Фрезерование с подъемом и обычное фрезерование: Критические различия и практика

Фрезерование - это субтрактивный производственный процесс. Фрезерование с обрывом и обычное фрезерование - это два основных способа обработки деталей. Выбор между ними часто бывает затруднен, поскольку оба способа имеют свои преимущества и недостатки. В этой статье мы узнаем, что они собой представляют и в чем разница между обычным фрезерованием и фрезерованием с подъемом. Мы также приведем несколько факторов, которые следует учитывать при выборе, чтобы помочь вам принять правильное решение.

Что такое климфрезерование?

Типы фрезерования делятся в зависимости от соотношения между направлением вращения фрезы и направлением подачи заготовки. Когда направление вращения инструмента совпадает с направлением подачи заготовки, мы называем это фрезерованием на подъем или фрезерованием на спуск. При фрезеровании с подъемом толщина заготовки достигает максимального значения в начале фрезерования, а затем постепенно уменьшается, пока не достигнет нуля в конце.

Преимущества фрезерования с подъемом включают в себя:

• Увеличенный срок службы инструмента: При использовании фрезерования с подъемом толщина реза постепенно увеличивается от малого к большому. Этот метод позволяет фрезе резать от малой глубины к большой, что благоприятно сказывается на сроке службы инструмента.
• Лучшее качество поверхности: Сила резания при нисходящем фрезеровании невелика, а повреждение поверхности заготовки незначительно, поэтому можно обработать поверхность с более высокой точностью.
• Низкое потребление энергии: При одинаковых условиях резания расход электроэнергии при фрезеровании с подъемом обычно на 5% - 15% ниже, чем при обычном фрезеровании.

Что такое традиционное фрезерование?

Когда направление вращения инструмента противоположно направлению подачи заготовки, это называется обычным или восходящим фрезерованием. В этом процессе толщина заготовки равна нулю в начале фрезерования, а затем постепенно увеличивается, пока не достигнет максимума в конце.

Преимущества фрезерования с подъемом включают в себя:

• Защитите инструмент: Зубья срезаются с обрабатываемой поверхности, что не приводит к поломке инструмента.
• Устойчивый верстак: При обратном фрезеровании зубья фрезы режут снизу вверх, нет проскальзывания при зацепе зубьев фрезы, и верстак не сдвигается с места.

Различия между клиньевым и обычным фрезерованием

В таблице ниже приведены основные различия между скалолазным и обычным фрезерованием.

Изменение толщины

При фрезеровании с подъемом толщина среза начинается с максимального значения и постепенно уменьшается до нуля по мере контакта инструмента с заготовкой. Этот метод резания эффективно снижает начальное сопротивление резанию, поскольку инструмент может сразу войти в заготовку при максимальной толщине стружки, что уменьшает трение и отрыв материала. В отличие от этого, при обычном фрезеровании толщина резания начинается с нуля и постепенно увеличивается до максимального значения. Поскольку трение, создаваемое инструментом при врезании, велико, что приводит к увеличению сопротивления резанию, такое постепенное увеличение толщины резания приводит к увеличению трения на начальном этапе, что чревато появлением царапин или неровных срезов на поверхности заготовки.

Износ инструмента

Скорость износа инструмента при фрезеровании с подъемом относительно низкая. Это объясняется тем, что при фрезеровании с подъемом сила резания действует непосредственно на заготовку и инструмент, что снижает трение и накопление температуры инструмента. Кроме того, сила резания при фрезеровании с подъемом более равномерна, инструмент подвергается меньшим нагрузкам, а срок службы инструмента увеличивается. При обычном фрезеровании, поскольку толщина резания изменяется от нуля до максимума, инструмент испытывает повышенное трение на ранней стадии резания, что приводит к выделению большего количества тепла, ускоряя тем самым износ инструмента. Кроме того, повышенная ударная нагрузка на инструмент, особенно при обработке твердых материалов, еще больше сокращает срок службы инструмента.

Направление силы

При фрезеровании с подъемом сила резания инструмента направлена вниз, что означает, что заготовка прижимается к столу станка, тем самым сохраняя устойчивость и снижая вибрацию. Эта направленная вниз сила резания помогает уменьшить отклонение инструмента и снизить стрессовые нагрузки на инструмент и станок. В отличие от этого, при обычном фрезеровании сила резания направлена вверх, что стремится поднять заготовку со стола. Поэтому требуется большее усилие зажима для обеспечения устойчивости заготовки, чтобы предотвратить ошибки обработки или неровности, вызванные подъемом инструмента.

Вибрация

При фрезеровании с подъемом вибрация меньше, поскольку сила резания направлена вниз, а заготовка прижимается в течение всего процесса, уменьшая зазор между заготовкой и инструментом, что значительно снижает вибрацию. При обычном фрезеровании начальное трение между заготовкой и инструментом больше из-за силы резания, направленной вверх, что приводит к большей вибрации. Эта вибрация не только влияет на качество обработки поверхности, но и может привести к снижению точности обработки, особенно при обработке твердых или неровных поверхностей, где вибрация будет более очевидной и усугубит повреждение инструмента и оборудования.

Потребление энергии

При одинаковых условиях резания фрезерование с подъемом обычно потребляет на 5% - 15% меньше энергии, чем обычное фрезерование. Это объясняется тем, что направление силы резания при нисходящем фрезеровании совпадает с направлением движения заготовки, что позволяет инструменту легче врезаться в материал и отводить стружку, снижая сопротивление резанию и расход энергии. При обратном фрезеровании направление движения инструмента противоположно направлению движения заготовки, что увеличивает трение и сопротивление инструмента при входе в заготовку и, следовательно, требует больше энергии для выполнения той же задачи резания.

Шероховатость поверхности

Фрезерование с подъемом позволяет получить более низкую шероховатость поверхности, поскольку инструмент не создает чрезмерного трения или разрыва на поверхности заготовки при резании. Плавное распределение силы резания при нисходящем фрезеровании и контроль направления резания делают поверхность заготовки более гладкой и снижают необходимость вторичной обработки. При обычном фрезеровании из-за трения инструмента на ранней стадии резания легко образуются поверхностные царапины, а с увеличением толщины резания поверхность заготовки становится более шероховатой или неровной. Вибрация при обратном фрезеровании еще больше влияет на качество поверхности.

Когда следует использовать каждый процесс фрезерования

Фрезерование с подъемом и обычное фрезерование - два распространенных метода. Выбор метода должен полностью учитывать материал заготовки и требования к обработке:

Тип материала

Фрезерование с подъемом лучше подходит для обработки твердых материалов, поскольку оно имеет меньшую силу резания, меньший износ инструмента и позволяет получить более качественную поверхность. Обычное фрезерование лучше подходит для обработки мягких материалов, таких как алюминий и латунь, и позволяет эффективно избежать налипания инструмента при фрезеровании с подъемом и улучшить качество поверхности.

Требования к точности

Традиционное фрезерование подходит для черновой обработки, так как оно обладает большей силой резания, позволяет быстро снять большое количество материала и повысить эффективность обработки. Нарезное фрезерование больше подходит для чистовой обработки, особенно для деталей с высокими требованиями к чистоте поверхности, поскольку процесс резания более плавный и позволяет уменьшить шероховатость поверхности.

Состояние поверхности

Если на поверхности заготовки имеется закаленный слой или слой оксида, лучше использовать обычное фрезерование, поскольку направление силы резания помогает разрушить поверхностный твердый слой и избежать преждевременного износа инструмента. Для заготовок с шероховатой поверхностью фрезерование с подъемом может обеспечить лучшую чистоту поверхности, но при этом необходимо, чтобы на поверхности заготовки не было твердого слоя или шлака.

Заключение

Фрезерование с подъемом и обычное фрезерование имеют свои уникальные преимущества и области применения. Фрезерование с подъемом часто используется для финишной обработки и в областях с высокими требованиями к качеству поверхности. В практическом производстве выбор фрезерования с подъемом или обычного фрезерования должен основываться на различных ситуациях. В компании SogaWorks мы предлагаем комплексное Услуги по обработке на станках с ЧПУ в Китаевключая фрезерные, токарные и другие работы с ЧПУ. Наша автоматизированная платформа, управляемая искусственным интеллектом, упрощает процесс поиска деталей на заказ, делая закупки быстрее, проще и эффективнее!