Особенности фрезеровки фанеры на ЧПУ

Фрезерование — это способ обработки фанеры, при котором специальный вращающийся инструмент, называемый фрезой, удаляет лишний материал с заготовки для получения нужной формы изделия. Фрезерный метод обработки фанеры выгодно отличается от других методов механической обработки, таких как лазерная или гидроабразивная резка тем, что фреза способна менять высоту обработки по оси Z. Таким образом, появляется возможность помимо непосредственно сквозной резки заготовки создавать сложные фасонные поверхности (3D-рельефы, пазы, глухие отверстия, четверти, канавки, цековки, зенковки и др). Современные фрезерные станки с ЧПУ оборудованы контроллерами, системами датчиков и сверхточными электронными приводами, благодаря чему криволинейный раскрой или 3D фрезеровка фанеры осуществляется в автоматическом режиме, быстро и с высочайшей точностью.

3D-рельефы

Пазы

Глухие отверстия

Четверти

Цековки

Фаски

Фреза не оставляет гарь на торцах деталей, как это делает лазерная резка. Не вырывает шпон и оставляет заготовки сухими, в отличии от гидроабразивной.

Чем уникальна фанера

Встречное направление

Направление фрезерования может быть встречным (против часовой стрелки) и попутным (по часовой стрелке). Пластики и основная масса других материалов должны обрабатывать в попутном направлении. В случае с фанерой наилучшее качество кромки достигается при встречном направлении движения фрезы.

Компрессионные фрезы

Фанера (древесина) — единственный материал, для фрезеровки которого используются компрессионные фрезы. Компрессионные фрезы имеют заточку режущих кромок в двух направлениях — вниз и вверх. Вместо того, чтобы выбрасывать стружку наружу, такая фреза сжимает ее и оставляет между деталями.

Компрессионные фрезы решают две важные задачи:

• Первая — надежно фиксируют детали внутри заготовки;
• Вторая — предотвращают образование сколов и заусениц на кромках деталей.

Высокая колкость

Склонность к образованию сколов и заусениц в процессе распила или фрезеровки — один из самых больших недостатков фанеры. Рекомендуем использовать в работе твердосплавные фрезы на основе карбида вольфрама или алмазные фрезы. Они дольше сохраняют остроту режущих кромок, а при правильно подобранной заточке позволяют добиваться идеально ровной и чистой кромки.

Жесткое крепление заготовки

В процессе фрезеровки фанеры через фрезу к заготовке передается большое механическое усилие. Во избежание смещений и вибраций лист фанеры должен быть зафиксирован максимально жёстко — зажимами или саморезами к жертвенному столу. Вакуумный прижим в случае с фанерой может быть вспомогательным, но не основным средством.

Стратегия фрезерования

Для достижения качественного и быстрого результата необходимо выбрать успешную стратегию фрезерования. Из чего она состоит:

Управляющая программа

Управляющая программа для фрезерного станка с ЧПУ создается с помощью специализированного программного обеспечения с функциями CAD/CAM-систем, где в удобном для фрезеровщика формате задаются параметры обработки и рассчитываются траектории движения фрезы. На что обращают внимание в первую очередь:

• Раскладка деталей
  Раскладка выполняется в ручном или автоматизированном режиме. Главная цель — разместить как можно больше деталей на листе, минимизируя пустоты и отходы. Экономим материал и сокращаем время, необходимое на выполнение фрезерных работ.
• Точки входа фрезы
  Анализируя раскладку деталей, фрезеровщик рассчитывает в каких именно точках фреза должна входить в материал, а также порядок и алгоритм врезания. Это позволяет сохранить прочность заготовки и геометрию деталей на протяжении всего процесса обработки.
• Количество проходов
  Параметр, указывающий, насколько глубоко фреза будет входить в материал и сколько циклов заглубление-резка потребуется, чтобы получить необходимую глубину фрезеровки. Чем больше глубина обработки, тем большее количество проходов может потребоваться. Таким образом регулируем нагрузку на фрезу и предотвращаем ее разрушение.
• Направление резания
  Специфика любого режущего инструмента для станков с ЧПУ такова, что одна из сторон по направлению движения чистовая, а вторая черновая. Для каждого типа фрезы необходимо указывать в каком направлении — встречном или попутном — фреза должна идти для того, что бы чистовая кромка была направлена в сторону детали, а не в сторону выброса стружки.

Настраиваем, записываем результат в файл и отправляем на станок.

Фрезы для фанеры

Количество фрез в заказе зависит от сложности изготавливаемого изделия. Фрезеровочный процесс многообразен так же, как и ассортимент фрез:

• Компрессионные фрезы
  Для сквозного криволинейного раскроя фанеры был разработан новый вид цилиндрических фрез — компрессионные фрезы. Заточка компрессионной фрезы выполняется в двух направлениях — вниз и вверх. Благодаря чему стружка а процессе раскроя не выбрасывается, а сжимается и остается между деталями. Стружка удерживает обрабатываемые детали внутри заготовки, что повышает качество кромки и точность геометрии деталей.
• Удаление стружки вверх и вниз
  Спиральные цилиндрические фрезы с удалением стружки вверх или вниз используются для сверления отверстий, изготовления выборок, цековок и других операций.
• Граверы
  Зенковки или гравировка контурных изображений выполняются большим ассортиментом граверов.
• Фрезы для 3D
  3D обработка выполняется конусными или прямыми фрезами с шаровым наконечником.
• Фасонные фрезы
  Для изготовления декоративных молдингов или кухонных фасадов используются фасонные фрезы.

Подбор фрез дело крайне важное. Если фрезы были выбраны неправильно или использовались «уставшие» изношенные фрезы, качество обработки падает, вплоть до возникновения брака — на поверхности деталей появляются сколы, гарь, кромка деталей получается грубая. Минимальный диаметр спиральной цилиндрической фрезы — 1 мм. Максимальный — 12 мм. Граверы с шириной пятки от 0.3 мм. Максимальный диаметр фасонных фрез — до 50 мм.

Скоростные режимы

Скорость резания выбирается для каждой фрезы и операции индивидуально. Скорость резания — это параметр, который говорит нам о том, с какой скоростью передвигается фреза по заготовке. Высокое качество фрезеровки достигается при оптимальном соотношении скорости резания и частоты вращения шпинделя. Например:

• Нельзя уменьшать обороты шпинделя при высокой скорости резания — материал будет не резаться, а деформироваться и рваться, на деталях могут появиться сколы, фреза, в конце концов, может просто сломаться.
• И наоборот, крайне не желательны большие обороты фрезы при низкой скорости резания — фанера будет перегреваться и гореть вместе с материалом, увеличится износ фрезы.

Выбранные настройки неплохо бы проверить на пилотном образце и при необходимости откорректировать.

Радиусность

Фрезеровка на станках с ЧПУ является самым современным и технологичным способом механической обработки фанеры. Но технологии есть свои нюансы. В отличии от лазерной или гидроабразивной резки, фрезерование выполняется режущим инструментом (фрезой) которая имеет диаметр. Чем больше толщина фанеры, тем больше диаметр фрезы используется при составлении управляющей программы. В процессе раскроя фанеры на всех внутренних углах возникает эффект радиусности — углы, особенно острые, прорезаются не полностью, скругляются. Если сборка Вашего изделия производится по технологии шип/паз настоятельно рекомендуем дорабатывать чертежи на предмет компенсации этого эффекта. Расскажем, как это сделать.