Как закрепить заготовку на фрезере без вакуума: скотч, перемычки, прижимы, кондуктор и тиски

Что сдвигает деталь

Фреза действует на заготовку тремя усилиями: вдоль подачи, поперёк и вертикально. Спираль вверх тянет материал к шпинделю, спираль вниз прижимает его к столу, компрессионная фреза нейтральна на полной глубине. Как это влияет на выбор фрезы, разобрано в статье про однозаходные, двухзаходные и компрессионные фрезы.

Второе: чем меньше площадь контакта детали со столом, тем быстрее она уходит. Деталь 50×50 мм на скотче держится слабее листа 600×400 мм на саморезах по краям. А к концу реза вокруг детали уже нет опоры из окружающего материала, и вместо листа она держится на остатках перемычек.

Третье: направление фрезерования. Бывает встречное и попутное: при попутном стружка начинает с максимальной толщины, и фреза не скользит по поверхности. Направление меняет характер сил на детали, поэтому контур мелкой детали сначала режут на обрезке.

Какой способ для какой детали

Скотч и клей

Двусторонний скотч держит лёгкие детали и гасит вибрацию. Практики клеят полосы на защитную бумагу листа или на жертвенный лист, одну-две полосы на секцию детали, а не сплошным слоем: сплошной скотч намертво схватывает деталь, и снять её без изгиба невозможно. Перед наклейкой обезжирьте поверхность и убедитесь, что жертвенный лист ровный и сухой.

Для листового алюминия под шильды операторы советуют тонкий скотч или аэрозольный клей. Слой клея прибавляется к толщине заготовки, и если глубину считают от стола, ошибка будет в десятые доли миллиметра: ноль Z лучше брать по самой заготовке. Спрей для временной фиксации липкий и плохо отмывается, а перемычки оставляют следы на кромке, об этом пишут те, кто пробовал оба способа.

Проверяйте крепление до запуска, а не по результату. При выключенном шпинделе толкните деталь пальцем вдоль и поперёк: она не должна даже качнуться. Затем запустите программу на одну деталь с пониженной подачей и понаблюдайте за последним проходом контура: если деталь дрогнула, добавьте полосу скотча или перемычку, а не поднимайте подачу. Так же полезно записать, какой способ сработал для какого материала и размера: через месяц у мастерской появится собственная таблица, и пробные запуски станут короче.

Перемычки и недорез

Перемычки (мостики) и недорез подробно описаны в статье про раскрой фанеры: перемычки 3–8 мм шириной и 1,5–3 мм высотой по две-три на сторону маленькой детали. Недорез работает иначе: он оставляет по всему контуру тонкую плёнку, и операторы называют величину 0,1–0,2 мм, после чего деталь снимают и плёнку дорезают отдельно ножом или чистовым проходом. Способ чист, но требует стабильной толщины листа.

Для фанеры 15 мм практики режут компрессионной фрезой за один проход с заглублением в стол на 1–1,5 мм. Нижняя подъёмная зона такой фрезы должна уйти под лист целиком, поэтому заглубление в стол больше обычных 0,1–0,3 мм. Такой стол быстрее изнашивается. Жертвенный лист из фанеры от 15 мм держит саморезы лучше МДФ, а пазы на половину толщины помогают против коробления.

Порядок реза, чтобы деталь не ушла

Способ крепления работает только вместе с порядком операций. Правила, которые повторяют операторы:

Если деталь всё же сдвинулась, не пытайтесь «догнать» её коррекцией: остановите программу, проверьте крепление и перезапустите задание с привязкой нуля. Смещённая деталь даёт брак во всех последующих операциях, а сломанная фреза стоит дороже, чем лишняя перемычка.

Прижимы и саморезы

Прижимы и струбцины ставят за контуром, в отходе. Размер отхода считают так: радиус фрезы, ширина прижима и запас 5 мм. Для фрезы 6 мм и прижима шириной 20 мм это 3 + 20 + 5 = 28 мм по краю листа, которые в деталь не пойдут. Если прижим мешает траектории, программу делят: сначала внутренние контуры при закреплённом листе, затем остановка, перестановка прижимов и резка периметра. Важно проверить траекторию в симуляторе: фреза не должна пройти над прижимом ниже его верха.

Саморезы в отход или в зону, которую всё равно срежут, дают самое жёсткое крепление листа. Головки утапливают ниже поверхности. Для мягких материалов вроде МДФ нужны крупные шаги резьбы, а отступ от кромки сохраняют. Если жертвенный стол под листом фанерный от 15 мм, саморезы держатся надёжнее, чем в МДФ.

Кондуктор для серии

Если режут сотню одинаковых деталей, перемычки и скотч отнимают время на каждой. Практики делают кондуктор: основание из стабильного материала (модельный пластик, СВМПЭ, а не фанера), упоры по двум сторонам, прижим пневмоцилиндрами или эксцентриковыми зажимами. Деталь закладывают в гнездо, и позиция повторяется. Размеры и допуски кондукторов, включая печатные, есть в статье про оснастку на 3D-принтере.

Тиски и металл

Для брусков и заготовок из металла берут станочные тиски. Практики выравнивают зажимаемые грани, ставят упоры и для точной работы используют лекальные тиски. Алюминиевую плиту зажимают по краям, оставляя над губками высоту не меньше глубины реза. Для тонких листов металла на вакуумном столе вакуум обманчив, поэтому их приклеивают. Подробнее про металл — в статье про фрезерование алюминия.