Всички сте чували за машинен процес, наречен фрезоване. Предполагаме сте чували, че благодарение на този процес се произвеждат различни детайли, които намират доста широко приложение.
Но ако искате да научите малко повече, тогава се настанете удобно, защото имаме да ви казваме някой доста интересни неща.
Какво наричаме фрезоване на детайл?
Фрезоването е процес на обработка на различни по вид материали, при който детайла се променя, като от него се отнема материал. Този метод на обработка на детайли е широко използван в промишлените и производствените процеси, особено в отрасли като машиностроенето, автомобилостроенето, строителството, конструирането на космически апарати и т. н., и т. н.
Обработваните чрез този процес детайли се наричат фрезови детайли, а машините, които се използват за обработката им се наричат (съвсем логично) фрези или по-точно казано фрезови машини.
Няколко изречения за фрезовите машини, без да задълбаваме излишно
Да започнем така… Фрезовите машини се използват за обработка на твърди материали чрез елиминиране на излишния материал и в зависимост от техническите си характеристики, могат да извършват различни сложни операции като рязане, нарязване на резби, пробиване, шпунтоване и други.
Начините, по които може да се обработи един детайл с фрезова машина зависят както от резултата, който трябва да бъде получен след обработката, така и от материала, който се обработва и най-вече от вида и техническата характеристика на машината, която се използва за обработването му.
Видовете машини, които в момента се използват за изработка на фрезови детайли се различават както вече споменахме по техните спецификации. Има машини, с които могат да бъдат изработвани канали, джобове и други, има такива, които позволяват извършване на операции по обработка на по-големи повърхности, други се използват за изработка на различни видове профили, които намират приложение при производството на зъбни колела, червяци, дограма и т. н., а има и фрезови машини, които се използват за рязане на фрагменти от детайла или за рязане на елементи от обработвания детайл.
Приложни технологии при обработката на фрезови детайли
Видовете фрезови машини, които днес се използват са доста и всеки един вид е предназначен да изпълнява различни операции. Има машини, които могат да изпълняват една операция, има и машини, които могат да изпълняват няколко операции по обработка на фрезовите детайли. Характеристиките им са наистина много и различни, но според приложните технологии, по които обработват детайлите са два типа - конвенционални фрезови машини и машини с CNC управление.
Конвенционална технология (ръчна)
Тази технология се използва от много дълги години и е позната като конвенционална. Конвенционални се наричат тези фрезови машини, които изискват постоянното внимание и присъствието на оператор, който да наблюдава и подпомага процеса на обработка на детайла.
Процесът, по който протича обработката на детайла при тази технология изисква подготвителни дейности, които започват с поставяне на заготовката и закрепването ѝ здраво към шпиндела, преместване на детайла към работните инструменти, задаване на параметри за обработка, смяна на работните инструменти и т. н., и т.н.
При обработката на един детайл могат използвани различни видове работни инструменти, което позволява да бъдат извършвани няколко операции по изработката на един детайл. Така се съкращава времето за изработка на фрезовите детайли. Въпреки това, ръчният метод на обработка на фрезовите детайли е доста бавен, с ниска производителност и при него са възможни грешки при изработката на детайлите.
CNC управление
Цифровото управление прави възможен контрола на фрезовите машини с помощта на компютърни програми. С този вид управление, механичният оператор се превръща в оператор, който контролира процеса на обработка на детайлите с помощта на специален дигитален софтуер.
Цифровото управление не само облекчава много работата на оператора, ускорява обработката, повишава производителността, но и увеличава точността и прецизността на обработка и намалява количествата брак. С други думи, системите за цифрово управление на фрезовите машини позволяват бъде извършено производството на голям брой детайли характеризиращи се със сложни геометрични форми, които изискват висока прецизност и бързина при обработката.
Приложение на фрезовите детайли
Съвсем логично е фрезовите машини да се използват най-широко в машиностроенето. Защо? Ами обяснението е съвсем простичко! Всички машини, без значение за кой отрасъл са предназначени са изработени от многобройни метални детайли. А всеки детайл (всяка част) от една машина е изработен тъкмо на фрезова машина. В зависимост от машината, фрезовите детайли могат да бъдат с проста или много сложна конструкция, така че да отговарят на спецификациите на модела машина, който трябва да бъде създаден.
Най-често използваните фрезови детайли, които намират приложение в машиностроенето са зъбните колела, полусферичните и сферичните детайли, конуси, разпределители и много други.
Фрезовите детайли намират доста голямо приложение и в строителството за производството на различни видове строителни тръби, перфорирани ленти, плоски листове, плътни пръти (правоъгълни, шестоъгълни, цилиндрични и други), изработка на специални профили и т. н.
Широко приложение тези детайли намират и в бита ни. Знаете ли например, че голяма част от градинската декорация (огради, беседки, парапети и т. н.) е изработена от фрезови детайли? Същото се отнася и за много голяма част от декорацията, която поставяме в домовете си, за да освежим и допълним интериора.
Мебелите, които създават комфорт в домовете ни също имат фрезови елементи, а що се отнася до дограмата (без която нито една къща не може) при нейното производство от дълги години се използват тъкмо фрезови машини и съответно фрезови детайли.
Благодарение на фрезовите машини могат да бъдат обработвани и детайли от титан, които са от много голямо значение за развитието на астронавтиката и по-специално за конструирането на космическите кораби и совалки.
Истината е, че за който и производствен отрасъл се сетите, ще откриете, че в него присъстват фрезови детайли. Дали това ще са изделия, които можете да закупите в магазина, дали ще са вложени като части от пералнята, хладилника, съдомиялната или някоя друга домакинска техника или ще присъстват като елементи на машините, които произвеждат продуктите и стоките за бита, фрезовите детайли присъстват навсякъде. Има ги в автомобилите ни, в дома ни, присъстват при строежа на домовете ни, в дограмата, мебелите, ще ги откриете дори при обработката на дървени плоскости, бетон и каменни блокове.
Негативни и позитивни страни на фрезовите детайли
Всъщност, трудно ще откриете негативни страни на тези детайли. И то не за друго, а защото просто такива не могат да се открият лесно.
Съвременният начин на изработката им е много точен и прецизен, детайлите се изработват точно според зададените параметри и много рядко се случва от машината да излезе дефектен детайл. А ако случайно това се случи, то това обикновено се дължи на неправилно поставен от оператора материал за обработка или на неправилно подбиране на необходимите инструменти за обработка. Но това е възможно да се случи единствено в случаите, в които детайла се обработва ръчно, с механична фрезова машина.
Детайлите, които се обработват с фрезови машини с ЦПУ системи за управление се изработват с изключителна прецизност, бързина и много високо качество.
При CNC системите подобни грешки са невъзможни, тъй като цифровото управление контролира целия процес на обработка на фрезовия детайл - от поставянето на заготовката, до подаването на работните инструменти и постигането на крайния резултат.
На какви цени се изработват фрезовите детайли?
Обикновено след толкова много позитиви, всички си казваме: „Чудесно е, че приложението на фрезовите детайли е толкова голямо, но каква ли е цената на един такъв продукт?”
Ако и вие си задавате този въпрос, можем да ви кажем следното:
Цените за обработка на тези детайли зависят от много неща, основните сред които са от какво количество детайли се нуждаете, от какъв материал искате да бъдат изработени и каква е сложността им на изпълнение.
И сами разбирате, че няма как, който и да е производител на фрезови детайли да може да ви каже точна цена на продукт, преди да му кажете какви са основните параметри на детайла, който искате да ви бъде произведен.
Можем единствено да кажем, че цените на изработка на фрезови детайли са напълно приемливи и в рамките на разумното (освен ако не искате някакво супер сложно изпълнение от тежък за обработка материал).
Да завършим с малко история
Ако си мислите, че фрезовите машини са съвременно изобретение, ще ви разочароваме. Макар, че днес няма да откриете отрасъл, в който те да не се използват, откритието им не принадлежи нито на нашия (21 - ви век), нито дори на миналия (20 - и век).
Първите сведения, че подобна машина е била използвана са от… 1700 г. По това време часовникарите започнали да използват машина или за да сме по-точни устройство, което наподобявало струг, който разполагал с режещ, въртящ се инструмент. Кой е изобретателят на тази първа машина не е ясно, затова светът признава за изобретател на прародителя на фрезовата машина Ели Уитни.
През 1798 г. Уитни сключва с американското правителство договор за производство на оръжия (мускети) за американската армия. До тогава оръжията се произвеждали единствено ръчно и частите им не били взаимозаменяеми. Това правело производството на оръжия бавен и много труден процес.
За да се опита да промени нещата, Уитни впрегнал здраво сивите си клетки и проектирал, а след това и конструирал прототип на първата фрезова машина. Така успял да съкрати времето на изработка на мускетите, създавайки едно полуавтоматизирано производство на огнестрелни оръжия.
Изобретението на Уитни било добро, но универсалната фреза, която американския инженер Джоузеф Браун показал на изложението в Париж през 1867 г. всъщност поставила началото на масовото производство на фрезови машини. Оттогава тези машини се съревновават със струговете като най-използваните машини в промишлената индустрия.
