Фрезерная обработка применяется практически во всех промышленных процессах, где есть металлообработка. С ее помощью можно получать сложные профили деталей, изготавливать пазы, канавки, углубления, выполнять торцевую обработку. Изготовление фрез по ГОСТ не всегда отвечает требованиям современных заказчиков. Современное производство не успевает с инновациями, поэтому часто изготавливаются фрезы без соблюдения стандартов. Общие же параметры этого инструмента всегда соответствуют мировым стандартам, но есть нормативы, действующие только в нашей стране. В мире применяются свои системы стандартизации EN и ISO. Соблюдение ГОСТов не является принципиальной задачей, так как важно то, чтобы инструмент выполнял нужные функции качественно и безопасно для рабочего.
Особенности производства фрез
Фрезой называется специальный вид инструмента, имеющий 1-2 и другое количество режущих зубьев с пластинами, которыми выполняют обработку торцевых поверхностей деталей, делают паз и снимают слои металла на поверхности и производят другие работы.
Процесс изготовления фрез любого типа на предприятии «Трайв» состоит из нескольких этапов:
- Выбор подходящего типа сплава.
- Разработка чертежей и моделирование в программной среде в соответствии параметрами заказчика и стандартами.
- Подбор станков для изготовления выбранного типа инструмента.
- Выпуск прототипа перед началом массового производства.
- Закалка изделия для придания износоустойчивости.
- Подгонка режущих кромок и геометрии фрезы на особо точном станке.
Специфика производства фрез по металлу
На этапе выбора материалов для изготовления фрез рассматриваются виды работ и металлы, с которыми инструмент будет взаимодействовать. Основным материалом для изготовления этих видов оснасток для фрезерных и сверлильных станков выступает 4 основных марки стали – ХГ, ХВГ, ОХС и ХВ5. Они отличаются повышенными показателями термостойкости и износоустойчивости. Таким фрезами возможно обработка металлов с нагревом до 350 градусов. Это легированные инструментальные стали, которые пользуются большим спросом из-за своих механических свойств. Также завод работает с другими видами сплавов:
- Инструментальные углеродистые. К ним относятся марки У7-У13, а также с минимальным количеством примесей, например, У10А. Эти металлы выдерживают работу с нагревом до 250 градусов. Резать ими рекомендуется на скорости не более 15 м в минуту.
- Быстрорежущие марки. Это особые виды сплавов, выдерживающие нагрев до 600 градусов. Производство фрез часто заказывают из сталей Р12, Р18М, Р0, Р19Ф2. Также на предприятии можно заказать инструменты из марок с повышенным износом, например, Р10Ф5К5, РОФ5, Р18Ф2К5. В этом сплаве присутствует кобальт, молибден и вольфрам. Наличие этих металлов упрочняет материал и повышает его износ.
- Металлокерамика. Для производства специальных видов фрез применяем сплав с добавлением титана, карбида вольфрама и кобальта, например, такие марки, как ТТ7К12, Т5К12В и др. Работа с этими материалами требует использования специальных видов станков, так как они обладают повышенной твердостью, термостойкостью и износоустойчивостью.
- На втором этапе производится подбор оборудования для изготовления фрез. В зависимости от технологического процесса, применяются разные виды станков. Сначала на токарных видах выполняется предварительная расточка, точат хвостовик, диск и прочие части в зависимости от типа инструмента. В печах выполняется термическая обработка с целью придания материалам запланированной прочности и упругости. Перед отправкой в закалку производится фрезерная обработка с подгонкой до нужной формы режущих кромок с использованием высокоточного оборудования. На специальных сборочных стендах выполняется сборка инструмента в готовое изделие его проверка и упаковка.
Будущее изделие проходит следующий путь:
- Обработка методом горячей ковки с последующей обдиркой на карусельном станке.
- После обдирки происходит черновая обработка в соответствии с чертежом. Оставляется припуск 5 мм для дальнейшей более точной обработки.
- Далее, заготовке требуется придать нужную твердость. Ее отправляют в закалку и отпуск.
- На следующем этапе обрабатывают резцы с припуском не менее 0,3 мм.
- Для улучшения выносливости заготовки с нее снимают напряжение, выполнив нагрев до 570 градусов с последующим охлаждением.
- Окончательная подгонка режущих поверхностей на шлифовальном станке.
- При помощи фрезерного станка убирают ненужные части металла и полости для стружки, затем, производят окончательную доводку режущих кромок и общей геометрии. После контроля качества инструмент отправляют на упаковку.
- Перед отправкой инструмента заказчику выполняют азотирование. Это химическая стадия, повышая стойкость к коррозии, механическому износу и улучшает выносливость.
Виды производимых фрез
Для металлообрабатывающей промышленности выпускаются все типы известных фрез по металлу:
- Цилиндрические. Внутри имеют отверстие для установки на вал со шпоночным пазом. Ими обрабатывают широкие поверхности.
- Торцевые. Обработка поверхностей выполняется на вертикально-фрезерных станках. Большое количество зубьев обеспечивает высокую производительность и хорошее качество поверхности.
- Дисковые. Инструменты для прорезания пазов. Имеют вид дисковой пилы.
- Угловые. Этими фрезами производят обработку или прорезание угловых канавок с расширяющимися основаниями.
- Концевые. Инструмент используют для фрезеровки углублений, пазов, уступов или сквозных отверстий разной формы. Винтовые зубья напоминают сверло.
ГОСТы по производству фрез
В процессе производства фрез на заводах руководствуются следующими стандартами:
- ГОСТ 2679-2014 – фрезы прорезные и отрезные;
- ГОСТ 17025-71 – концевые фрезы для пазов и углублений;
- ГОСТ 17026-71 – с хвостовиками конической формы;
- ГОСТ 18372 – с твердосплавными пластинами;
- ГОСТ 16225-81 – инструменты для работы с мягкими металлами.
Система стандартов определяет форму, длину и геометрию режущего инструмента. При его производстве нормативы обязательно соблюдаются для получения нужного качества готового изделия, но существуют исключения, если необходимо изготовить нестандартную деталь. Конструктора вносят свои изменения в инструменты для получения требуемого результат в процессе обработки. Также необходимо грамотно подойти к выбору типа фрезы для обработки конкретного металла по его физическим свойствам.
