Изготовление формы для выпечки на заказ

Всем привет. Поступило интересное задание по изготовлению формы для выпечки орешков. Спешим поделится результатом и некоторыми особенностями работы. В сети много советов по фрезерованию алюминия, но у новичка, который работает с этим материалом впервые, есть много  вопросов по обработке алюминия. Попробуем на нашем примере разобрать все нюансы работы. Сразу покажем фото готового результата, для представления работы в целом, так сказать.

Форма для выпечки орешков
Форма для выпечки орешков

В процессе изготовления данной формы использовалась как классическая выборка материала (2D-обработка) так и обработка рельефа (3D-обработка). Сама форма состоит из двух частей, которые при состыковке формируют половинку орешка (внутри должна быть начинка;)), а точнее 48 таких половинок. Размер формы 380х250 мм. Толщина одной части формы 20 мм.

Процесс изготовления формы для орешков
Процесс изготовления формы для орешков

А теперь подробнее о технологии. Для тех, кто ищет ответы на вопросы о режимах фрезерования, читать внимательно. Все просчеты режимов резания (фрезерования) проводились по общеизвестных таблицах и формулах. Источников в сети полно. Вбиваете в поисковую строку «расчет режимов резания при фрезеровании» и выбираете любую ссылку. Таблицу наших режимов фрезерования и пример расчета смотреть ниже.

На счет нашей обработки. Проводилась она в четыре этапа: 1) черновая обработка; 2) черновая обработка фрезой малого диаметра (дальше объясню для чего); 3) чистовая обработка; 4) доводка поверхности фрезерованием.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Результат первой и второй черновой обработки

Первый этап — черновая обработка фрезой большого диаметра, в нашем случае концевой трехзаходной фрезой диаметром 8мм. Сразу оговорюсь, фрезы надо брать специально по алюминию, которые, в отличии от фрез по дереву, имеют другую заточку, другой угол наклона режущих кромок, более широкие канавки для выброса стружки. Мы покупали фрезы, как и раньше, здесь http://frezycnc.in.ua/ .

Второй этап — черновая обработка фрезой малого диаметра, в нашем случае концевой двухзаходной фрезой диаметром 3мм, для выборки тех мест, в которые большая фреза «не залезла», а именно углубления канавок в нижней части орешка. Можно было-бы этот этап пропустить, но тогда бы нагрузка на чистовую фрезу в нижней части орешка существенно увеличилась.

Черновая обработка в процессе
Черновая обработка в процессе

Третий этап — чистовая обработка. Фреза сферическая диаметром 6мм. Алгоритм обработки «смещение» при шаге равном 0.2 мм позволил добиться красивой поверхности. Врезание во всех трех случаях наклонное, что существенно увеличивает срок службы фрез.

Последний этап, по сути, это снятие верхнего слоя толщиной 0.1 мм той же 8мм фрезой.

Орешек внутренняя поверхность
Орешек внутренняя поверхность

Теперь о режимах фрезерования в цифрах и формулах. Расчет проводился по формулам:

n = V*1000 / d*3.14           (1/мин)              — частота шпинделя;

где V- скорость резания (м/мин) конкретного материала согласно таблице; d- диаметр инструмента (мм).
S = Sz*Z*n                 (мм/мин)                скорость подачи;

где Sz-подача(мм/зуб); Z-количество зубьев фрезы.

Материал, который мы обрабатываем — алюминий / алюминиевые сплавы (Si < 12%). Выбираем из таблицы значение V=250÷400 м/мин. Для фрезы диаметром 8мм просчитываем минимальную и максимальную частоту согласно первой формуле. В нашем случае (при округлении) это 250*1000/8*3.14 = 10000 об/мин и 400*1000/8*3.14 = 16000 об/мин. Далее рассчитываем скорость подачи согласно второй формуле. Не забываем, что параметр Sz берем из той же таблицы «режимов резания».  В нашем случае для фрезы диаметром 8мм Sz=0.05 мм/зуб. Z(количество зубьев фрезы)=3. Скорость подачи минимальная и максимальная равна 0.05*3*10000=1500 мм/мин и  0.05*3*16000=2400 мм/мин. ВАЖНО! Скорость подачи вычисляется в мм/мин. Для создания УП, например в ArtCAM, устанавливаются значения в мм/с.  При пересчете в мм/с получаем скорость подачи соответственно 25мм/с и 40мм/с. Вот и весь просчет. Для ознакомления представлю ниже таблицу наших расчетов.

Фреза D8 концевая трехзаходная Фреза D3 концевая двухзаходная Фреза D6 сферическая
Количество зубьев Z 3 2 2
Подача на зуб Sz (мм/зуб) 0.05 0.02 0.05
Скорость резания, V (м/мин) 250-400 250-400 250-400
Частота n (об/мин) 10000-16000 26500-42400!!!! 13200-21200
Скорость подачи S (мм/мин) 1500-2400 1060-1700!!!! 1320-2120

В таблице, как вы видите, в колонке «Фреза D3 концевая двухзаходная» есть параметры, которые на практике не всегда можно применить. В нашем случае частота n равная большим значениям. Не всегда оборудование позволяет работать с рекомендуемыми значениями. Шпиндель на нашем станке может  максимально разогнаться до 24000 об/мин. Поэтому просчитываем реальную подачу исходя из цифры в 24000 об/мин. 0.02*2*24000=960 мм/мин или 16 мм/с.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA
Орешек наружная поверхность

В ближайшее время выложим видео с обработкой.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *