В качестве примера рассмотрим последнее поколение инструментов для торцевого фрезерования. Многие из них имеют закаленные корпуса для максимального увеличения их срока службы и производительности, кроме того они позволяют применять пластины с 16 режущими кромками для минимизации затрат на кромку и, как следствие, стоимости производства детали. При их создании некоторые производители уделили огромное внимание такому фактору, как идеальная совместимость пластины с посадочным гнездом, что обеспечило увеличение эффективности, производительности и более долгий срок службы фрезы.

 Перед приобретением торцевой фрезы с несколькими режущими кромками каждый производитель должен внимательно проанализировать процессы резания на своем предприятии, а затем определить наиболее подходящие геометрии и сплавы пластин, шаги зубьев и заходные углы для конкретных применений. Также важно оценить реальную стоимость используемого режущего инструмента.

Многое зависит от режущей кромки

 Сегодня пластины с максимальным возможным числом режущих кромок набирают популярность, особенно в сегменте общего машиностроения и автомобилестроения, поскольку производители стремятся снизить цену своих продуктов без ущерба для качества.

 В настоящее время на торцевых фрезах чаще всего используются пластины с 4 режущими кромками, однако изготовители режущего инструмента добавляют все больше и больше режущих граней на свои пластины, чтобы добиться оптимальной экономии средств заказчиков. Некоторые пластины для торцевых фрез могут иметь до 16 режущих кромок – например, фрезы Double Octomill™ от компании Seco.

 Seco имеет возможность предлагать пластины с 16 режущими кромками, так как каждое гнездо на Double Octomill имеет отрицательный осевой угол, который позволяет использовать двухсторонние пластины. Сами пластины имеют позитивный передний угол, снижающий энергопотребление и позволяющий работать при более высоких скоростях резания; это значительно повышает производительность.

По мере того как популярность пластин с большим количеством кромок продолжает расти, изготовители режущего инструменты стремятся увеличить их толщину, чтобы гарантировать им высокую прочность и снизить риск повреждения кромок.

 Сегодня компании предлагают широкий спектр высокопроизводительных сплавов и геометрий пластин для фрез, сочетая которые можно будет эффективно обрабатывать любые материалы при любых процессах. Современные покрытия сплавов из оксида алюминия, формируемого на уровне атомов, делают пластины удивительно прочными и износостойкими, с более долгим и предсказуемым сроком службы.

 Что касается геометрий пластин, то варианты с небольшой плоскостью зачистки лучше других подходят для черновой обработки, а пластины с более широкими кромками wiper могут проводить черновую и чистовую обработку за одну операцию с отличной шероховатостью поверхности. В серии Double Octomill от Seco геометрия M14 с поверхностью wiper 0,45 мм предназначена для черновой обработки, а версия M15 с поверхностью wiper 2,11 мм больше подходит для чистовых операций. Кроме того, геометрия Seco M13, с аналогичной геометрии M15 поверхностью wiper, имеет более позитивную конструкцию, что делает ее крайне эффективной при более легком резании.

Идеальная совместимость

 При проектировании современных торцевых фрез с большим количеством кромок, которые повысили бы производительность и сократили эксплуатационные расходы, производители режущего инструмента обращают пристальное внимание на соотношение между физической формой пластины и соответствующего ей гнезда.

 Фактически, все компании, включая Seco, делают ставку на пластины со специальными пазами, гарантирующие точное совмещение кромки и площадки под каждое гнездо на корпусе пластины. При такой конструкции сохраняется постоянное расстояние между кромкой и опорной поверхностью, что позволяет соблюдать очень жесткие допуски.

 В серии инструментов Double Octomill крепление пластины в гнезде стало еще более надежным. И только компании Seco удалось спроектировать гнездо, сочетающее прочный центральный зажимной винт и канавки для осевых и радиальных установочных штифтов из быстрорежущей стали (HSS). Эти штифты увеличивают срок службы инструмента, так как гнезда изнашиваются гораздо медленнее, чем у традиционных торцевых фрез. На каждое гнездо дополнительно наносится твердое покрытие HV 700 для защиты инструмента от износа и приваривания стружки к его поверхности.

 Конструкция установочного штифта HSS упрощает крепление и процесс смены пластин, а также обеспечивает максимальную стабильность во время операции. Не требуется осевая регулировка, пользователю всего лишь нужно поместить пластину в гнездо. При правильной установке пластины пользователь услышит щелчок, поэтому какие-либо ошибки монтажа исключаются сами собой. Это важно, поскольку неправильно установленная пластина будет неравномерно изнашиваться и распределять нагрузку на другие пластины и, следовательно, неправильно врезаться в заготовку.

 Для упрощения смены пластин производители режущего инструмента нумеруют кромки. Пользователю необходимо переворачивать все пластины на фрезе одновременно и в хронологическом порядке. Даже одна изношенная пластина создест чрезмерную нагрузку на другие, что вызывает нежелательную цепную реакцию и ухудшает качество заготовки. Установив режущие кромки с одинаковыми номерами во всех гнездах, вы обеспечите максимально долгий срок службы инструмента.

Неравномерный шаг зубьев

 Сегодня особенно важно правильно подбирать шаг зубьев фрезы для каждой определенной операции торцевого фрезерования по причине большого выбора предлагаемых материалов и станков. По этой причине, большинство изготовителей режущего инструмента предлагают несколько вариантов шагов зубьев для фрез с пластинами с большим количеством кромок, чтобы пользователи смогли достичь оптимальной производительность в их условиях применения.

 Фреза с малым шагом зубьев — это идеальный выбор для операций обработки на станке большой мощности. Она особенно актуальна для обработки чугуна, так как образует более короткую стружку, а зубья с малым шагом снимают больше материала в минуту. Однако, на станке малой мощности фреза с малым шагом часто создает нежелательную вибрацию. При нормальном и большом шаге требуется меньше зубьев/пластин на фрезу и, следовательно, меньший крутящий момент, что делает такие шаги лучшим решением для станков, мощность которых ограничена.

 Например, в серии инструментов Double Octomill доступны три разных шага зубьев. Пластины с нормальным и крупным шагом фиксируются посредством центрального крепления и зажимаются прочным винтом. Исполнение с мелким шагом имеет новое клиновое крепление с более прочным самоустанавливающимся клином.

Заходные углы

 Торцевое фрезерование — это один из самых распространенных типов фрезерования, для которого производители могут использовать самые разные инструменты. Например, фрезы с 45-градусными кромками (при работе с длинным вылетом) снижают вибрацию, фрезы для обработки уступов нужны для обработки тонкостенных деталей, а фрезы с круглыми пластинами отличаются самыми прочными режущими кромками.

 Фрезы с заходным углом 45 градусов, такие как Double Octomill, как правило, самые популярные в диапазоне, поскольку чем меньше угол, тем оптимальнее соотношение разных направлений усилий резания, которые передаются прямо на шпиндель. Кроме того, угол в 45 градусов дает эффект утоньшения стружки, увеличивающий производительность. Но при таком угле заготовку приходится крепить так, что фреза находится близко к стенке, и часть материала останется неснятой, потому что фреза не может продвинуться дальше. Фрезы с заходным углом 90 градусов создают изгиб и вибрируют при обработке прямой стенки со стороны заготовки, потому что большая часть усилий направляется радиально.

 Среди разных типов фрез производители должны определить, какой из них даст больше преимуществ для их операций, ведь иногда одному пользователю необходимо уменьшить усилия резания, в то время как другому — надлежащим образом завершить процесс резания.

Цена изменений

 Перед покупкой любой торцевой фрезы крайне важно учитывать такие факторы, как стоимость фрезы, срок службы и увеличение производительности. Более того, цена режущего инструмента прямо пропорционально влияет на стоимость детали. Например: высокопроизводительная фреза с пластинами с большим количеством кромок может стоить довольно дорого, но она даст большую экономию средств за счет увеличенного срока службы, низкой стоимости режущих кромок и общей обработки детали. Тем не менее, не для всех применений выгодно использовать такой тип фрезы.

 Чтобы купить фрезу, наилучшим образом подходящую для конкретных условий обработки, производители должны оценить и учесть значимые для них параметры: материал заготовки и его твердость, тип применения, стоимость пластины, стоимость режущих кромок на одно врезание при данной нагрузке, количество смен пластин необходимое для завершения работы, типы покрытий, диаметры и скорости резания, и многие другие.

 Чтобы не запутаться в многообразии предложения, в первую очередь, следует определиться с компанией-изготовителем выбранного типа инструмента и оценить качество их клиентской поддержки, ведь, в конечном итоге, профессиональная поддержка может стать основным источником повышения производительности. К сожалению, этот момент часто упускается из виду. За последние годы характер отношений производителей и изготовителей режущего инструмента перерос в партнерские отношения, в рамках которых обе стороны работают в тесном сотрудничестве, совместно решая проблемы и разрабатывая комплексные производственные решения.

 Благодаря обширному практическому опыту изготовителей режущего инструмента их клиенты будут всегда получать только самые последние технологии на рынке, а также понимать роль инноваций в оптимизации процессов. В результате, предприятия продолжат увеличивать свое преимущество перед конкурентами и смогут заявить о себе как о лидере на постоянно развивающемся глобальном рынке.

Заключение

 Технологии производства находятся в непрерывном развитии. Это вынуждает машиностроительные заводы регулярно вносить корректировки в свои производственные процессы, чтобы обеспечивать наилучшее качество, эффективность, производительность и экономию за счет правильно подобранных инструментов. Поэтому изготовители режущего инструмента вкладывают весь свой опыт и знания в создание новых экономичных решений, чтобы их клиенты всегда оставались в авангарде рынка.

 Среди этих решений вы найдете новое поколение торцевых фрез с очень низкой стоимостью режущей кромки, позволяющей снизить затраты на обработку детали. Выбор современных торцевых фрез связан с рядом трудностей, поэтому производителям следует тесно сотрудничать со своими поставщиками режущего инструмента для того, чтобы получать лучшие фрезы для своих уникальных применений.