Фрезерование глубоких карманов, колодцев пресс-форм и закрытых пазов с вылетом инструмента свыше пяти диаметров традиционными радиальными методами неизбежно вызывает сильную вибрацию и поломку фрезы. Технология плунжерного фрезерования Plunge Milling преобразует радиальные изгибающие силы в жесткое осевое сжатие вдоль шпинделя. В нашей практике плунжерная выборка увеличивает объем снимаемой стружки в пять раз на глубоких вылетах.

Кинематика осевого плунжерного резания и перераспределение сил

При плунжерном фрезеровании инструмент совершает повторяющиеся циклы вертикального врезания по оси Z с последующим быстрым отводом и пошаговым радиальным смещением Stepover. Основная сила резания действует строго параллельно оси шпинделя, где жесткость станка и подшипниковых опор максимальна. Наш цеховой опыт показывает, что такой метод позволяет стабильно работать даже на консольных удлинителях вылетом до десяти диаметров.

Осевая направленность сил полностью подавляет радиальный изгибающий момент, разрушающий длинные инструментальные оправки.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →
  • Минимальный радиальный отжим инструмента от обрабатываемой стенки кармана.
  • Возможность выборки полостей глубиной до четырехсот миллиметров на стандартных центрах.
  • Исключение вибраций при обработке труднообрабатываемых кованых сталей.

После каждого вертикального врезания фреза совершает микроотвод от стенки перед подъемом на ускоренном ходу.

Конструктивные особенности плунжерных корпусных фрез с центральным резом

Корпуса плунжерных фрез оснащаются специализированными твердосплавными пластинами, геометрия которых оптимизирована для торцевого осевого сверления и прорезания металла. Режущие кромки перекрывают весь диаметр торца, включая центральную зону оси вращения, исключая мертвые зоны. При этом усиленный цилиндрический хвостовик из тяжелого вольфрамового сплава обеспечивает максимальное динамическое демпфирование крутильных колебаний.

Конструкция посадочных гнезд пластин создает угол в плане девяносто градусов, ориентируя вектор резания строго вертикально.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Внутренние каналы подачи СОЖ или сжатого воздуха под давлением выдувают тяжелую стружку со дна глубокого колодца наружу.

Подобрать оборудование под вашу задачу

Нажимая кнопку, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности.

Расчет величины радиального перекрытия Stepover и минутной подачи

Производительность плунжерной выборки определяется величиной радиального шага перекрытия Stepover между соседними вертикальными погружениями, составляющего от сорока до семидесяти процентов диаметра инструмента. Осевая минутная подача назначается исходя из допустимой подачи на зуб от одной десятой до трех десятых миллиметра на оборот. В нашей практике оптимальное перекрытие в шестьдесят процентов предотвращает образование остаточных гребешков.

Минутная производительность съема металла при плунжерном фрезеровании рассчитывается по формуле:

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

\[Q_{plunge} = \frac{a_e \cdot D \cdot F_z \cdot n}{1000} \quad \left[\text{см}^3/\text{мин}\right]\]

где параметр \(a_e\) выражает радиальное перекрытие, \(D\) задает диаметр фрезы, \(F_z\) указывает минутную подачу по оси Z, а \(n\) задает обороты шпинделя.

Диаметр фрезы DВылет инструмента L/DРадиальный шаг \(a_e\)Подача на оборот \(f_n\)
Ø 32 мм (3 пластины)3D – 5D18 – 22 мм (0.65D)0.20 – 0.35 мм/об
Ø 50 мм (4 пластины)5D – 8D25 – 35 мм (0.60D)0.25 – 0.45 мм/об
Ø 80 мм (5 пластин)8D – 10D40 – 50 мм (0.55D)0.30 – 0.50 мм/об

Преимущества метода при сверхдлинных вылетах инструмента свыше 5D

Главное технологическое преимущество плунжерной кинематики раскрывается при выборке глубоких штамповых матриц, где традиционные концевые фрезы испытывают недопустимый отжим и дробление. Жесткость длинной оправки при осевом сжатии в десятки раз выше, чем при поперечном изгибе балки. А сокращение радиальной нагрузки позволяет станку со средним конусом BT40 уверенно снимать сотни кубических сантиметров стружки в минуту.

Фрезерные станки с ЧПУ

Весь раздел →

Плунжерное резание позволяет использовать стандартные экономичные оправки без покупки дорогостоящих антивибрационных систем.

Критерий сравненияТрадиционное послойное фрезерованиеПлунжерное фрезерование Plunge
Направление сил резанияРадиальное поперечное (изгиб оправки)Осевое вертикальное (сжатие шпинделя)
Максимальный устойчивый вылетДо 3D – 4DДо 8D – 10D (без вибраций)
Скорость съема стружки при вылете 6DНизкая (опасность поломки)Максимальная (в 4–6 раз выше)

Технические критерии удаления стружки из глубоких закрытых колодцев

Критическим фактором надежности плунжерного резания является своевременная эвакуация массивной дробленой стружки со дна закрытого глубокого колодца. Повторное нарезание скопившейся стружки приводит к заклиниванию корпуса фрезы и выкрашиванию пластин. А мощный импульсный обдув сжатым воздухом под давлением восемь бар через шпиндель надежно выбрасывает стружку наружу кармана.

Технологический регламент безопасного выполнения плунжерных операций включает:

  1. Проверка жесткости закрепления длинновылетной оправки в патроне с усилием затяжки по паспорту.
  2. Задание микроотвода инструмента по горизонтали на 0.5 мм в конце каждого рабочего хода перед подъемом Z.
  3. Включение постоянного пневматического обдува зоны резания давлением не менее 6 бар.
  4. Обяставительный получистовой проход контурной фрезой для удаления ступенчатого припуска стенок.

Соблюдение этого регламента гарантирует рекордную скорость черновой выборки крупногабаритных полостей.