Секреты выбора фрез для 3D фрезеровки

Современные фрезерные станки с числовым программным управлением позволяют формировать в обрабатываемом материале рельефное трехмерное изображение высокой точности. Исходя из возможной погрешности оборудования в сотые доли миллиметра, большое значение приобретает корректный выбор режущего инструмента – фрезы. От этого зависит точность и качество выполнения работы.

Фрезеровка по 3D траекториям востребована при создании декоративных изделий, элементов отделки мебели и интерьеров, форм для художественного и технического литья, в моделировании.

3D фрезеровка алюминиевой формы

Фрезы для 3D фрезеровки для станков с ЧПУ проводят финишную обработку заготовок с высокой точностью. Шаг подачи составляет доли миллиметра. После этого остается лишь провести несложную постобработку готового изделия шлифованием или полированием.

Поэтому для получения рельефа с высокой чистотой поверхности используют фрезы со сферическим окончанием (BallNose). Они позволяют получать плавное сопряжение криволинейных поверхностей.

Фрезы для 3D обработки

Причем, для большей детализации, необходимо выбирать фрезу с малым радиусом скругления.

Поскольку тонкие фрезы не обладают достаточной прочностью и могут быстро выходить из строя, например, попав на уплотнение в дереве, специалисты рекомендуют применять V-образные спиральные фрезы с круглым окончанием. Такой инструмент имеет достаточно высокую прочность на изгиб и, одновременно, их рабочий диаметр может составлять величину менее миллиметра. Часто их применяют и для предварительной, черновой обработки. Это позволяет сэкономить время на замене фрезы и провести полную обработку, запустив выполнение совмещенной траектории.

Кроме того, такая геометрия позволяет создавать рельефы с достаточно большими перепадами по высоте.

К категории фрез для 3D обработки относятся фрезы с прямыми или спиральными ножами, с круглым окончанием и, как правило, двумя режущими кромками – это оптимально для выполнения большинства задач. Кроме того, все они имеют геометрию, выводящую стружку вверх.

При черновой 3D выборке на заготовке остаются скругленные бороздки – это связано с относительно большим шагом подачи и необходимым припуском. Чистовая обработка убирает все эти дефекты за счет малого шага, но требует длительного времени.

Часто в обработке рельефов появляется необходимость создать линейные наклонные поверхности с заданным углом. Опытный фрезеровщик предпочтет сделать это правильно подобранной V-образной (конической) фрезой, но не по 3D траектории, а выборкой по плоскости – это существенно сокращает время обработки, экономит электроэнергию и ресурс станка.

Необходимо так же сказать о том, что для различных по плотности и твердости материалов требуются соответствующие по твердости фрезы. Одно дело фрезеровать мягкое дерево – фреза может быть бюджетного класса, сделанная из наименее дорогого твердого сплава. А для пластиков и цветных металлов требуются совершенно другие инструменты, имеющие высокие значения твердости сплава, из которого их изготавливают. Это уже профессиональные инструменты другой ценовой группы.

Для увеличения срока службы, режущие инструменты покрывают микронным слоем нитрида титан-алюминия (AlTiN). Этот материал обладает высокой твердостью, что защищает инструмент от износа, а так же способствует уменьшению нагрева от трения.