ВЫБОР РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА И ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ДЕКОРАТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕБЕЛИ

 

SELECTION OF CUTTING TOOLS AND OPTIONS MILLING DECORATIVE ELEMENT FURNITURE

 

Грибанов А. А. (ВГЛТА, г. Воронеж, РФ)

Gribanov A. A. (Voronezh State Academy of Forestry and Technologies, Voronezh, Russia)

 

В статье рассматривается проблема выбора режущего инструмента для фрезерования декоративных элементов мебели

The problem of the choice of cutting tools for cutting decorative pieces of furniture

 

Ключевые слова: декоративный элемент мебели, режущий инструмент, фрезерование

Key words: decorative piece of furniture, cutting tools, milling

 

Для создания декоративных элементов современной мебели  фрезерованием существует множество программных средств и инструментов. Выбор режущего инструмента и задание его параметров, а также скорости подачи и обороты шпинделя фрезерной головки в САМ могут значительно отличаться. Рассмотрим в данной статье особенности процесса фрезерования, режущий инструмент и параметры резания.

Технологический процесс фрезерования один из основных способов обработки материалов резанием [1]. Фрезами обрабатывают плоские и криволиней­ные поверхности, разнообразные пазы, канавки, шлицы, зубья шестерен, резьбы и многое другое. Наиболее часто на фрезерных станках обрабатывают корпус­ные и плоскостные детали декоративных элементов мебели. Несмотря на огромное разнообразие форм и размеров, общим для всех этих деталей являются значи­тельные по размерам плоские обрабатываемые поверхности. При фрезеровании плоских поверхностей требуется, прежде всего, обес­печить правильную форму поверхности, которая оговаривается на чертеже в виде допускаемых отклонений от плоскостности  и прямолинейности.

Различают два основных вида фрезерования: тангенциальное, при котором режущие лезвия вращающегося цилиндрического инструмента образуют обработанную поверхность параллельно оси его вращения, и радиальное, когда лезвия вращающегося инструмента образуют обработанную поверхность перпендикулярно к оси его вращения [2]. Скоростью резания u (м/мин) называется окружная скорость наиболее удаленных от оси вращения инструмента точек режущего лезвия. Она определяется по формуле 1

                                        (1)

где D – диаметр окружности вращения режущего лезвия (в частном случае – диаметр фрезы), мм; n – частота вращения инструмента, об/мин.

Рассчитанное значение скорости подачи режущего инструмента и обороты шпинделя фрезерной головки задаются в САМ программе в меню задания параметров обработки, как, например, на рисунке 1.

Рисунок 1 – Задание параметров обработки в AlphaCAM

 

Наиболее распространенным режущим инструментом, применяемым для обработки на фрезерных станках с ЧПУ заготовок широкой номенклатуры, являются концевые фрезы. При обработке тонких плоских заготовок следует применять праворежущие фрезы с левой спиралью и леворежущие с правой спиралью, так как осевая составляющая усилия резания прижимает заготовку к столу станка, улучшая условия обработки. Для уменьшения вибрации при обработке зубья фрезы располагают несимметрично. Жесткость режущей части фрезы можно повысить, увеличив сечение сердечника либо применив конический сердечник. Для сохранения жесткости фрезы при значительном вылете и небольшой длине режущей части предусматривается усилительный конус. При обработке наклонных стенок применяют различного вида конические концевые фрезы, параметры которых определяются конфигурацией декоративного элемента мебели. Концевые радиусные фрезы используют при обработке пространственных поверхностей методом строчечного фрезерования. Выбор режущего инструмента для выполнения операции на фрезерном станке с ЧПУ производится поэтапно. Вначале задают виды инструментов, необходимых для обработки. Затем определяют технологические параметры каждого вида инструмента: материал режущей части, углы заточки режущих кромок, количество зубьев и пр. На заключительном этапе выбирают конструктивные параметры режущего инструмента: диаметр фрезы, длину режущей части, вылет фрезы, радиус заточки торца фрезы, наклон спирали, направление спирали (правая, левая), расположение зубьев (равномерное, неравномерное), сечение сердечника (цилиндрическое, коническое) и пр. Материал, геометрию режущей части и число зубьев фрезы выбирают по нормативам, которые применяют для определения параметров режущего инструмента, используемого на станках с ЧПУ. Современные CAM программы представляют широкий выбор по заданию параметров режущих инструментов. Пример их выбора в программах AlphaCAM и Gemma представлен на рисунках 1 и 2.

Рисунок 2 – Выбор инструмента в AlphaCAM

 

Рисунок 3 – Задание параметров инструмента в Gemma

 

  Параметры режущего инструмента определяют технологические параметры фрезерования декоративных элементов мебели и учитываются в расчетах.

Список использованных источников

1.    Петровский В.С. Автоматизация технологических процессов и производств в деревообрабатывающей отрасли [Текст]: учебник / В. С. Петровский, А. Д. Данилов; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2010.

2.    Хайдер А. Аббас Мохаммед, Петровский В. С., Грибанов А. А. Исследование и разработка процесса фрезерования декоративных элементов мебели на станках с ЧПУ // Научно-практический и методологический журнал ФЭС.- №2 (51).- С. 53-55.