Фрезы для 3D-рельефов для фрезерного станка ЧПУ

Чем 3D-обработка отличается от плоской

При раскрое, выборке пазов и карманов фреза опускается на заданную глубину и идёт по контуру, высота меняется ступенями. При 3D-обработке станок одновременно перемещает фрезу по всем трём осям, и вершина повторяет поверхность модели в каждой точке. Источником служит трёхмерная модель или карта высот, где светлые участки выше, а тёмные ниже.

Плоский торец оставил бы на такой поверхности лестницу из ступенек, поэтому чистовой проход ведут фрезой со сферическим торцом. Между строками остаются гребешки, высоту которых задаёт шаг, а форма вершины задаёт, какие мелкие детали удастся прорезать.

Сколько длится чистовой проход

Время чистового прохода считают по длине траектории: число строк равно ширине рельефа, делённой на шаг, длина пути равна числу строк, умноженному на длину строки, а время равно длине пути, делённой на подачу. Для панели 300x200 мм, строк вдоль длинной стороны, гребешка 0,01 мм и подачи 2000 мм/мин, взятой для примера:

Реальное время больше расчётного: на рельефе станок постоянно разгоняется и тормозит и не выходит на заданную подачу на коротких участках. Зато расчёт сразу показывает, что гладкость стоит времени: допустимый гребешок 0,02 мм вместо 0,01 мм сокращает число строк в 1,4 раза.

Стратегии чистового прохода

Растр хорошо обрабатывает пологие участки, но на крутых склонах шаг вдоль склона растягивается и гребешки становятся выше. Проход по уровням ведёт себя наоборот. Поэтому сложные модели обрабатывают комбинацией: растр для участков положе заданного угла и проход по уровням для участков круче, такое разделение по углу наклона есть в большинстве программ подготовки обработки.

Заготовка для рельефа

• Толщина: глубина рельефа плюс основание, которое держит изделие, плюс припуск на выравнивание верхней плоскости.
• Клееный щит: ламели склеивают с чередованием годичных колец, чтобы щит меньше коробило после выборки материала.
• Направление волокон: длинные элементы рельефа располагают вдоль волокон, так они прочнее и чище обрабатываются.
• Крепление: прижимы и винты ставят за пределами рельефа и выше их не поднимают траекторию, двусторонний скотч держит тонкие заготовки по всей площади.
• Ноль по Z: снимают на верхней плоскости заготовки после её выравнивания, тогда глубина рельефа совпадает с моделью.

Как выбрать группу фрез

Для одного рельефа удобно взять фрезы из двух групп: крупная выравнивает поверхность, а тонкая прорабатывает детали. Перед покупкой проверьте, какие цанги есть у шпинделя, и сравните длину режущей части с глубиной будущего рельефа.