Фрезерный станок. Подбор оптимальной СОЖ

Фрезерование – широко распространенная операция металлообработки. Фрезерные станки находят применение не только на крупных предприятиях, но их используют и в частном производстве, и в небольших мастерских, и в домашних условиях. На таких станках можно проводить большой спектр операций и выполнять обработку, недоступную на другом оборудовании. Благодаря разнообразию типов, моделей и уровню автоматизации фрезерные станки с успехом используют во всех отраслях народного хозяйства. 

Фрезерные станки – достаточно сложное, высокоточное и дорогостоящее оборудование, которое требует ухода и грамотной эксплуатации. Правильно выбранная СОЖ обеспечивает работоспособность станка на долгие годы.

По классификации, созданной еще в СССР фрезерные станки принадлежат к шестой группе. 

Процесс обработки на фрезерном станке называют фрезерованием, а рабочим инструментом служит фреза. Главным рабочим движением является вращение фрезы, а движение подачи – поступательный, чаще прямолинейный, ход фрезы и заготовки. 

В зависимости от вида и оснащенности на фрезерном станке есть возможность обрабатывать заготовки сложной конфигурации и различных размеров.

Виды фрезерных станков

Для разноплановых производственных целей существуют различные виды фрезерных станков, которые позволяют осуществить то или иное технологическое решение. Это могут быть агрегаты, позволяющие обрабатывать массивные заготовки, либо небольшие фрезерные станки для использования в домашних условиях. 

Согласно классификатору станков, принятому в РФ фрезерные станки объединяют в подгруппы по количеству и положению шпинделей или по назначению. 

Основные виды фрезерных станков:

• Горизонтальные консольные

• Универсальные с поворотным столом

• Вертикальные

• Широкоуниверсальные

• Барабанные

• Копировальные

• Продольные

• Карусельные

Такое разнообразие видов и моделей станков различных классов точности позволяет осуществлять обработку деталей разноплановых конфигураций – не только на горизонтальных, вертикальных, наклонных, но и на фасонных поверхностях.

Устройство фрезерного станка

Любой из видов фрезерных станков имеет особенности конструкции, специальную оснастку, уровень автоматизации и класс точности, но значительная часть фрезерных станков унифицированы и имеют схожее устройство. 

Кинематическая схема применяется универсальная, а основные элементы следующие:

• Основание

• Станина

• Ползун

• Консоль

• Салазки

• Рабочий стол

• Шпиндель

• Электродвигатели

Нормы точности и жесткости видов фрезерных станков унифицированы и изложены в соответствующих своему виду стандартах. Так например, нормы для консольных станков с горизонтальным и вертикальным расположением шпинделя сведены в ГОСТ 17734-88 и обязательны к применению.

Виды работ, выполняемых на фрезерном станке

Многообразие видов фрезерных станков, видов и размеров фрез обеспечивает возможность выполнять на этих станках большой перечень работ на различного вида поверхностях. 

Фрезой обрабатывают следующие поверхности:

• Плоские 

• Горизонтальные

• Вертикальные

• Наклонные 

• Фасонные

При фрезеровании происходит прерывистая обработка, каждый зуб фрезы входит в тело заготовки на свою глубину и срезает определенную толщину. 

Источник изображения: il21 / www.shutterstock.com/ru

Фрезерованием выполняют:

• Пазы

• Канавки

• Шлицы

• Винтовые канавки и зубчатые колеса

• Отверстия под резьбу

• Гравировку

• Профилировать торцы

Все виды работ на фрезерном станке сводятся к двум способам обработки – это фрезерование цилиндрическое, при котором ось вращения шпинделя с инструментом параллельна обрабатываемой плоскости, и фрезерование торцевое, когда обработка ведется торцевой частью фрезы, применяется для получения пазов, канавок и торцов изделия.

Большинство существующих видов работ при фрезерной обработке получается в результате комбинирования этих двух методов, либо применения их вариаций. 

Требования к чистоте и точности при фрезеровании

На фрезерном станке выполняют как чистовую (окончательную), так и черновую (предварительную) обработку заготовок. Выполнение различных видов работ в процессе фрезерования требует достижения определенного уровня чистоты и качества обработанных поверхностей в готовом изделии. 

В РФ не разработан единый стандарт, определяющий качество продукции после фрезерования. На предприятиях для оценки качества обработанных изделий ориентируются на полученную шероховатость поверхностей деталей. 

Особенно строгие требования к параметрам получаемых деталей предъявляют в машиностроении. При металлообработке фрезерованием можно добиться точности, соответствующей 8-9-10-11 квалитетам, а шероховатости, в зависимости от вида чистовой обработки, – 25-12,5 мкм. 

Уровень шероховатости и точность выполнения работ на фрезерном станке обеспечивается не только выбором подходящих скоростных режимов, но также обязательным применением подходящих жидкостей для смазки и охлаждения. 

Выбор СОЖ для фрезерования

Применение смазочно-охлаждающих жидкостей необходимо для отвода тепла из зоны фрезерования, для избежания перегрева и деформации заготовки, защиты фрезы и оборудования.

Особенностью работы инструмента при фрезеровании является то, что обработка металла ведется прерывисто. 

Основными скоростными параметрами обработки являются:

• Скорость резания, м/мин

• Подача на зуб, мм/зуб

• Глубина резания, мм 

В отдельно взятый временной момент в тело заготовки врезается только один зуб, снимая стружку разной толщины. При этом зуб фрезы испытывает не только ударную нагрузку, но и негативное воздействие неизбежно возникающего в рабочей зоне трения, а вместе с ним и нагрева. 

При обработке мягких металлов таких как медь, алюминий и мягкие алюминиевые сплавы повышение скорости обработки может привести резкому нагреву и оплавлению обрабатываемого металла. При этом меняется конфигурация обрабатываемой поверхности, фреза забивается и выходит из строя. 

Наиболее сложными в обработке считаются нержавеющая сталь и титановые сплавы. Они плохо переносят обработку на высоких скоростях и требуют усиленного охлаждения. 

Применяемая для фрезерования СОЖ должна обладать как охлаждающими, так и смазывающими свойствами и хорошо вымывать стружку из рабочей зоны. 

При обработке крупногабаритных заготовок важно, чтобы смазочно-охлаждающая жидкость поступала точно в зону контакта фрезы и поверхности обрабатываемой заготовки. В зоне контакта заготовка получает интенсивный, но локальный нагрев, что может привести к деформациям и изменению характеристик металла внутри заготовки. 

Способами подачи смазочно-охлаждающей жидкости к рабочей зоне могут быть:

• Способом полива (свободно падающей струей)

• Направленной струей под давлением

• Распылением

• Комбинированным способом

Применение любого из этих способов должно перекрывать зону обработки.

Применение СОЖ без учета скоростных режимов, свойств обрабатываемого металла, специфики работы режущего инструмента неизбежно приведет к браку продукции, поломке фрезы и сокращению срока эксплуатации оснастки и оборудования. 

С этими и многими другими проблемами справляется полусинтетическая водорастворимая СОЖ EFELE CF-625.

Полусинтетическая водорастворимая СОЖ EFELE CF-625

Полусинтетическая водорастворимая СОЖ EFELE CF-625 применяется при обработке на фрезерном станке большинства металлов и сплавов, от пластичных до сверхтвердых. 

Состав позволяет использовать СОЖ EFELE CF-625 при фрезеровании заготовок из металлов с разноплановыми характеристиками:

• Чугун

• Стали и сплавы

• Алюминиевые

• Титан и титановые сплавы

• Медные сплавы

• Сплавы никеля

Уникальный состав СОЖ EFELE CF-625 позволяет вести обработку в диапазоне скоростей заданного технологического процесса. Эмульсия с оригинальной рецептурой, содержащая синтетические продукты и минеральные масла, обладает высокими технологическими характеристиками, включая высокие возможности смазки, очистки и мойки.

Помимо основных свойств, обеспечивающих стабильность фрезерования, и продолжительность работы инструмента, СОЖ EFELE CF-625 обладает антикоррозионными свойствами, повышенной биостойкостью и не содержит бор и формальдегид. 

К потребителю поступает в виде концентрата коричневого цвета с нейтральным запахом. Выпускается в канистрах объемом по 18 кг и в бочках 180 кг. Диапазон рабочих концентраций эмульсии 5-10%. 

В случае, когда вы не уверены в подборе подходящей жидкости для смазки и охлаждения при работе на токарном оборудовании, рекомендуем обратиться за профессиональной консультацией к специалисту из производящей компании.