Скорость фрезерования Д16Т скоростными шпинделями

ШВЕД

всем привет

в интернетах часто упоминается рекомендуемая скорость фрезеровки твердого алюминия (Д16Т) = 100…200 м/мин. чем больше диаметр фрезы тем ниже рекомендуемые обороты шпинделя. например, возьмем максимальную скорость резания (200м/мин) и 2 двухзаходные фрезы - 3 и 8 мм:

  • 3 мм: обороты = (200 000 мм/мин) / (3.14 * 3мм) = 21231 об/мин
  • 8 мм: обороты = (200 000 мм/мин) / (3.14 * 8мм) = 7961 об/мин

Соответственно скорости подачи рекомендуются такие:

  • 3 мм (0.04 мм подачи на зуб): 21231 * 0.04 * 2 зуба = 1691 мм/мин
  • 8 мм (0.05 мм подачи на зуб): 7961 * 0.05 * 2 зуба = 796.1 мм/мин
    -------------------
    Внимание, нюанс: у большинства людей имеются китайские шпиндели с диапазоном оборотов 8000-24000 об/мин. причем на низких оборотах момент у таких шпинделей заментно снижен.

Внимание, вопрос: чем чревато увеличение скорости резания?
например, если я для своей 8-мм фрезы пропорционально увеличу в 3 раза обороты шпинделя и скорости подачи то получится 7961*3 = 23883 об/мин и 796.1*3 = 2388.3 мм/мин соответственно.

интуитивно кажется что все нормально должно быть: как и раньше, на каждый оборот фрезы ей предоставляется такой же объем свежего материала заготовки.

различия очевидно лежат в области вибраций, ускоренного износа и нагрева.

верны ли мои рассуждения?

собственно завтра (точнее уже сегодня) собираюсь фрезеровать много Д16Т.
вместо СОЖ пока что использую обычную воду в большом количестве…
есть большое желание фрезеровать пазы 8-мм 2-заходной торцевой фрезой на 24000 об/мин, съемом 4мм и подаче 1200-1500 мм/мин.

но сколько ни искал яндексом схожие темы - везде идут разговоры о каких-то хилых режимах с микроскопическими съемами по 0.25…0.5мм за проход и ручным поливанием WD-40… первая реакция: “что за извращение!”

в общем прошу подсказки по режимам опытных ЧПУ-шников…

PS. станок с хорошей жесткостью, на рельсах и ШВП.

CINN

Раньше был у меня шпиндель около 900Вт. Резал Д16Т со съёмом 0,5мм. и скоростью 600-800мм/мин.
Шпиндель сдох, заменил на двух киловаттник. Теперь снимаю 3мм. за проход при 1200мм/мин.
Быстрее не могу- сказывается некоторая нежёсткость аппарата.
Для достижения максимальной производительности(количества работы за единицу времени) нужно обеспечить постоянную уборку стружки из зоны реза+ хоть какое-то поступление СОЖ для устранения налипания стружки на подсевшую фрезу.

ШВЕД

описание режимов резки от производителя фрез: www.roc-cnc.ru/osnov.php?idstat=2&idcatstat=1#1
в самом низу приводятся режимы для алюминия.
так для резки Д16Т 3-заходной 8-мм фрезой рекомендуется 12000 об/мин и подача 3600 мм/мин, заглубление 1.5d = 1.5*8 = 12 мм, боковой съем 0.3d = 0.3*8 = 2.4мм.
для 2-заходной практически те же скорости но съем по Z всего 1d = 1*8 = 8 мм.

вот эти данные выглядят безусловно куда интереснее…

но если эти значения подставить в формулы и посчитать в обратную сторону то получим обороты 24000 и скорость резки 602м/мин. как видно это выходит за рамки рекомендованных 12000 об/мин и 200м/мин… возможно причина в “0.3d” ?

в общем надо пробовать…

CINN
ШВЕД:

вот эти данные выглядят безусловно куда интереснее…

Зависят от крутящего момента шпинделя. Шпиндель не должен замедляться при заданном съёме.
Если при входе фрезы в материал обороты шпинделя замедляются- нужно снизить либо скорость, либо величину съёма.
Вот параметры при которых идёт устойчивая работа без замедлений и будут оптимальными для данного станка/материала.

ШВЕД

сегодня резал 3-заходной 8-мм.
если резать глухой паз (с обеих сторон - стенка) - то на скорости 1000 мм/мин и съеме всего в 1мм “дно” получается не очень красивое и звук говорит о том что фрезе не оч нравится такой режим. если же материал только с одной стороны то благодать…
в общем осторожничал и 40 минут снимал по 0.75 паз глубиной 43мм.
завтра буду делать менее глубокие карманы - посмотрим насколько можно разогнаться будет… хочется по несколько миллиметров снимать за проход…

PS. да, скорость была 12000 об/мин. стружка получается не колкая… если обороты 24К - то стружка в виде иголок и оч колючие.

JonsonSh

Резка пазов в Д16 это реальная проблема:(, я вот например хоть и лью ВД40 в паз и стружку выдуваю компрессором, а все равно, стоит чуть прозевать момент, все, вреза вся залипла. Зато если посмотреть видео по фрезам от производителей фрез, то там народ фрезой с дурным заглублением режет пазы, при этом очень чисто и СОЖ даже не льют. Я тоже фрезерую Д16Т на скорости 15000 и 800 мм/мин, съем от 0.25 до 1 фреза 6 или 8, но при съеме 1 мм фреза сильно греется. Я бы лил СОЖ с удовольствием, но у меня поддона нет куда сливать, что является существенным недостатоком моего станка:(. А куда у вас вода СОЖ сливается?

CINN

Пробовал разные фрезы и разные режимы. Для Д16Т опытным путём нашёл сочетание:

  1. Фреза двухзаходная, специальная для лёгких сплавов, с большим пространством для вывода стружки. Типа такого-
  2. врезание- 200мм/мин, наклон-20град.
  3. скорость F 1000- 1200мм/мин.
  4. выдув стружки из зоны реза+ время от времени подача СОЖ(масло+ керосин, без фанатизма)
  5. обороты шпинделя 15000 при фрезе 8мм.

Пробовал и трёхзаходные, и четырёхзаходные. У них каналы для вывода стружки маловаты, чуть нагреются- налипание металла от трения.
Как следствие- плохое резание, остановка шпинделя, поломка фрезы.
С однозаходными у меня не сложилось.

ШВЕД

я изначально проектировал станок под работу с обильным поливанием СОЖ - станок в форме “корыта”, рабочая зона огорожена бортами, сливное отверстие - в дальнем правом углу на картинках:

работать по-сухому даже не планирую. фреза поливается одновременно из 2х форсунок расположенных друг напротив друга. температура воды со стружкой - всегда холодная.

вот когда фрезеровал Т-пазы в столе то там было тяжело:

  • сначала сделал вертикальный паз нормальной фрезой
  • а потом поставил Т-фрезы (дешевые, по 200 р за штуку) и пошел пилить… подача всего 50-80 мм/мин. 5 мм прохода, затем отвод на 3мм обратно чтобы стружку вымыло и фрезу охладило.
    так вот там водичка со стружкой были слегка теплыми…

СОЖ - обычная вода.

barnaul
JonsonSh:

Зато если посмотреть видео по фрезам от производителей фрез, то там народ фрезой с дурным заглублением режет пазы, при этом очень чисто и СОЖ даже не льют.

А что за сплав алюминия тебе известен, котрый они фрезеруют, у нас есть сплав AlCuMgPb, это просто супер материал, ну это надо прото попробывать его фрезеровать, тогда чел поймёт какая разница этого сплава AlCuMgPb по сравнению с AlMgSi0,

ШВЕД

Итак, сегодняшний эксперимент:

  • Фреза: 1-заходная фреза 6х6х22х50:
  • Материал заготовки: Д16Т
  • Обороты шпинделя: 20000 об/мин
  • Подача: 1500 мм/мин
  • Съем по Z за проход: 3 мм
  • СОЖ: обычная ржавая вода из крана

Прекрасно режется… Начинал от 12000 оборотов и 1мм съем. Затем остановился временно 1.5 мм съема за проход и скорости в 1500. Ошибочно в G-коде указал съем 3 мм вместо 1.5: был воодушевлен результатом! Думаю можно и 5 мм за проход снимать на этой скорости!

Завтра продолжу опыты…

Токсик

Привет всем!

barnaul:

у нас есть сплав AlCuMgPb, это просто супер материал, ну это надо прото попробывать его фрезеровать, тогда чел поймёт какая разница этого сплава AlCuMgPb по сравнению с AlMgSi0,

Пробовал, он понравился в обработке больше чем АК4-1ЧТ и В95АПЧТ2.

Всем пока, пока, пока.

Baha
ШВЕД:

был воодушевлен результатом! Думаю можно и 5 мм за проход снимать на этой скорости!

Попробуй высокоскоростную трохоидальную фрезеровку, будешь еще больше воодушевлён, и глубиной, и скоростью, и временем фрезеровки. 😉
yadi.sk/d/HGc6QSAkaG75x

fly55

Мы режем обычно фрезами двухперыми, китайскими, самыми дешевыми по алюминию, djtool и т.п. диаметры 5-6 мм.
Съем за проход - 2-3 мм. Подача 1300 мм/мин. Сож вода,керосин,масло - распыл под давлением. шпиндель 800 ватт обороты 16-18 т.

Режем много контура, выборки и т.п. на таких режимах фрезы живут достаточно долго до 60-70 метров.

ШВЕД

Сегодня поломал однозаходную и двузаходную. Обе на 6мм. Обе умерли при резке глубокого (28мм) паза шириной = диаметру = 6 мм. Плохо выводилась стружка и забивала все. Форсунки видимо лили не совсем в нужное место. Снимал по 1.5 - 3 мм (уже не помню конкретно эту операцию).

Пока что резюмирую так: однозаходная 6мм фреза прекрасно работает на 20000 об/ мин и подаче 1.5м/мин со съемом 3 мм. Режет быстро. Однако это скорее черновой режим: при обработке плоскости по спирали с расстоянием между проходами = 5 мм (т.е. перехлест всего 1 мм получается) поверхность на границах проходов имеет ощутимый на ощупь “выступ”.

Хочется попробовать 8мм однозаходную для скоростной черновой обработки с большими съемами…

ivkompoZit

я выборку и обрезку делаю трехзаходными фрезами для цветнины, со специальным углом заточки и глубокими канавками для выброса стружки, обороты 15000-18000 об/мин, скорость резания 12000-15000мм/мин, глубина съема для 10-12мм фрезы 0,6-0,8мм, сож-керосин+масло, туманом, срок службы фрез: 20-25 8-ми часовых смен, много за проход не снимаю не только для увеличения скорости резания и снижения нагрузки на инструмент, но и для того, чтобы для чистовой обработки высота ступенек бала минимальной, опять таки для снижения нагрузки и более высокой чистоты поверхности, это речь о 3Д обработке

ШВЕД

(1) скорость “12000-15000” - это очень круто 😃) из разряда “лохи фрезеруют на G1, настоящие пацаны - на G0” 😃)))) у меня G0 = всего 6000…7000мм/мин…

(2) после того как поломал вчера однозаходные - стал резать 8мм трехзаходной. съем 1мм, обороты 18000, подача 1000. рез чистый. вертикальные стороны имеют небольшую ребристость.

так вышло что я один раз недостаточно туго зажал эту фрезу в цанге… в результате когда экспериментально стал снижать обороты (хотел упать до 12000) то из-за увеличенной нагрузки на зубья фреза стала сильнее вгрызаться в материал. заготовка очень качественно была закреплена на столе т.е. “намертво”. как результат фрезу вытянуло вниз из цанги на 1 см и заклинило. т.е. фреза снимала до какого-то момента по 10 мм за проход…

к счастью я сделал собственный контроллер который фиксирует разного рода ошибки и отказы (обратная связь) в тч и останов шпинделя поэтому когда фреза остановилась то станок моментально обесточился по ESTOP.

фреза - твердосплав. я ожидал худшего но фрезу вообще никак не погнуло! несмотря на то что она в патроне осталась лишь на 1см где-то… заново зажал и после этого еще час пилил ей - рез как и прежде такой же чистый.

/* для сравнения одна поучительная история “из раннего”:
когда я фрезеровал Т-стол станка (дюралевая плита) то использовал дешевые фрезы (рублей по 200) - купил сразу их 5-8 штук для этой операции. сначала сделал вертикальные пазы шириной 8 мм а потом туда пустил Т-фрезу.

важный нюанс: инвертор запитывался от “стабилизатора” типа Пилот на 5 розеток с защитой от превышения тока в 10А (у всех подобных устройств поголовно ограничение на 10А, только 1 раз видел 15А где-то в интернет-магазине). на этом же пилоте висел 300-ваттный 12-вольтный блок питания от компьютера который питал 2 помпы: СОЖ и охлаждение шпинделя.

так вот на этапе фрезеровки вертикального паза у меня забилась одна форсунка СОЖ (тогда была только одна, после этого случая поставил 2) => прекратилась подача СОЖ => быстрый нагрев фрезы => налипание алюминия => увеличение нагрузки на фрезу => шпиндель фиксирует рост нагрузки и увеличивает ток => инвертор стал потреблять больше тока (шпиндель на 2.2 кВт т.е. 10А он скушает сам без проблем) => сработала защита на “Пилоте” от превышения по току (10А) => обесточивается инвертор и шпиндель => контроллер фиксирует аварию и обесточивает механику! подача была что-то близкое к 1000 мм/мин. так вот фрезу очень круто погнуло. материал - наверное быстрорез какой-то… но точно не твердосплав */

Guber

Медленно крутите, товарищи! На 6 мм фрезу 30000 оборотов и подача метра 3 при 3 зубьях. Поливать спиртом.

ШВЕД

Guber,
(1) какой при этом вертикальный съем?
(2) ваши 30 тыс и 6мм фреза означают скорость резки в 565 м/мин
для дюрали встречал рекомендации 100-200 м/мин.

означает ли ваш опыт, что рекомендованные 100-200 м/мин для жесткого алюминия (Д16Т например) - это устаревшая глупость?

Guber

Я бы сказал устаревшая реальность, т.к. глупостью назвать предыдущий опыт человечества просто неприлично.
Вот, что пишут в каталоге Искар для монолитных фрез из сплава IC08

N 21 Aluminum-wrought alloy. Not cureable : 60 800-900 m/min
N 22 Aluminum-wrought alloy. Cured :100 700-800 m/min
N 23 Aluminum-cast, alloyed <12% Si. Not cureable : 75 800-900 m/min
N 24 Aluminum-cast, alloyed. Cured : 90 750-850 m/min
N 25 Aluminum-cast, alloyed >12% Si. High temperature :130 400-450 m/min

Как видите, здесь скорости гораздо выше.
А самое главное для такого резания - жесткость системы. Помните, было такое слово СПИД, совершенно не относящееся к медицине? Так вот от него все и зависит. Современные фрезы очень трепетно относятся к вибрациям.
Скоро я буду готовить серию лабораторок по обработке, результаты покажу.

ШВЕД

Guber, а какой у вас съем на таких скоростях выдерживает фреза (6мм)?

и еще вопрос ко всем: реально ли обычными сверлами сверлить глубокие глухие отверстия на таких оборотах шпинделя? Ведь минимум тут аж 8000 об/мин!

serj991

Скорее всего не прокатит сверление, нужен подвод сож через сверло.
А по фрезам, самое главное это нагрузка на зуб, ее нужно держать строго, а вот скоростью отыгрывать по СПИД.

ivkompoZit
ШВЕД:

реально ли обычными сверлами сверлить глубокие глухие отверстия на таких оборотах шпинделя? Ведь минимум тут аж 8000 об/мин!

смотря насколько глубокие, я сверлил 70мм, на 12000 об/мин, меньше не было, ступенчатым методом сверления нормально, мазал WD в рукопашную, диаметры от 4 до 8мм, 2,4мм сверлил на глубину 40мм, тоже нормально, но только с советским сверлом, китайское болтало на таких оборотах

Токсик

Привет Всем!

Немного из пройденного.

Всем пока, пока, пока.

ШВЕД

Токсик, впечатляет, круто!
Какая технология сверления таких глубоких отверстий? и как избежать любых уводов??? (интересуюсь с практическим интересом)

CINN
ШВЕД:

реально ли обычными сверлами сверлить глубокие глухие отверстия на таких оборотах шпинделя?

Сверлю отверстия обычными свёрлами(“быстрорез”, Китай) на 50…80Hz.
Сначала твердосплавным сверлом, или фрезой делаю отверстие на глубину режущей части, а потом ставлю сверло.
Задаю цикл сверления с частыми подъёмами сверла. Т.е. 1мм. сверления- вывод сверла вверх, снова 1мм. и т.п.+ выдув воздухом стружки +подача СОЖ.
Долго, но можно сверлить обычными свёрлами. Твердосплавные лучше, разумеется, но и дороже, и размера с “десятками” после цифры трудно найти.