo trením) pri nízkej rýchlosti povrchu, čo poháňa teplo. Udržiavanie bočného pohybu nástroja (závitnica/rampa) tento efekt minimalizuje.

Priehyb a zúženie

Stopkové frézy sú pre axiálne zaťaženie menej tuhé ako vrtáky. Hlboké ponory môžu vytvoriť zúžený alebo príliš veľký otvor a zvýšiť riziko zlomenia. Ak záleží na presnosti otvoru, špirálová interpolácia s dokončovacím priechodom je zvyčajne predvídateľnejšia.

Lepšie alternatívy, keď potrebujete skutočnú dieru

Použite vŕtačku, keď je funkcia „najskôr dierou“

Ak je cieľom okrúhly otvor s hĺbkou, rýchlosťou a dobrou povrchovou úpravou, vŕtačka je zvyčajne tým správnym nástrojom. Vrtáky sú určené na axiálne zaťaženie a odvod triesok v hlbokých otvoroch.

Ak potrebujete flexibilitu, použite špirálovú interpoláciu

Skrutková interpolácia je ideálna, keď chcete vytvoriť viacero priemerov otvorov s jedným nástrojom, keď sa potrebujete vyhnúť výmene nástroja, alebo keď potrebujete otvor v tenkom materiáli bez uchopenia.

Vstup čelnej frézy vodiaceho otvoru

Malý vodiaci otvor môže poskytnúť priestor pre triesky a znížiť axiálne zaťaženie, keď musíte vstúpiť s čelnou frézou. Toto je praktický kompromis, keď limity CAM alebo stroja sťažujú skrutkovitý vstup.

Rýchly kontrolný zoznam pre bezpečné ponorenie

• Potvrďte stredové rezanie (alebo ponorná) stopková fréza – nepredpokladajte.
• Radšej špirálový alebo rampový vstup nad priamym ponorením.
• Začnite s ponorným podávaním 10 % – 30 % vášho posuvu pre bočné frézovanie, potom dolaďte na základe triesok a zaťaženia vretena.
• Ak sa priamemu ponoreniu nedá vyhnúť, použite klovanie a zabezpečiť, aby sa zasúvali skutočne čisté triesky.
• Použite air blast/coolant to prioritize evakuácia čipov , najmä v hliníku a hlbokých vlastnostiach.
• Minimalizujte vyčnievanie nástroja a overte si tuhosť (držiak, klieština, hádzanie) skôr, ako sa pokúsite o hlboké ponory.

1. Spustite vstupný pohyb nad súčiastkou nasucho, aby ste potvrdili dráhu nástroja (najmä pre špirálu/rampu).
2. Vyrežte testovací prvok do podobného šrotu a skontrolujte tvar čipu a tepelnú zmenu farby.
3. Upravte posuv, znižovanie rýchlosti a chladiacu kvapalinu/vzduch, kým sa triesky čisto neodvádzajú a zaťaženie vretena nebude stabilné.

Zrátané a podčiarknuté

Môžete vŕtať pomocou čelnej frézy, ale mali by ste to považovať za špecializovanú operáciu. Používajte nástroj na stredové rezanie alebo zapichovanie, uprednostňujte skrutkovitý alebo šikmý vstup, udržujte posuvy zanorenia konzervatívne a uprednostňujte odvádzanie triesok. Ak je prvkom hlboká a presná diera, zvyčajne je bezpečnejšou a rýchlejšou voľbou špecializovaný vrták (alebo stratégia vŕtania a dokončovania).