Сравнение Фрезерования с Подъёмом и Традиционного Фрезерования в ЧПУ-Обработке: Основные Различия и Области Применения

Введение в восходящее или традиционное фрезерование

Фрезерование с ЧПУ — важный процесс обработки, который используется в различных отраслях промышленности для изготовления сложных деталей с исключительной точностью. При фрезеровании важное значение имеет выбор между восходящим и традиционным фрезерованием. Обе технологии позволяют удалять материал, но они различаются подходом к резанию, влиянием на качество заготовки и пригодностью для различных материалов.

В этой статье представлен всесторонний анализ восходящего и традиционного фрезерования с указанием их преимуществ и недостатков, а также определены оптимальные области применения. Понимание этих методов позволяет станочников и производителей оптимизировать процессы ЧПУ-обработки с целью повышения эффективности, точности и качества поверхности.

1. Основы фрезерования с ЧПУ

Фрезерование с ЧПУ (числовым программным управлением) — это процесс субтрактивного производства, при котором вращающийся режущий инструмент удаляет материал с неподвижной или движущейся заготовки. Этот процесс позволяет точно формировать металлы, пластмассы и композитные материалы, создавая сложные геометрические формы с высокой повторяемостью. Фрезерование с ЧПУ может выполняться на станках с несколькими осями (3, 4, 5 или более), что позволяет создавать сложные конструкции.

Взаимодействие между режущим инструментом и заготовкой определяет стиль фрезерования. Существует два основных подхода:

• Обычное фрезерование (фрезерование вверх)
• Фрезерование с подъемом (нижнее фрезерование)

Понимание различий между этими двумя методами имеет решающее значение для достижения оптимальных результатов обработки.

2. Обычное фрезерование (фрезерование вверх)

2.1 Определение

При обычном фрезеровании резец вращается в направлении, противоположном направлению подачи. Режущий инструмент начинает работу в нижней части реза и движется вверх, удаляя материал в процессе, который, казалось бы, противоречит движению подачи.

2.2 Преимущества

• Обеспечивает лучший контроль над режущим инструментом.
• Подходит для старых станков с люфтом.
• Снижает риск втягивания инструмента в заготовку.
• Менее агрессивное резание, что делает его предпочтительным для хрупких или твердых материалов.
• Часто лучше подходит для черновых операций на материалах, склонных к сколам или разрывам.

2.3 Недостатки

• Оставляет более шероховатую поверхность из-за повторного резания стружки.
• Выделяет больше тепла, что может привести к деформации заготовки и сокращению срока службы инструмента.
• Требует более высоких режущих усилий, что приводит к большему износу инструмента.
• Может вызывать подъем заготовки из-за восходящей режущей силы.

2.4 Наилучшие области применения

Идеально подходит для ручной обработки или старых станков с ЧПУ с проблемами люфта.

Лучше всего подходит для более твердых материалов, таких как чугун и горячекатаная сталь.

Полезно в ситуациях, когда требуется точное управление режущей силой.

3. Фрезерование вверх (фрезерование вниз)

3.1 Определение

При восходящем фрезеровании резец вращается в том же направлении, что и подача. Режущий инструмент входит сверху и движется вниз, что позволяет инструменту «входить» в материал.

3.2 Преимущества

• Обеспечивает превосходную чистоту поверхности за счет уменьшения толщины стружки.
• Снижаются режущие усилия, что приводит к меньшему выделению тепла.
• Увеличивается срок службы инструмента за счет минимизации повторной резки стружки.
• Требует меньших зажимных усилий, так как заготовка прижимается вниз.
• Более эффективное удаление материала и лучшая энергоэффективность.

3.3 Недостатки

• Может быть более сложным в управлении из-за агрессивного резания.
• Требует станков с ЧПУ с минимальным люфтом для предотвращения отклонения инструмента.
• Может втягивать заготовку в резец, увеличивая риск вибрации и поломки инструмента.
• Не подходит для материалов, склонных к сколам или разрывам.

3.4 Наилучшие области применения

• Наилучший выбор для более мягких материалов, таких как алюминий, акрил и поликарбонат.
• Идеально подходит для финишной обработки, требующей высокого качества поверхности.
• Часто используется в авиакосмической обработке для получения гладкой поверхности.
• Подходит для современных станков с ЧПУ с компенсацией люфта.

4. Сравнительный анализ восходящего и традиционного фрезерования

Для лучшего понимания различий в следующей таблице приведено подробное сравнение:

5. Когда использовать традиционное или восходящее фрезерование

Выбор между обычным и восходящим фрезерованием зависит от нескольких факторов, в том числе от возможностей станка, свойств материала и требуемой чистоты поверхности.

Используйте обычное фрезерование, когда:

• Работа с устаревшими станками, имеющими значительный люфт.
• Обработка твердых или хрупких материалов, склонных к сколам.
• Выполнение черновых операций, когда качество поверхности не имеет большого значения.

Используйте восходящее фрезерование, когда:

• Требуется высокое качество поверхности.
• Работа с мягкими или цветными металлами.
• Используются современные станки с ЧПУ с компенсацией люфта.
• Требуется увеличить срок службы инструмента и повысить энергоэффективность.

6. Заключение

Понимание различий между восходящим фрезерованием и традиционным фрезерованием имеет важное значение для оптимизации производительности обработки с ЧПУ. Хотя восходящее фрезерование имеет преимущества в качестве поверхности и эффективности, традиционное фрезерование по-прежнему остается актуальным для определенных материалов и настроек станков. Выбор подходящего метода позволит повысить точность обработки, продлить срок службы инструмента и обеспечить оптимальное качество деталей.

Для станочников и производителей освоение этих технологий и их правильное применение с учетом характеристик материалов и станков приведет к лучшим результатам при фрезеровании с ЧПУ.