У даній статті, постаралися трохи полегшити життя фрезерувальників, де привели розрахункові значення для деревини при стандартних, середні значення оборотів шпинделя.
Як правильно користуватися наведеною таблицею? - припустимо Ви придбали фрезу спіральну з плоским торцем, двозаходную діаметром 3 мм. Знаходимо її в лівій колонці таблиці. Якщо Ваш верстат має велику потужність, то можете вибрати самі максимальні оберти шпинделя, якщо не шкода шпиндель, як правило - це 24000 об / хв. Якщо це особистий Ваш верстат, або від середньої потужності, то вибираємо 21000 об / хв. У четвертій колонці таблиці знаходимо подачу 2388 мм / хв.
Якщо допустіп Ви будете використовувати фрезу спіральну з сферичним для шліфування поверхні після попередньої чорнової обробки, то допустимо збільшувати подачу аж до дворазового значення = 4776 мм / хв - це продовжить термін служби фрези.
У верстатах, на основі ШВП і крокової двигуна, можливо домогтися максимальної швидкості подачі 11 000 мм / хв за умови відсутності економії на необхідних деталях при складанні верстата. Але для надійності, і запобігання проскакування кроків при навантаженні на фрезу, не слід користуватися верстатом на ШВП при подачах вище 4500мм / хв для фрез з великими діаметрами, і не більше 5000мм / хв для фрез з малими діаметрами. У верстатах на основі рейкової передачі і крокової двигуна, можливо добитися швидкості подачі 24 000мм / хв (32 000 на кращих моделях), але для надійності, і запобігання проскакування кроків при навантаженні на фрезу, не слід користуватися верстатом на рейкової передачі з кроковим двигуном при подачах вище 13 000мм / хв.
Таблиця режимів для торцевих фрез при фрезеруванні / різанні деревини: Ясень, Горіх, Граб, Акація, Самшит, Клен
Для Дуба, Бука. Вишні, Берези, модельний пластик і т.д., можна помножити горизонтальну подачу на коефіцієнт 1.13
Для м'яких порід типу Сосни, і т.д., можна помножити горизонтальну подачу на коефіцієнт 1.3
Дані таблиці дійсні для прямих фрез зі стандартною довжиною заточки (D діаметр фрези * 4). Всі заточки, які більше одержуваного значення - це фрези з подовженою робочою частиною. Тут слід зменшувати глибину проходу в шар, подачу і обороти шпинделя для нестандартних заточек для зменшення вереску і запобігання обламування фрези або відколів зуба.
Максимальна глибина різу в шарі (при пазовому різі) - Z (D - діаметр фрези в міліметрах)
- М'які породи: Сосна, Ель, Ольха, Кедр, Липа, Осина, Каштан, Тополь, ДВП, МДФ: Z = 1,5 x D
- Жесткі породи: Дуб, Бук, Вишня, Береза, Груша, Яблоня, Лиственница, Карагач, Ильм, Вяз, Платан, Лох узколистный, Палисандр, Фанера, Модел. пластик: Z = 1 x D
- Твёрдие: Орех, Граб, Ясень, Венге, Акация, Самшит, Клён, Рябина, Кизил, Фисташковое дерево, Мербау, Бамбук, Мутения: Z = 0,6 x D
- Дуже тверді породи: Грецький орех, Акація біла, Амарант, Іпе/Лапачо, Макассар, Олива, Ярра, Ятоба, Сукупіра: Z = 0,5 x D
- Пени: Пенопласт, пенополіуретан, пенополістірол: Z = 4 x D
- Композиції: G-10, текстоліти на фенольних смолах або на основі вуглеродного волокна: Z = 0,5 x D
- Термопластики: Акрил, полікарбонат, ПВХ або поліетилен високої щільності: Z = 1 x D
- Кольорові метали: Алюміній, медь, срібло (чисте/м’яке) або золото: Z = 0,2 x D
- Тверді кольорові метали: дюраль, латунь, бронза: Z = 0,15 x D
- Чорні метали: холоднокатаний прокат, нержавіюча сталь або тверде сплавне срібло: Z = 0,1 x D
Примітка: дані дійсні тільки для фрези зі стандартною заточкою (довжина заточки= 3...4 діаметра фрези), і на мінімальній довжині хвостовика.
Якщо фреза має довшу заточку або довгий хвостовик, необхідно значно зменшити розмір різу в шарі, щоб запобігти обламування фрези на великій глибині різу.
Помилки, допущені початківцями:
1. Застосовується фреза великого діаметру на високих оборотах шпинделя. Наприклад, застосовується четирёхпёрая фреза діаметром 8мм при 24000 об / хв при швидкості подачі 4000мм / хв. За розрахунковими даними швидкість подачі повинна бути 18038 мм / хв. Деревина - це звичайно не метал, і це по ідеї можна, але тільки в разі, якщо Ви хочете замість однієї фрези, купити 4 фрези. І також можна, якщо підпалені місця на світлій деревині божевільним обертанням фрези Вас не бентежать.
2. Прохід в шар при різанні деревини перевищує критичний. Уважно стежте за щільністю розрізає деревини і не перевищуйте критичну глибину Z (див.вище список). Це критичні значення, коли фреза при невеликому затуплении вже буде обламуватися. Якщо Ви любите завжди працювати новими фрезами, і у Вас багато зайвих грошей, то можете працювати на цих критичних режимах. Але якщо Ви віддаєте перевагу купувати дешеві китайські тендітні фрези, або працюєте фірмовим інструментом, який після притуплення бажаєте багаторазово заточувати, то працювати на критичних с'ёмах в шар не можна. А щоб себе убезпечити від пригод при різанні різнорідних матеріалів, краще встановлювати глибину різу в шар не більше половини діаметра фрези при перших двох верхніх проходах в шар і менше половини діаметра фрези на нижніх глибоких проходах. Але це все за умови, якщо матеріал не сколюється на краях. Якщо відбуваються відколи, то величину знімання в шар слід зменшити до чверті діаметра фрези і менш. Для нестандартних фрез з подовженою заточуванням глибина в шар не повинна перевищувати чверть діаметра фрези і менш, а також слід зменшити швидкість подачі в 2-5 разів.
На маленьких діаметрах фрез 3.175 і менш міліметрів зі слабкими безщітковими двополюсними шпинделями 1.5 - 2.2кВт, проблем з фрезеруванням в шар в половину діаметра фрези не повинно виникати. Але при застосуванні фрез 8мм зі слабкими двополюсними шпинделями 2.2кВт, при застосуванні фрез 6мм зі слабким шпинделем 1.5кВт, а також при застосуванні фрез 4 мм з ювелірним шпинделем 0.8квт, можуть виникнути проблеми, пов'язані із зупинкою шпинделя і його забуксовиваніем в матеріалі. Жертвуючи в 3-4 рази терміном служби фрези, доведеться збільшити обороти шпинделя, порушуючи розрахункові формули (подпалівая деревину завищеними оборотами до займання та пожежі), а також зменшуючи розрахункову швидкість подачі, або зменшуйте глибину знімання в шар до 1мм, жертвуючи часом виконання фрезерування заготовки.
При частому використанні фрез діаметром 8 і більше "мм" міняйте шпиндель на більш потужний бесщеточний (наприклад, 3 кВт), на потужні шпинделі з щітками, або на простий недорогий асинхронний вітчизняний двигун, наприклад, на 2850 об / хв потужністю до 1-1.5 кВт. Через правильно налаштований інвертор ці двигуни чудово віддають максимальну потужність до 6000 об / хв, несумісну з мізерною потужністю високоспритних бесщеточний шпинделів на малих обертах. Якщо якір добре відцентрований, встановлені якісні підшипники, то це кращий недорогий варіант при роботі великими діаметрами фрез, починаючи з 8 мм.
Проблема застосування великих діаметрів фрез на слабких двополюсних китайських, італійських і т.д шпинделях полягає в тому, що при зменшенні оборотів шпинделя в два рази, зменшується потужність шпинделя в два рази. Наприклад, якщо застосовується 3 кВт шпиндель 24000 об / хв, то при 6000 об / хв у нього всього 750 Вт на валу. Виходом з такої ситуації може бути тільки застосування четирёхполюсних двигунів і вище.
3. Відсутність поняття про кутове і лінійне прискорення. Кожен верстат здатний працювати при певних максимальних установках лінійного і кутового прискорення. Ці прискорення встановлюють в керуючій програмі верстата, пульті або стійці. Зазвичай верстати на ШВП починають глючити при навантаженнях, якщо прискорення більше 350 мм / сек.кв. Хоббійние верстати, зазвичай, ледве-ледве витягають прискорення 250 мм / сек.кв. Верстати на рейкової передачі спокійно працюють на прискоренні 600мм / сек.кв., А кращі зразки рейкових верстатів з ШД можуть працювати на 1000 мм / сек.кв. Велика помилка початківців, що швидкість 3D шліфування рельєфу сильно залежить від горизонтальної подачі. Через великої кількості перепадів висот, швидкість обробки 3D рельєфу, в основному, залежить від параметрів максимального прискорення верстата. Якщо, наприклад, Ви виготовляєте панно на хобі верстаті, то при однаковій подачі, наприклад, 3000мм / мм, але прискоренні хобі верстата 200 мм / сек.кв., А професійного верстата на рейках 800мм / сек.кв. - робота на професійному верстаті буде закінчена в 3 рази швидше, ніж при такій же подачі 3000мм / мм на аматорському верстаті. І що не менш важливо, при 3D шліфовці панно, абсолютно однакова фреза прослужить на правильно налаштованому професійному верстаті в 3 рази довше, ніж на аматорському.
4. Розрізування товстої заготовки дуже тонкої фрезою. Існують стандартні вимоги для рентабельного та конкурентоспроможного застосування фрез для розрізання матеріалу певної товщини. Дивимося таблицю вимог нижче.
Пазовий різ, норми (для фрези зі стандартною довжиною заточки)
Діаметр фрези (для прямої або сферичної) або хвостовика для конусної:
- 0,5 мм - рез не більше, чим на глибину 2 мм
- 1мм - рез не більше, чим на глибину 4мм
- 2мм - рез не більше, чим на глибину 8мм
- 3мм - рез не більше, чим на глибину 12мм
- 3.175мм - рез не більше, чим на глибину 12.7мм
- 4мм - рез не більше, чим на глибину 16мм
- 4.75мм - рез не більше, чим на глибину 20мм
- 5мм - рез не більше, чим на глибину 22мм
- 6мм - рез не більше, чим на глибину 24мм
- 6.35мм - рез не більше, чим на глибину 25мм
- 8мм - рез не більше, чим на глибину 32мм
- 9.5мм - рез не більше, чим на глибину 35мм
- 10мм - рез не більше, чим на глибину 40мм
- 12мм - рез не більше, чим на глибину 50мм
- 12.7мм - рез не більше, чим на глибину 60мм
- 16мм - рез не більше, чим на глибину 90мм
Примітка: якщо Ви слишите візг фрези - означає порушення режимів, сильна відмінність від норми фрезеровки, встановлена занадто тонка фреза, або тупая фреза - все це угрожает підшипникам вашого шпинделя і самої фрези, т.к. на фрезе будут сколы ножей от биений о заготовку. При застосуванні фрези з подовженою заточкою зменшіть величину з'єднання в шарі в 4 рази і більше до зменшення візга фрези. У "видеоролике" показано, як працює фреза з подовженою заточкою, і шляхи оптимізації її роботи
Коли потрібна не фрезеровка, а проста різьба матеріалу (розкрою) без вимог до блискучої відшліфованої грані, то слід застосовувати фрези «стружколом» або «роутером». Це знижує тренування фрези про заготовку, зменшує визг фрези, зменшує детонації і передотвертає поломку фрези на велику глибину при більшій остаточній кількості стружки в розрізаній пазі.
