Dokážete vrtat s čelní frézou? Bezpečné metody a limity

Umíte vrtat stopkovou frézou?

Ano – pokud stopková fréza obrábí středem (nebo je speciálně navržena pro zapichování) a používáte správnou dráhu nástroje a řezné parametry. Standardní stopková fréza bez středového řezu by neměla být ponořena rovně dolů jako vrták, protože nemůže odstranit třísky ve středu a je pravděpodobné, že se odře, přehřeje a zlomí.

V praxi se většina obchodů vyhýbá „skutečnému vrtání“ pomocí stopkové frézy, pokud není zvolena strategie frézy a CAM pro řízení odvádění třísky (náběh, šroubovitý vstup nebo řízené zapichování). Čím hlubší je díra a čím tvrdší materiál, tím důležitější se strategie stává.

Při zanořování pomocí stopkové frézy je vhodné

Potřebujete správnou geometrii frézy

• Použijte a středové řezání stopková fréza (má řezné hrany, které dosahují do středu) nebo účelová zanořit/štěrbina stopková fréza.
• Preferujiujte nástroje s dobrým odvodem třísek: méně drážek (např. 2–3 v hliníku; 3–4 v oceli) a leštěné drážky pro lepivé materiály.
• Vyhněte se zanořování nástroji s dlouhým dosahem, pokud to není nutné; rostoucí vysunutí zvyšuje riziko deformace a zlomení.

Důležitá je hloubka otvoru a materiál

Mělké propady pro vstup (například spuštění kapsy) jsou často v pořádku. Hluboké díry podobné vrtání jsou tam, kde se stopkové frézy potýkají: třísky se nacpou do drážek, teplo stoupá a nástroj může prasknout. Zpravidla platí, že čím blíže se blížíte k „díře“, která je hluboká více než několik průměrů nástroje, tím více byste měli upřednostňovat spirálovou interpolaci nebo skutečný vrták.

Nejlepší dráhy nástroje pro „vrtání“ stopkovou frézou

Helikální interpolace (nejspolehlivější)

Šroubová interpolace využívá kruhový pohyb při posuvu dolů, takže stopková fréza řeže spíše jako operace bočního frézování. To dramaticky zlepšuje odvod třísek a snižuje tření, ke kterému dochází při přímém ponoru.

• Použijte a helix diameter larger than the tool (common starting point: 1.05×–1.20× tool diameter) to create chip room.
• Omezte axiální snížení na otáčku pro řízení zatížení a udržení pohybu třísek.

Nájezdový vstup (dobré pro kapsy)

Ramping zasouvá frézu do materiálu pod úhlem (například 1–3 stupně), takže nástroj postupně zabírá, místo aby se zanořoval při plném axiálním záběru. To se běžně používá pro zadávání kapes bez předvrtání.

Přímé zanoření (pouze s nástroji schopnými zanoření a konzervativním nastavením)

Přímý ponor je nejrizikovější metodou, protože žetony mají omezené únikové cesty. Pokud to musíte udělat, použijte frézu určenou pro zanořování a zvažte strategii klování (krátké pohyby se zatažením) k odstranění třísek.

Praktické pokyny k parametrům, které zabraňují rozbití

Začněte s konzervativním ponorným posuvem a snížením

• Ponorný posuv: běžně 10 %–30 % vašeho běžného posuvu pro boční frézování jako bezpečný počáteční rozsah (liší se podle nástroje a materiálu).
• Hloubka klování (při klování): často 0,25×–1,0× průměr nástroje na pecku, se zasouváním, které ve skutečnosti odstraňuje žetony.
• Chladicí kapalina/vzduch: evakuace čipů je hlavním cílem; foukání vzduchu nebo chladicí kapalina skrz vřeteno je zvláště užitečná pro hluboké prvky.

Zpracovaný příklad: převod zatížení třísky na bezpečnější zanořovací posuv

Předpokládejme 6 mm (0,236 palce) 3břitou karbidovou stopkovou frézu běžící rychlostí 10 000 ot./min se zatížením třísky bočního frézování 0,03 mm/zub.

• Posuv pro boční frézování = otáčky za minutu × drážky × zatížení třísky = 10 000 × 3 × 0,03 = 900 mm/min .
• Konzervativní ponorný posuv při 20 % = 900 × 0,20 = 180 mm/min .

To nezaručuje bezpečnost (dominuje geometrie a odvod třísek), ale poskytuje racionální výchozí bod namísto hádání.

Běžné způsoby selhání a jak se jim vyhnout

Balení čipů (nejčastější příčina)

Pokud se třísky nemohou odvádět, znovu se obrábějí, vytvářejí teplo a zaklínují nástroj. To je důvod, proč je „vrták“ riskantní: třísky nemají kam jít. Šroubovitý vstup, nápor vzduchu a kratší pecky snižují ucpávání třísek.

Tření ve středu

Dokonce i stopková fréza se středovým řezem má téměř nulovou řeznou rychlost v přesném středu. Přímé zanořování prodlužuje čas strávený řezáním (nebo třením) při nízké povrchové rychlosti, což pohání teplo. Udržování příčného pohybu nástroje (šroubovice/rampa) tento efekt minimalizuje.

Průhyb a zúžení

Stopkové frézy jsou pro axiální zatížení méně tuhé než vrtáky. Hluboké zanoření může vytvořit kuželovitý nebo příliš velký otvor a zvýšit riziko zlomení. Pokud záleží na přesnosti díry, šroubovicová interpolace s dokončovacím průchodem je obvykle předvídatelnější.

Lepší alternativy, když potřebujete skutečnou díru

Použijte vrtačku, když je funkce „napřed dírou“

Pokud je cílem kulatý otvor s hloubkou, rychlostí a dobrým dokončením, vrták je obvykle tím správným nástrojem. Vrtáky jsou určeny pro axiální zatížení a odvod třísek v hlubokých dírách.

Pokud potřebujete flexibilitu, použijte šroubovicovou interpolaci

Šroubovitá interpolace je ideální, když chcete vytvořit více průměrů díry s jedním nástrojem, když se potřebujete vyhnout výměně nástroje nebo když potřebujete díru v tenkém materiálu bez uchopení.

Vstup čelní frézy s vodicím otvorem

Malý vodicí otvor může poskytnout prostor pro třísky a snížit axiální zatížení, když musíte vstupovat s čelní frézou. Toto je praktický kompromis, když limity CAM nebo stroje znesnadňují šroubový vstup.

Rychlý kontrolní seznam pro bezpečné ponoření

• Potvrďte středové řezání (nebo zapichovací) stopková fréza – nepředpokládejte.
• Prefer spirálový nebo rampový vstup přes rovné ponoření.
• Začněte s ponořováním 10 %–30 % vašeho posuvu pro boční frézování, poté dolaďte na základě třísek a zatížení vřetena.
• Pokud je přímé zanoření nevyhnutelné, použijte klování a zajistit, že se zasune skutečně čisté třísky.
• Použijte air blast/coolant to prioritize evakuace čipu , zejména v hliníku a hlubokých vlastnostech.
• Minimalizujte vyčnívání nástroje a ověřte tuhost (držák, kleština, házení) před pokusem o hluboké zanoření.

1. Spusťte nasucho vstupní pohyb nad součástí, abyste potvrdili dráhu nástroje (zejména pro spirálu/rampu).
2. Vyřízněte zkušební prvek v podobném šrotu a zkontrolujte tvar třísky a tepelnou změnu barvy.
3. Upravte posuv, snížení rychlosti a chladicí kapalinu/vzduch, dokud třísky nebudou čistě odváděny a zatížení vřetena bude stabilní.

Sečteno a podtrženo

Můžete vrtat stopkovou frézou, ale měli byste to považovat za specializovanou operaci. Používejte nástroj pro středové řezání nebo zapichování, upřednostňujte šroubový nebo rampový vstup, udržujte zanořování konzervativní a upřednostňujte odvádění třísek. Pokud se jedná o hlubokou a přesnou díru, je obvykle bezpečnější a rychlejší volbou specializovaný vrták (nebo strategie vrtání plus dokončovací práce).