Fræsemaskine
Fræseren er en værktøjsmaskine , der bruges til at bearbejde metaldele eller andre materialer i komplekse former .
Ofte kaldes det også uretmæssigt "skærer", et udtryk, der kun angiver de værktøjer, der skal bruges på denne type maskine (fra fransk fraise , fragoletta, på grund af den særlige form af disse spidser). I nogle tilfælde kan det også kaldes "boring mill": disse er særlige typer fræsemaskiner, meget almindelige i dag, i stand til at udføre boreoperationer takket være den store præcision i bevægelseskontrol og stabiliteten af det motoriserede hoved.
Historie
Beskrivelse og karakteristika
I sin simpleste form udgøres en fræsemaskine af en motor , som regel ret lille, hvorpå et værktøj med skærekanter (fræser [1] ), som roterer på selve møllens akse, er fastgjort ved hjælp af en spindel .
Spånfjernelse finder sted gennem roterende skærende bevægelse af værktøjet og translationel fremføringsbevægelse (generelt af emnet). [1] Udsætningsbevægelsen er præget på brikken i begyndelsen af hver omgang . [1] Funktionsprincippet svarer derfor til borets , men fræsemaskinerne er designet til at udføre skærehandlingen på siden af værktøjet i stedet for spidsen og dermed erodere materialet i stedet for at bore det.
Chippens form afhænger af den type materiale, der behandles, og det anvendte værktøj. Generelt giver duktile materialer (f.eks. stål ) længere og mere solide spåner, mens mere skøre materialer giver mere smuldrede spåner. [1]
Fræsemaskinerne skal kunne bevæge sig på emnets overflade, dette kan generelt gøres på to måder:
- flytning af arbejdsbænken på to akser A og B, og eventuelt hævning af det motoriserede hoved langs C-aksen
- lade bænken stå fast og bevæge det motoriserede hoved langs de tre akser.
Det første system er det mest anvendte til små maskiner, mens til større med mere end tre akser, almindeligvis kaldet "bearbejdningscentre", anvendes den anden metode.
Fræsemaskinerne kan styres manuelt eller med computeriserede systemer: i dette tilfælde er maskinen defineret som "numerisk styring" eller "CNC" (" computer numerisk styring ").
De mest moderne CNC-boremaskiner er udstyret med automatiske systemer til udskiftning af værktøjer, der er i stand til at gøre produktionsprocessen fuldautomatisk: dette gør det muligt at starte fra råmaterialet for at nå frem til et færdigt stykke selv uden menneskelig indgriben, hvilket gør forarbejdningen hurtigere og billigere. .
Den største fordel ved fræsemaskinerne er, at de har meget få grænser for former, der kan produceres i bearbejdningen og at kunne udføre forskellige komplekse operationer med et enkelt arbejdsprogram, herunder boring , slibning, boring, skæring, afrunding osv.
Fræsemaskiner er strukturelt meget solide maskiner, fordi de skal absorbere de betydelige vibrationer, der genereres af det motoriserede hoved uden at lade det svinge eller ryste. Ved arbejde på hårde materialer eller ved meget høje hastigheder (når titusindvis af omdrejninger i minuttet), bruges smørevæsker til at optimere afkølingen af spidsen og reducere stress. Smøremidlet har også den funktion at tilbageholde støv og spåner for at få dem til at flyde ud på en kontrolleret måde, hvilket forhindrer dem i at øge sliddet på skærene eller påvirke skæret.
Typer af fræsemaskiner
Der er to hovedtyper af fræsemaskiner:
- Lodret: en lodret fræsemaskine har et vandret plan XY og en motor monteret på en lodret akse Z, kombinationen af bevægelsen på de tre akser producerer tredimensionelle baner og gør det muligt for maskinen, der kun udfører bevægelser på Z-aksen, at udføre huller og kedelige.
- Vandret: en vandret fræsemaskine har altid en XY-platform, men skæreenheden er monteret på en sidestyr: deres struktur minder vagt om store rundsave. De bruges hovedsageligt til at flade materialeblokke eller til at lave kontinuerlige slidser, riller og lommer. De kan installeres i en kæde for at skabe komplekse produktionssystemer.
Hertil kommer " bearbejdningscentrene ", maskiner med 4 eller flere akser.
De nuværende præcisionsgrænser for moderne computerstyret numerisk kontrol (CNC) bearbejdningscentre går ned til størrelsesordenen en mikron (0,001 millimeter), selv hvis særlige arbejdsforhold er nødvendige for at opnå denne præcision, såsom et klimatiseret miljø, en basisvirksomhed støttegulv, termosonder på akserne, optiske linjer mv.
Bearbejdningscentre med 4 eller flere akser er velegnede til højpræcisionsbearbejdning, da de tillader et lavere antal stykfastspænding end traditionelle 3-aksede fræsemaskiner. Det skal faktisk tages i betragtning, at hver gang det er nødvendigt at ændre positionen af emnet, der skal bearbejdes, er der et uundgåeligt tab af nøjagtighed af den relative positionering mellem de processer, der udføres før og efter ændringen i positioneringen af emnet.
Bearbejdningscentrene med 4 eller flere akser tillader derimod, netop i kraft af det større antal samtidigt styrede akser, at gennemføre de nødvendige bearbejdningsoperationer for 3 eller flere flader på samme tid. Ved et 5-akset bearbejdningscenter er det muligt at bearbejde op til 5 flader med en enkelt fastspænding af emnet, idet den flade, der bruges til fastspænding, naturligvis er udelukket fra bearbejdningen .
Værktøjer
Værktøjerne (til forskellige materialer, især metal, træ og plast), der anvendes på bearbejdningscentre, er standardiserede; det samme er dem til traditionelle fræsemaskiner, om end i mindre omfang.
Fræsemaskinerne kan montere fræsere og bor, der inkluderer skaftet til fastgørelse til spindlen og skærene på en monoblok (integral) eller af typen "indsæt", som kræver indføring af skæreklodser i teknokeramisk materiale eller widia eller superhurtig stål (HSS). Denne anden type bruges til bearbejdning af store stykker og meget hårde materialer, mens den første er udbredt frem for alt i verden af hurtige eller højhastigheds- prototyper .
- Tips
- Hanner
- Reamers
- Kuttere
De mest almindelige typer af fræsere er:
- cylindrisk skærer
- ved nivellering: skærekanterne er på forsiden, det bruges til at skabe flade flader.
- til skæring: de er sædvanligvis ret lange, idet bladene løber langs hele stammens længde op til fastgørelsen til spindlen. De bærer spiralblade eller skæreelementer med specielle former, muligvis også monteret i en spiral, men lidt overvundet. De bruges til at glatte lodrette vægge jævnt uden at efterlade spor af flere passager.
- keglestub: de er velegnede til forskellige typer brug, hovedsageligt til finish, og fås i et stort udvalg af versioner.
- sfærisk fræser: bruges til efterbehandling, kuglenæseskærerne bruges til at eliminere "trinene" i passagen af store fræsere, der bruges til skrubning. Hvis du laver meget tætte pasninger, er den resulterende overflade ensartet, ellers kan små "bølger" være synlige. udbredt i 3D-programmering, de kan også bruges til fremstilling af fileter og affasninger selv med meget små radier og i dybe hulrum
- fræsere af bestemte former: der er fræsere med forskellige former, der bruges til specifikke processer. De kan være koniske (til fremstilling af koniske hak), elliptiske (til specielle fittings), skive eller affasning.
Værktøjsholdere
Værktøjsholderne kan igen montere blokke af forskellige former: de mest almindelige er firkantede, trekantede, rhomboide, ottekantede.
I USA er den mest almindelige fastgørelsesstandard for værktøjsholdere CAT. CAT værktøjer, også kaldet "V-flange" værktøjer er de ældste og mest almindelige; de blev opfundet af Caterpillar Inc. i Peoria (Illinois) for at standardisere de typer værktøjer, der bruges på deres maskiner. De fås i en række størrelser, kaldet CAT-30, CAT-40, CAT-50 osv. Tallet henviser til keglens størrelse ; dog fås adaptere til at have forskellige mål på en enkelt forbindelse.
Nyere er BT Tooling-systemet, meget lig det forrige, det adskiller sig ved at være symmetrisk med hensyn til rotationsaksen . De er mere stabile og afbalancerede og kan arbejde ved hurtigere omdrejninger.
I Europa er hovedsystemet HSK. Betragtes som det bedste til høje hastigheder, er det kendetegnet ved at have det skærende låsesystem i et indvendigt hulrum i værktøjsholderen. Efterhånden som rotationshastigheden øges , øges grebet på skæreklodserne, hvilket gør vedhæftningen større og sikrere.
Ansøgninger
Sikkerhed
Noter
- ^ a b c d Istituto Superiore Sarnico "Serafino Riva", Practical Exercises of Mechanical Technology - Introduktion til værktøjsmaskiner , af Morotti Giovanni og Santoriello Sergio.
Relaterede emner
Andre projekter
Wiktionary indeholder ordbogslemmaet « fræsemaskine »
Wikimedia Commons indeholder billeder eller andre filer på fræseren
Eksterne links
- ( EN ) Fræsemaskine , i Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
