Какво е фрезоване на катерене?
Фрезоването с изкачване, понякога наричано фрезоване с изкачване, е процес, при който режещият инструмент се върти в същата посока като движението на подаване на материала. При тази процедура фрезата навлиза в материала със сила, насочена надолу. Силата на рязане започва от върха на инструмента и се увеличава при преминаването му през материала. Това води до по-плавен и ефективен процес на рязане, което го прави подходящ за специфични видове приложения за обработка.
Как работи Climb Milling?
При фрезоването с изкачване инструментът се движи надолу и отстранява материал по контролиран начин. Фрезата преминава през материала отгоре надолу, като произвежда по-тънки и равномерни стружки. Този метод позволява на режещия инструмент да осъществи по-добър контакт с материала и тъй като материалът е привлечен към фрезата, силите на рязане са по-стабилни.
Предимства на фрезоването с катерене
- Подобрено покритие на повърхността: В сравнение с традиционното фрезоване, движението на режещия апарат надолу при фрезоване по изкачване води до по-добро качество на повърхността.
- Намалено износване на инструмента: Тъй като при катерещото фрезоване налягането при рязане е по-равномерно и регулирано, инструментът се износва по-малко.
- По-висока скорост на отстраняване на материала: Фрезоването с катерене е по-ефективно и отстранява материала по-бързо, което го прави идеално за високопроизводителни условия.
- По-добре за по-твърди материали: Този подход е по-ефективен при обработката на по-твърди материали, тъй като намалява опасността от отклонение на инструмента.
Кога да използвате катерене
Катерачното фрезоване е най-подходящо за работа с по-твърди материали, които изискват чисто и прецизно покритие. То е подходящо и за детайли със строги допуски или сложна геометрия. Освен това, ако притежавате съвременна машина с ЦПУ с корекция на хлабините или прецизно управление, фрезоването с катерене често е най-добрият вариант.
Какво е конвенционалното фрезоване?
Конвенционалното фрезоване, често наричано фрезоване нагоре, е по-традиционен процес на фрезоване, при който режещият инструмент се върти в обратна посока, докато се подава материалът. При тази процедура режещият инструмент се движи в обратна посока, докато се подава материалът, което води до различно режещо действие и редица други последици за операцията.
Как работи конвенционалното фрезоване
Конвенционалното фрезоване включва рязане срещу подаване на материала. Фрезата реже отдолу нагоре. Това прави стружките по-дебели в началото на рязането и по-тънки, докато инструментът реже. Конвенционалното фрезоване увеличава налягането при рязане, топлината и износването на инструмента.
Предимства на конвенционалното фрезоване
- Подходящ за всички машини: За разлика от фрезоването по катерене, което изисква модерно оборудване с регулиране на хлабините, конвенционалното фрезоване може да се извършва на по-стари машини, които нямат специализирани контролни уреди.
- Намален риск от счупване на инструмента: Силите на рязане се прилагат по по-малко агресивен начин, което намалява вероятността от неочаквани повреди на инструмента.
- По-добре за по-твърди материали: Конвенционалното фрезоване е ефективно при по-твърди материали, които се съпротивляват на рязане, тъй като помага да се предотврати втвърдяването при работа.
Кога да използвате конвенционално фрезоване
Конвенционалното фрезоване обикновено се използва при работа с по-меки материали или когато има проблем с отклонението на инструмента. Това е също така популярна опция за по-стари машини, които нямат сложните контроли, необходими за катерене. Освен това конвенционалното фрезоване обикновено се използва за груби срезове или за приложения, които не изискват строги допуски или висококачествени повърхности.
Ключови разлики между фрезоването с катерене и конвенционалното фрезоване
След като разгледахме независимо двете техники за фрезоване, нека ги сравним директно по няколко ключови критерия.
Направление на силата на рязане
- Фрезоване при изкачване: Фрезоването с изкачване включва движение на фрезата в същата посока като подаването, което води до по-ефективно рязане. Силата на рязане започва от върха на фрезата и се движи в същата посока като подаването.
- Конвенционално фрезоване: Режещият инструмент се движи в посока, обратна на подаването, като генерира възходяща сила, която може да доведе до по-големи налягания при рязане и напрежение в инструмента.
Повърхностно покритие
- Фрезоване с катерене: По-плавното движение и контролираната сила на рязане водят до по-добро качество на повърхността, което прави фрезоването с катерене подходящо за прецизна работа, изискваща високо качество на повърхността.
- Конвенционално фрезоване: По-агресивното рязане води до по-груба повърхност, което може да наложи допълнителна последваща обработка за постигане на необходимата гладкост.
Носене на инструменти
- Фрезоване при изкачване: Фрезоването по изкачване обикновено води до по-малко износване на инструментите, тъй като силите на рязане се разпределят по-равномерно. Въпреки това, ако в машината има хлабина, тя може да доведе до неравномерни сили на рязане и преждевременно износване на инструмента.
- Конвенционално фрезоване: Силите на рязане при конвенционалното фрезоване са по-слабо контролирани, което води до по-голямо износване на инструмента с течение на времето, особено при рязане на по-твърди материали.
Изисквания към машините
- Фрезоване при изкачване: Тъй като силите на рязане се разпределят по-равномерно, фрезоването при изкачване намалява износването на инструмента. Въпреки това, луфтът на машината може да доведе до неравномерни сили на рязане и ранно износване на инструмента.
- Конвенционално фрезоване: При конвенционалното фрезоване налягането на рязане се контролира по-слабо, което води до по-голямо износване на инструмента с течение на времето, особено при рязане на по-здрави материали.
Формиране на чипове
- Фрезоване при изкачване: При фрезоването по скалите се получават по-тънки стружки, тъй като инструментът реже надолу, което води до по-ефективно отстраняване на стружките и по-малък шанс за запушване.
- Конвенционално фрезоване: Стружките при традиционното фрезоване започват с по-голяма дебелина и стават все по-тънки при движението на инструмента, което може да доведе до натрупване на топлина и по-бавно отстраняване на стружките.
Проблеми на фрезоването с катерене и конвенционалното фрезоване
Фрезоването е от съществено значение в много сектори за оформяне на материали. Често срещаните процеси на фрезоване включват фрезоване с изкачване и конвенционално фрезоване, като всеки от тях има уникални предимства и пречки. Машинистите и производителите трябва да разбират тези пречки, за да подобрят операциите и да получат най-добрите резултати. В това есе се разглеждат проблемите, свързани с катеренето и традиционното фрезоване.
Предизвикателства при фрезоването на катерене
Режещият инструмент се върти заедно с подаването на детайла при фрезоване по наклон, известно още като фрезоване по наклон. Този подход има предимства, но и предизвикателства:
Проблеми с контрола
Традиционното фрезоване се регулира по-лесно от катерещото се фрезоване. Силите на рязане при фрезоване на изкачване могат да повдигнат детайлите, особено при машини с голям луфт или ниска коравина. Това движение може да доведе до неправилно изрязване и лошо качество на детайлите.
Счупване на инструменти
Силното захапване на инструмента и по-дебелото зацепване при катерещото фрезоване могат да окажат по-голямо налягане при рязане. При рязане на твърди материали това може да доведе до счупване на инструментите при по-малко твърдите машини.Тези сили могат да влошат проблема, ако детайлът се движи по-бързо от скоростта на подаване на машината.
Неприложимост за някои материали
В повечето случаи по-твърдите материали, като чугун или масивни стомани, не могат да се фрезоват с катерене. При рязане на тези материали първите образувани дебели стружки могат да повредят режещия инструмент, тъй като те са твърди и склонни да се отчупват. поради това ограничение фрезоването с катерене не може да се използва във всички случаи на рязане.
Чувствителност на заден ход
Фрезоването на катерене е особено трудно при машини с голям луфт. Действието на фрезата може да завлече детайла в инструмента, което води до грешки и дори до повреди от летящи отломки, ако инструментът се счупи.В резултат на това много механици избягват фрезоването по височина на ръчни машини, които имат луфт.
Проблеми на конвенционалното фрезоване
Конвенционалното фрезоване, често наричано фрезоване нагоре, включва въртене на режещия инструмент срещу посоката на подаване на детайла. Макар че често е по-лесно за управление от фрезоването на изкачване, то идва със свой собствен набор от предизвикателства:
Извънредно генериране на топлина
Един от основните проблеми на традиционното фрезоване е отделянето на прекомерна топлина по време на процеса на рязане. Тъй като дебелината на стружката нараства по време на рязане, режещият инструмент поглъща цялата произведена топлина, което води до прегряване и по-кратък живот на инструмента.Топлината може да окаже влияние и върху качеството на обработената повърхност.
Добро покритие на повърхността
При конвенционалното фрезоване обикновено се получава по-груба повърхност, отколкото при фрезоването по изкачване. Натискът нагоре, който се създава по време на рязане, може да предизвика вибрации и деформации както в инструмента, така и в обработвания детайл, което води до лошо качество на повърхността.Този проблем прави традиционното фрезоване неподходящо за приложения, изискващи голяма прецизност и чистота на повърхността.
Носене на инструменти
Поради по-голямото триене и отделянето на топлина конвенционалните фрезови инструменти се износват по-бързо от оборудването за фрезоване с катерене.Това бързо износване не само повишава оперативните разходи, но и намалява точността на обработка с течение на времето.
Намалена производителност при работа с твърди материали
Въпреки че конвенционалното фрезоване е по-подходящо за трудно обработваеми материали като титанови сплави и високо въглеродни стомани, то често води до по-ниска производителност поради по-ниските скорости на рязане и подаване, необходими за ефективно управление на топлината и износването. Това може да доведе до сериозни забавяния в производствените процеси.
Фактори, които трябва да вземете предвид при избора на техника за фрезоване
Когато избирате между фрезоване на катерене и стандартно фрезоване, трябва да се вземат предвид различни неща:
Тип на материала
Катерачното фрезоване осигурява по-плавно движение при рязане на по-твърди материали като титан, стомана и сплави, докато традиционното фрезоване може да е по-подходящо за по-меки материали като алуминий.
Съвместимост на машините
Катерещото фрезоване изисква прецизно управление за избягване на хлабините, поради което по-старите машини могат да се затруднят с този метод. Ако работите с по-старо оборудване, конвенционалното фрезоване може да е по-безопасен вариант.
Толеранси и повърхностна обработка
Фрезоването по катерене обикновено е най-доброто решение за приложения, които изискват тесни допуски и прецизно качество на повърхността. За по-груби срезове или по-големи, не толкова точни детайли, традиционното фрезоване може да е достатъчно.
Условия за рязане
Методите на фрезоване се определят от скоростта на подаване, дълбочината на рязане и дебелината на материала. Ако искате да увеличите производителността и да отстраните бързо големи количества материал, най-добрата опция може да бъде катерещото фрезоване.
Приложения на фрезоване с катерене и конвенционално фрезоване
Фрезоването се използва в много сектори за изработване на сложни детайли. Изборът между фрезоване с катерене и конвенционално фрезоване зависи от критерии като вида на материала, желаната обработка и ограниченията на проекта. В тази статия са разгледани приложенията, силните страни и оптималните употреби на двата метода за фрезоване.
Приложения на фрезоването с катерене
При фрезоването с изкачване или фрезоването надолу режещият инструмент се върти заедно с подаването на детайла. Уникалните му предимства правят този подход ефективен за определени приложения.
Аерокосмическа индустрия
- Въздушни конструкции: Катерачното фрезоване е най-подходящо за обработка на леки материали като алуминий, които се използват в авиационните конструкции. Високата точност се постига чрез свеждане до минимум на деформациите и повредите на материала.
- Компоненти на двигателя: Подобрява производителността и надеждността, като позволява тесни допуски при основните компоненти на двигателя.
- Турбинни лопатки: Процесът изглажда турбинните лопатки, които са от съществено значение за ефективността на двигателя.
Автомобилна индустрия
- Детайли с висока производителност: Блоковете на двигателите и корпусите на трансмисиите изискват висока прецизност и качество на повърхността, поради което се използва фрезоване на катерене.
- Намаляване на теглото: Произвежда леки части, които подобряват икономичността на автомобила.
Медицински устройства
- Хирургически инструменти: Климичното фрезоване е идеално за хирургически инструменти поради тяхната прецизност. То помага за изработването на хирургически компоненти с тесни допуски и безупречни повърхности.
- Диагностично оборудване: Фрезоването на изкачването подобрява точността на много диагностични инструменти.
Производство на електроника
- Платки с електрически вериги: Печатни платки: Климичното фрезоване създава прецизни характеристики за печатни платки, като гарантира производителността и надеждността на устройствата.
Приложения на конвенционалното фрезоване
При фрезоването нагоре или конвенционалното фрезоване фрезата се върти срещу подаването на детайла. Тази технология има предимства, които я правят подходяща за много приложения.
Аерокосмическа индустрия
- Крила: Конвенционалното фрезоване се използва за обработване на шпангоутите на крилата поради тяхната стабилност, която е от съществено значение за структурната цялост.
- Вътрешни компоненти: Вътрешните компоненти, като например рамките на седалките в кабината, са фрезовани за по-голяма здравина.
Тежки машини
- Части от груб чугун: Конвенционалното фрезоване е най-доброто за груб чугун или горещо валцувана стомана, защото може да се справи с твърди повърхности, без да счупи режещите ножове.
- Производство на облекло: Производство на зъбни колела: Процесът работи добре за зъбни колела, при които първите срезове може да не изискват повърхностна обработка.
Инструменти и приспособления
- Държачи за инструменти и приспособления: Традиционното фрезоване се използва за изработване на трайни и стабилни приспособления за инструменти за обработка.
- Изработване на форми: Производството на форми изисква точни срезове, но може да приема и по-груби финиши.
Строителна индустрия
- Строителни компоненти: При силни строителни проекти конвенционалното фрезоване се използва за изработване на структурни стоманени компоненти.
Сравнителни случаи на употреба
Изборът между катерене и конвенционално фрезоване може да зависи и от специфичните случаи на употреба в промишлеността:
| Случай на употреба | Фрезоване на изкачване | Конвенционално фрезоване |
|---|---|---|
| Изискване за повърхностно покритие | Идеален за висококачествени покрития | Подходящ за груби операции |
| Тип на материала | Най-добър за по-меки материали (напр. алуминий) | Ефективен за по-твърди материали (напр. стомана) |
| Прецизни нужди | Приложения с висока прецизност | Обща механична обработка с допустими отклонения |
| Обмисляне на износването на инструментите | По-ниска степен на износване | По-висока степен на износване поради повишено триене |
| Изисква се твърдост на машината | Изисква твърди машини с минимален луфт | По-щадящи за по-стари или по-малко твърди машини |
Отговори
Може ли да се използва фрезоване на катерене за всички материали?
Не, фрезоването с катерене е идеално за по-твърди материали, докато стандартното фрезоване е по-добро за по-меки.
Какво се случва, ако използвам фрезоване на изкачване на машина без компенсация на хлабините?
Фрезоването на катерене на машина с хлабина може да доведе до непостоянни срезове, износване на инструмента и повреда на машината.
Как мога да намаля износването на инструментите при конвенционално фрезоване?
Използването на оптимални параметри на рязане, инструментален материал и охлаждащи течности може да намали износването на инструмента при конвенционално фрезоване.
Една техника ли е по-бърза от другата?
Благодарение на по-ефективното си режещо действие фрезоването с катерене отстранява материала по-бързо.
Можете ли да превключвате между катерене и конвенционално фрезоване по време на една и съща работа?
Разбира се, можете да превключвате между двата метода, но в крайна сметка е необходимо планиране, за да постигнете последователност.
Заключение
При обработката на метали фрезоването по катерене и конвенционалното фрезоване имат предимства и приложения. Разбирането на особеностите на тези стратегии е от решаващо значение за оптимизиране на работния процес и постигане на оптимални резултати. За твърди материали, тесни допуски и модерни машини оптимално е фрезоването с изкачване. По-твърдите материали или по-старите машини могат да бъдат по-безопасни и по-евтини с конвенционално фрезоване.
