Сколы при фрезеровании облицованных плит концевыми фрезами

Причины появления и способы устранения

При фрезеровании ламинированной плиты на высокотехнологичном оборудовании с ЧПУ и даже с помощью ручного электроинструмента очень важно избегать подрывающего эффекта. В противном случае образуются сколы облицовки.

Не столь важно, какого типа используется фреза – алмазная, спиральная, со сменными ножами или же обычная напайная с твердосплавными зубьями. Разновидностей много, отличаются они лишь стойкостью в процессе работы. Смысл корректного фрезерования облицованных плит без сколов всегда один – при качественной обработке основной вектор от нормальной и касательной сил резания должен быть всегда направлен внутрь плиты или параллельно ее основным плоскостям.

Фрезерование облицованных плит требует особого внимания к выбору режущих инструментов, оптимальных параметров обработки и качественного технологического оборудования. Для того чтобы минимизировать риск появления сколов на облицованных поверхностях, необходимо соблюдать несколько ключевых рекомендаций и правил, которые направлены на достижение идеального результата.

Каждый оператор станка с ЧПУ рано или поздно сталкивается с трудностями при фрезеровании. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся проблемы на реальном производстве.

Причины появления сколов

Сколы на обрабатываемом облицованном плитном материале образуются по разным причинам. Поэтому при обработке важно соблюдать следующие условия.

Выбор подходящей фрезы

Спиральная фреза с выбросом стружки вверх будет скалывать облицовку сверху, а фреза с нижним выбросом стружки – подкалывать нижнюю облицовку. Твердосплавная фреза с наклонной режущей кромкой будет также подрывать (скалывать) одну из сторон облицованной плиты, куда направлен суммарный вектор сил резания.

Спиральная интегральная фреза, фреза с разнесенными алмазными зубьями, фрезы со строго вертикальной режущей кромкой обеспечивают хорошее качество обработки.

Для получения чистой и качественной фрезерованной поверхности необходимо использовать фрезы с острыми режущими кромками, а также своевременно их затачивать или менять.

Предпочтение нужно отдавать твердосплавным и алмазным инструментам – высокоточные, стойкие и долговечные.

Состояние фрезы следует регулярно проверять и своевременно производить ее замену (сервисное обслуживание) во избежание потери качества фрезерованной поверхности двухсторонней облицованной плиты.

Оптимальные параметры режимов фрезерования

Для достижения оптимального соотношения скорости и качества резания частота вращения шпинделя должна составлять от 18 000 до 24 000 об/мин.

Скорость подачи для стандартных фрез рекомендуется устанавливать от 3 до 5 м/мин на зуб, чтобы длительное время избегать сколов облицовочного материала.

Глубина фрезерования за один проход не должна превышать диаметр фрезы, чтобы снизить нагрузку на режущий инструменть обработку за несколько проходов – это обеспечит равномерное качество фрезерованной поверхности и предотвратит появление дефектов.

Применение аспирации и охлаждения

Качественная аспирация и воздушное охлаждение играют важную роль при фрезеровании ДПК, а также легкоплавких покрытий. Использование воздушного охлаждения, например, сжатым воздухом, помогает снизить температуру режущего инструмента и заготовки, что также уменьшит перегрев инструмента и связанное с ним образование сколов.

При длительной работе рекомендуется применять только специальные стационарные системы аспирации, которые обеспечивают стабильную работу оборудования и повышают качество обработки.

Качественная фиксация фрезеруемого материала

Плотное прижимание обрабатываемой плиты к рабочему столу станка помогает снизить ее вибрирование, что способствует более точному и аккуратному раскрою и обработке по контуру.

Применение вспомогательных опор и специальных зажимов исключает смещение плиты во время обработки, обеспечивает стабильность фрезеруемой заготовки, особенно на небольших станках с ЧПУ.

Следует использовать специальные клеевые ленты или вакуумные столы с качественными вакуумными насосами для дополнительной фиксации, особенно при работе с крупногабаритными плитными заготовками.

Биение концевой фрезы

Ряд факторов, таких как износ цанги, износ подшипников шпинделя, могут вызывать биение фрезы, которое, в свою очередь, приводит к снижению чистоты обработки поверхности плиты – сколам.

К сожалению, не все производственники знают, что цанги тоже нужно периодически менять, так как при длительной эксплуатации посадочное отверстие цанги изнашивается, в результате чего увеличивается биение фрез и, как следствие, ускоряется их затупление.

Менять цанги нужно не реже одного раза в полгода при двухсменной работе, а при использовании алмазных фрез еще чаще. Поскольку качественные алмазные фрезы изготавливаются из качественной инструментальной стали или твердого сплава, у них полированные хвостовики, и, в отличие от твердосплавных фрез, из-за действия сил трения сцепление в цанге слабее, что может привести, например, к смещению фрез и даже их выпадению из цанги при работе. Кроме этого, из-за повышенной хрупкости алмаза, углы резания алмазных фрез более тупые, поэтому силы резания в процессе фрезерования и нагрузки на цангу и шпиндель в целом больше, что сказывается и на смещении фрез в изношенной цанге.

При замене цанги новой необходимо проверить биение фрезы. Это можно сделать при помощи обычной магнитной стойки и индикатора стрелочного типа (рис. 2) или более совершенного современного измерительного устройства (рис. 3).

Ось шпинделя не перпендикулярна столу

Еще одна распространенная причина проблем – отсутствие перпендикулярности оси шпинделя станка с ЧПУ столу.

Крепление шпинделя к рабочему столу под углом, отличающимся от 90° (особенно характерное для небольших китайских станков с ЧПУ), может приводить к ухудшению чистоты обработки, так как фреза будет работать не всеми зубьями либо со значительной знакопеременной нагрузкой, что также приведет к биению фрезы и (или) шпинделя.

Проверить перпендикулярность крепления шпинделя можно при помощи индикатора и любой стойки, которая устанавливается и закрепляется на подкладочном листе стола станка с ЧПУ (рис. 4).

Низкое качество фрезеруемого материала

Причиной возникновения сколов на плите и покрытии может также стать низкое качество основы плиты или покрытия. В РФ ряд производителей, например, ламинированных ЛДСП, периодически выпускают такие плиты с плохо уплотненным верхним слоем, на который наклеивается ламинат. И если линия пропила проходит по зоне плиты, в которой под покрытием есть даже микроскопическая пустота, то есть отсутствует «подпор» ламината, то непременно образуется скол, нередко и не один. Никакие приемы и способы не позволят гарантированно устранить эту проблему.

Такое возможно и в случае плит, облицованных некачественным покрытием, имеющим внутренние дефекты, например, из-за экономии клеевых систем, в результате чего при фрезеровании даже острыми фрезами оно крошится с одной или двух сторон. При перемещении плитных заготовок и их дальнейшей обработке, как правило, образуются новые сколы.

Для удобства причины проблем фрезерования и варианты их решения сведены в таблицу. 

Текст Владимир Падерин