Коротко. vc, fz, n, ap, ae. И да — оснастка, жёсткость, охлаждение. Без этого цифры — просто красивые буквы на экране. Самое больное — люди прыгают прямо к оборотам, а потом руками ловят гул и «съеденную» кромку. Правильный порядок — от геометрии съёма к скорости. Я это повторю ещё раз дальше, потому что работает.
Скорость резания (v_c) — линейная скорость по окружности фрезы. Частота вращения (n) — обороты шпинделя. Подача на зуб (f_z) — смещение фрезы на один зуб. Подача в минуту (V_f) — сколько стол «протащил» за минуту. Глубина (a_p) — по оси инструмента. Ширина (a_e) — радиальный зацеп (ступенёк, «stepover»). Всё. Но — не всё: от угла врезания и реального эффективного диаметра пляшут и чипы, и износ. Поэтому не стыдимся справочников и не гоним «на слух».
Перед тем как раскладывать режимы «по полочкам», положу набор формул — чтобы не шарить по четырём скринам. Они базовые, но именно к ним возвращаешься, когда всё идёт не так.
Ниже — компактная таблица формул, в тех обозначениях, в которых реально считают в CAM и у пульта. Не изобретайте свои буквы, договоримся об этих — мозгу будет легче.
| Величина | Обозначение | Формула | Единицы |
|---|---|---|---|
| Скорость резания | (v_c) | (v_c = \dfrac{\pi \cdot D \cdot n}{1000}) | м/мин |
| Обороты шпинделя | (n) | (n = \dfrac{1000 \cdot v_c}{\pi \cdot D}) | об/мин |
| Подача на оборот | (f_n) | (f_n = f_z \cdot z) | мм/об |
| Подача в минуту | (V_f) | (V_f = f_z \cdot z \cdot n) | мм/мин |
| Съём по сечению | (Q’) | (Q’ \approx V_f \cdot a_p) (для продольного прохода) | мм²/мин |
| Эффективный диаметр* | (D_e) | по траектории контакта (для фасок/шаров — меньше (D)) | мм |
| Высота гребешка (плоская) | (h) | (h \approx \dfrac{s^2}{8R}) (s — шаг, R — радиус инструмента) | мм |
* Для шаровой — учитывайте, что реальная скорость у «носа» ниже, чем у боковой образующей; CAM умеют считать (D_e), но вручную помнить полезно.
Эта таблица — не «матан ради матана», а штука, которая объясняет, почему вы получили «матовую полосу» при слишком большом step-over и почему шарик на малом шаге внезапно перестал блестеть (да, скорость около нуля у самой вершины — так и задумано природой).
Начинаем не с оборотов. Никогда. Сначала геометрия съёма, потом давление на зуб, и только потом — скорость.
Короткий вывод: порядок «(a_p,a_e \rightarrow f_z \rightarrow v_c \rightarrow n)» экономит пластины и нервы.
Не догма, а «точка входа», чтобы не начинать алюминий на 120 м/мин и не жарить нержавейку на 400+. Дальше — правим по реальной оснастке и мощности.
Эта таблица — чтобы быстро поставить «разумный ноль» и не улететь в крайности. Для твёрдосплавных концевиков и современных пластин — без экзотики.
| ISO группа | Материал/заметки | (v_c), м/мин (старт) | (f_z), мм/зуб (Ø10–12) | Комментарии по геометрии |
|---|---|---|---|---|
| P | Стали конструкц./легир. | 120–220 | 0.05–0.12 | Универсальные положит. геометрии, обычный чипбрейк |
| M | Нержавейки (аустенит/дуплекс) | 90–160 | 0.04–0.10 | Острый позитив, точная подача ОЖ, избегать трения |
| K | Чугуны | 120–220 | 0.06–0.14 | Можно «полусухо», ломкая стружка — ок |
| N | Алюминий/цветные | 300–800+ | 0.06–0.18 | Полированные канавки, 2–3 паза, не жалейте (v_c) |
| S | Жаропрочные/титан | 30–80 | 0.03–0.08 | Узкий (a_e), высокий (a_p), точное охлаждение |
| H | Закалённые (HRC 50+) | 120–200 (PCD/CBN/керамика) | 0.02–0.06 | Малые врезания, стабильная оснастка, минимум вибраций |
Не забывайте, что реальный (f_z) на маленьких диаметрах ниже (и наоборот). Табличные «сотки» на Ø3 превращаются в убийство инструмента. И да, «N» любит обороты и чистую эвакуацию стружки — не душите его тремя литрами эмульсии с грязным фильтром.
(a_e) и (a_p) — это про стратегию. Полная пазовка (100% D) — одна история. Боковая черновая с малым зацепом — другая. Высокая осевая, малая радиальная (HEM) — третья, и там вступает в игру радиальное истончение стружки.
Перед тем как перейти к практическим рекомендациям, соберу компактную табличку «что брать под задачу». Это — не учебник, это «рычаги» для планёрки.
Любая операция — компромисс между стабильностью, съёмом и чистотой. Ниже — базовая раскладка, с которой удобно начинать дискуссию технолога с программистом.
| Операция | (a_p) (ось) | (a_e) (радиус) | (f_z) (старт) | Пояснение «почему» |
|---|---|---|---|---|
| Пазовка (slot) | 0.5–1.0×D | 0.8–1.0×D | 70–90% от каталога | Полный контакт → нагрузка; не жадничать (f_z) |
| Боковая черновая | 0.8–1.5×D | 0.1–0.3×D | +20–80% (с учётом RCT) | HEM: высокий (a_p), малый (a_e), чипбрейк стабильный |
| Получистовая | 0.3–0.6×D | 0.1–0.2×D | Каталог/чуть − | Наводим форму, готовим под финиш |
| Чистовая плоская | 0.05–0.2×D | 0.05–0.15×D | −10–30% по (f_z) | Смотрим на (h) гребешка и вибрации |
| Чистовая шаровой | По контуру | step-over по (h) | ниже по диаметру/углу | У вершины скорость падает → аккуратно с (n) |
После таблицы — важный момент: малый (a_e) без компенсации по (f_z) даёт «намазанную» кромку и перегрев. Это то самое радиальное истончение чипа: чип реально тоньше, чем вы думаете, и инструмент трёт вместо реза.
Когда (a_e < 0.5D), реальная толщина стружки падает — и инструменту начинает «не хватать еды». Лечение — повышать (f_z) множителем в зависимости от процента зацепа. Да, страшно жать подачу на слух, но по цифрам — обязаны.
Если коротко: при HEM не забывайте умножать (f_z). Иначе вы не режете — вы гладите и греете.
Подавляющее большинство случаев — встречное (climb). Чип уходит «за резец», сила затягивает в материал, поверхность чище. Но — держите зажим и люфты: climb требует культуры кинематики. Бывает, что по тонким стенкам/грязной чугунной корке «обычное» (conventional) даёт стабильнее — не табу, пробуйте, но осознанно.
Кстати, ребро на входе часто «отстреливает» при жёстком врезании фаской — смягчите врезание, поставьте подвод с дугой/сплайном, и слух у станка станет приятнее.
ОЖ — не «залить побольше». Лучше — «попасть точнее». На нержавейке и жаропрочных точная подача даёт чудеса: чип ломается, канавка не жарится, стойкость растёт. При HEM с глубоким (a_p) и малым (a_e) важно вытолкнуть чип из зоны — сверху+снизу или внутреннее охлаждение (если есть). На алюминии — чистая, фильтрованная подача, иначе паста в канавках и привет нарост.
Не забывайте про фильтры: «плавание» давления — это не мистика, это забитый картридж и разогретая жижа.
Хотите «глянец» на плоскости? Смотрите на step-over и радиус. При росте шага (s) высота гребешка (h) растёт квадратично — красивые числа в CAM бессмысленны, если вы «сэкономили минуту» ценой ряби. Для шарика — следите за эффективным диаметром: у носика скорость почти ноль, биение и микровибрации «рисуют» полосу. Приёмы простые: чуть меньше (s), чуть ниже (n) (или больше боковой составляющей), и — чёткий путь с постоянным подъёмом по нормали.
Иногда короткий список полезнее абзацев. Прежде — два предложения: да, это субъективно; и да, это то, что отработало в реальном цеху, а не из рекламного буклета.
После списка — добавлю приятное: climb + точное охлаждение + чистый конус — дают «тишь и гладь» даже на «капризной» нержавейке. Проверено.
Ещё один списочек. Это мини-ритуалы, которые снимают львиную долю проблем ещё до первого стружкопада.
И ещё — меняйте затупившиеся фрезы раньше катастрофы. Ничто так не портит веру в таблицы, как кромка «после двух жизней».
Миниатюрка — отдельный зверь. Любая ерунда в биении превращается в «зуб-герой, остальные пассажиры». Поэтому:
Смысл простой: на Ø1–3 вы играете в микромир, там мелочи — катастрофы.
Ещё немного практики в формате «что делать, если…». Быстро, по делу.
Режимы фрезерования — это не «одна таблица на стене». Это живая связка: геометрия съёма → подача на зуб → скорость → охлаждение → зажим → биение → траектория. Делайте шаги в правильном порядке, считайте, но слушайте станок и смотрите на стружку. И помните про радиальное истончение — половина «не режет, а мажет» уходит сразу после честного умножения (f_z). Остальное — дисциплина и чистые конуса. Всё просто. И да — давайте без героизма, а с системой).
