Co je to zásuvkové frézování? Jaké jsou využití při zpracování?
Ponorné frézování, také známé jako frézování v ose Z, je jednou z nejúčinnějších metod obrábění pro dosažení vysoké řezné rychlosti obrábění kovů. Pro povrchové obrábění, řezání drážek a obrábění s velkým přesahem nástroje pro obtížně obrobitelné materiály je účinnost obrábění metodou frézování břitových destiček mnohem vyšší než u konvenční metody čelního frézování. Ve skutečnosti, když je potřeba rychle odříznout velké množství kovových materiálů, může použití metody vkládacího frézování zkrátit dobu zpracování o více než polovinu.
Výhody
Kromě toho má frézování drážek také následující výhody:
① Může snížit deformaci obrobku; ② Může snížit radiální řeznou sílu působící na frézku, což znamená, že opotřebené vřeteno lze stále používat pro vkládání frézování, aniž by to ovlivnilo kvalitu obrábění obrobku; ③ Převislá délka řezného nástroje je relativně dlouhá, což je velmi výhodné pro frézování drážky nebo povrchu obrobku; ④ Schopnost dosáhnout řezání drážek pro vysokoteplotní slitinové materiály (jako je Inconel). Metoda vkládacího frézování je velmi vhodná pro hrubé obrábění dutin forem a doporučuje se pro efektivní obrábění leteckých součástí. Jedním speciálním účelem je vkládání a frézování lopatek turbíny na tříosých nebo čtyřosých frézkách, což obvykle vyžaduje specializované obráběcí stroje.
Princip fungování
Při frézování lopatek turbíny je možné frézovat od horní části obrobku až po kořen obrobku. Jednoduchým přeložením roviny XY lze obrábět extrémně složité povrchové geometrie. Při implementaci vkládacího frézování je řezná hrana frézy tvořena překrytím profilů každého kotouče a hloubka vkládacího frézování může dosáhnout 250 mm bez vibrací nebo deformací zkreslení. Směr řezu nástroje vzhledem k obrobku může být buď dolů nebo nahoru, ale řezání směrem dolů je obecně běžnější. Při frézování šikmých ploch se fréza pohybuje složeným pohybem ve směru osy Z a osy X. V určitých situacích obrábění lze také použít kulové frézy, čelní frézy nebo jiné frézy pro frézování drážek, frézovacích profilů, frézovacích svahů, frézovacích dutin a dalších typů obrábění.
Použitelný rozsah
Speciální břitové frézy se používají hlavně pro hrubé nebo polopřesné obrábění. Mohou řezat do konkávní části obrobku nebo řezat podél okraje obrobku, stejně jako frézovat složité geometrické tvary, včetně hloubení kořenů. Pro zajištění konstantní řezné teploty využívají všechny stopkové frézy metodu vnitřního chlazení. Konstrukce řezného těla a čepele frézy umožňuje řezat do obrobku v optimálním úhlu. Typicky je úhel řezné hrany frézy 87 stupňů nebo 90 stupňů a rozsah rychlosti posuvu je 0,08~0,25 mm/zub. Počet čepelí upnutých na každé fréze závisí na průměru frézy, například jeden průměr φ Fréza 20 mm může nainstalovat 2 čepele, zatímco fréza o průměru f125 mm může nainstalovat 8 čepelí. Pro určení, zda je obrábění určitého obrobku vhodné pro použití metody vkládacího frézování, je třeba vzít v úvahu především požadavky obráběcího úkolu a vlastnosti použitého obráběcího stroje. Pokud obráběcí úloha vyžaduje vysokou rychlost úběru kovu, použití metody vkládacího frézování může výrazně zkrátit dobu obrábění.
Dalším vhodným scénářem pro použití metody frézování břitových destiček je situace, kdy úloha obrábění vyžaduje větší axiální délku nástroje (jako je frézování velkých dutin nebo hlubokých drážek). Díky efektivnímu snížení radiální řezné síly pomocí metody frézování břitových destiček má vyšší stabilitu obrábění ve srovnání s metodou bočního frézování. Navíc, když jsou díly, které je třeba na obrobku řezat, obtížně dosažitelné konvenčními metodami frézování, lze také zvážit metodu frézování vložením. Protože vkládací fréza může řezat kov směrem nahoru, může frézovat složité geometrické tvary.
Z hlediska použitelnosti obráběcího stroje, pokud je výkon použitého obráběcího stroje omezený, lze uvažovat o způsobu vkládacího frézování. Výkon potřebný pro vkládací frézování je totiž menší než u spirálového frézování, takže je možné použít staré nebo málo výkonné obráběcí stroje pro dosažení vyšší efektivity obrábění. Například frézování hlubokých drážek lze dosáhnout na obráběcím stroji se 40 úrovněmi, ale tento typ obráběcího stroje není vhodný pro použití spirálové frézy s dlouhými břity ke zpracování, protože radiální řezná síla generovaná spirálovým frézováním je poměrně velká, což může snadno způsobit vibrace spirálové frézy.
Vzhledem k nízké radiální řezné síle při vkládacím frézování je velmi vhodný pro použití ve starých obráběcích strojích s opotřebovanými ložisky vřetena. Metoda vkládacího frézování se používá hlavně pro hrubé nebo polopřesné obrábění a malá axiální odchylka způsobená opotřebením systému hřídele obráběcího stroje nebude mít významný dopad na kvalitu obrábění. Jako nový typ metody CNC obrábění klade metoda vkládacího frézování nové požadavky na software CNC obrábění.
