что такое попутное фрезерование
Встречное и попутное фрезерование
Хотел бы рассказать почему в СССР изначально было развито встречное фрезерование, а у буржуев попутное. Я бы хотел рассказать, как мне рассказывали на лекциях далекие 11 лет назад.
Встречное фрезерование изначально использовалось в СССР. В основном использовалось для черновой и получерновой обработки, и после этого в основном чистовая обработка бала шлифование или хонингование. Если радиус припуска меньше радиуса зуба фрезы, а это всегда при входе в резание, то происходит заминание материала и повышение твердости на поверхности, т.е. упрочнение верхнего слоя (иногда это выгодно). При этом идет отрыв детали от стола станка за счет сил резания инструмента, погрешность изготовления ниже. Пластина быстрее нагревается от трения о поверхность. При этом встречное фрезерование более предпочтительнее при неравномерном припуске при фрезеровании, чем попутное фрезерование. Так же может возникать наклеп (вообще очень интересная штука в резании), который при определенном моменте увеличивает стойкость инструмента и увеличивает шероховатость, уменьшая качество обработки (в принципе ерунда, если потом чистовая обработка шлифованием). Но иногда такого качества и не надо, по крайней мере для большинства товаров народного потребления. Если плохо прикрепить заготовку на столе станка, то деталь от сил резания может вылететь.
Станок для встречного фрезеревания менее жесткий и более дешевый. При таком фрезеровании идет более плавная нагрузка на станок. В основном режущая кромка выкрашивается. Требуется более низкая специализация оператора.
Почему же сейчас в основном используют попутное фрезерование?
Ответ прост, да потому что нищие. При попутном фрезеровании можно сделать черновые и чистовые работы, да это чуть дороже, но зато экономия на рабочем месте, специалистах, аренде и меньше простоев станка.
При встречном фрезеровании чистовую обработку сложно сделать и надо использовать шлифование, что делает деталь в итоге более качественнее и стабильнее(меньше брака, меньше поломок при эксплуатации и ремонте. но кого это волнует?), но это больше станков, больше простоев, больше специалистов, больше времени на изготовление детали. Это надо уметь планировать и продавать свои услуги (многие не умеют)
Если считать экономику с учетом качества, то оба методы имеют право на жизнь и иногда выгодно использовать встречное, а иногда попутное фрезерование. Для этого нужен хороший специалист, который разбирается в инструментообеспечении, но как таковых, в 99% наших компаний таких специалистов нет. У нас в основном покупают, как консультант предложит, а тому бы только продать. А надо все таки с учетом оборотов, подачи и материала выбирать.
В СССР больше гнались за качеством, а потом пришел капитализм и западные технологии, где должно все окупаться. При этом, начиная с 90-х годов было практически убито станкостроение, и место советских станков заняли Европейские и японские, потом еще китайские. А там было в основном попутное фрезерование. И сейчас станки дороже, инструмент дороже, качество ниже.
Вообще есть доказанная формула, что чем дороже станок, тем дешевле должен быть инструмент, и наоборот. Находится оптимальное значение и получается оптимальная себестоимость. У нас это практически не соблюдается, обычно дорогой станок и дорогой инструмент.
ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Главная страница » Попутное и встречное фрезерование
Попутное и встречное фрезерование
Попутное фрезерование
2. Силы резания прижимают заготовку к столу станка, стол к направляющим, а пластины в гнезда фрезы.
3. Нет возможности налипания стружки на пластине, и попадания ее между заготовкой и пластиной в момент последующего врезания. Стружка остается позади фрезы и не портит поверхность, удаляется из зоны резания.
4. Трения меньше, температура меньше, износ пластин по задней поверхности меньше это позволяет использовать большие скорости резания, чем при встречном фрезеровании.
5. Требуется станок достаточной мощности и жесткости, чтобы выдерживать удары в момент врезания. Жесткость приспособления также должна быть достаточной, чтобы выдерживать удары при врезании и не позволять сдвинуть заготовку в ту или иную сторону.
6. Требуется отсутствие зазоров между винтом и гайкой стола, так как в момент врезания при ударе может произойти сдвиг стола на величину зазора, что приведет к поломке фрезы. Этот фактор имеет место в основном на универсальных станках. Современные станки с ЧПУ обладают большой точностью и отсутствием каких-либо люфтов.
7. Стойкость фрезы выше, чем при встречном фрезеровании, при равных прочих условиях, кроме случаев, когда фрезерование осуществляется по твердой корке.
8. Обеспечивается высокая точность обработки.
9. Зуб фрезы нагружается скачкообразно, ввиду удара при врезании, что снижает ресурс инструмента.
11. Также хорошо подходит при обработке тонких деталей при отрезном и прорезном фрезеровании.
12. При попутном фрезеровании боковых стенок происходит отжим инструмента, что приводит к погрешностям обработки, это видно на рисунке ниже. Но если съемы не большие, то этот отжим не так значителен. Поэтому часто необходимы чистовые проходы. При встречном фрезеровании режущую кромку уводит в глубь материала и отжима не происходит.
Встречное фрезерование
1. Толщина стружки на входе в резание равна нулю, на выходе максимальная. Режущая кромка в момент врезания некоторое расстояние скользит по поверхности пока не наберется толщина достаточная для врезания режущей кромки. Так на входе происходит трение кромки и выглаживание поверхности, возможно даже упрочнение поверхностного слоя, а также повышенные температуры и отжим фрезы под действием сил трения.
2. Большой износ задней поверхности зуба в результате трения в момент врезания.
3. Более низкие режимы резания ввиду быстрого износа по задней поверхности.
4. Требуется обильное охлаждение.
5. Радиальные силы резания стремятся оторвать заготовку от стола или приспособления. Требуется более надежное крепление заготовки.
6. Стружка большой толщины, образованной на выходе режущей кромки пластины, может налипать и оказаться между пластиной и заготовкой при следующем врезании, что может привести к поломке пластины. Также такое налипание плохо сказывается на стойкости пластины.
7. Резкая разгрузка фрезы на выходе негативно сказывается на устойчивости фрезы.
8. Зуб фрезы нагружается более плавно, что способствует повышению ресурса инструмента.
9. Первый выбор при черновой обработке, обработке по корке, упрочненном поверхностном слое.
10. Не происходит отжима инструмента, так как кромку затягивает при врезании в глубь материала.
11. При встречном фрезеровании требуется больше энергии, чем при попутном.
Несмотря на то, что встречное фрезерование характеризуется больше негативно этот метод в ряде случаев является более выигрышным нежели попутное фрезерование.
Когда используем встречное фрезерование
1. Когда припуск распределен не равномерно.
2. При фрезеровании корки отливки или поковки, при использовании здесь попутного резания будет наблюдаться быстрое притупление кромки и даже поломка пластины.
3. Когда используем керамические пластины при обработке жаропрочных сплавов, так как они плохо переносят удары, которые возникают на входе при попутном фрезеровании.
4. Если производите отрезку куска металла фрезерованием, то часто встречное фрезерование позволяет откинуть кусок в сторону, когда как попутное наоборот может этот кусок переместить под фрезу, что уже не безопасно либо он отлетит в человека, либо сломает фрезу. Поэтому необходимо, чтобы кусок был закреплен отдельным прижимом в любом из случаев.
5. При фрезеровании методом копирования сферическими фрезами встречное фрезерование является предпочтительным, хотя здесь наблюдается чередование и встречного и попутного фрезерования. Здесь максимальная толщина стружки снимается на благоприятных скоростях резания.
6. Если большой вылет инструмента вызывает вибрацию необходимо использовать встречное фрезерование на чистовых проходах.
7. Если мощность шпинделя станка не достаточна и при фрезеровании уступа появляется вибрация попробуйте использовать встречное фрезерование.
8. Если наблюдается пакетирование стружки при фрезеровании глубокого паза попробуйте встречное фрезерование.
При фрезеровании паза на всю ширину наблюдается чередование двух вариантов на одной стороне попутное, на второй встречное фрезерование. Это негативно сказывается на стойкости инструмента и не делает возможным работать с большой глубиной резания и подачей. Часто для такой обработки используют трохоидальный метод обработки.
Понимая механизм каждого метода, Вы сделаете правильный выбор способа фрезерования для любой Вашей ситуации и тем самым продлите срок службы инструмента, повысите качество, точность, а также и производительность обработки.
Встречное фрезерование. Попутное фрезерование при нарезании зубчатых колес на зубофрезерном станке
Перемещение суппорта при фрезеровании
При нарезании цилиндрических зубчатых колес на зубофрезерном станке осуществляются следующие рабочие движения:
Суппорт при фрезеровании может перемещаться или сверху вниз или снизу вверх.
Встречное фрезерование
рис. 38 а, в, г. Встречное фрезерование
При перемещении суппорта сверху вниз осуществляется встречное фрезерование. В этом случае при вращении фрезы зубья ее движутся относительно заготовки в направлении от торца с нарезанной частью зубьев к торцу с ненарезанной частью, т. е. навстречу срезаемому слою металла (рис. 38, а).
При перемещении суппорта снизу вверх происходит попутное фрезерование. В этом случае зубья фрезы движутся относительно заготовки в направлении от торца с ненарезанной частью зубьев к торцу с нарезанной, т. е. попутно со срезаемым слоем металла (рис. 38, б).
Вследствие неодинакового направления силы при встречном и попутном фрезеровании она по-разному влияет на процесс резания.
Недостатки встречного фрезерования
Попутное фрезерование
рис. 38 б, д, е. Попутное фрезерование
Силу давления на зубья фрезы R, перпендикулярную их поверхности, можно разложить по двум направлениям: на горизонтальную силу RГ и вертикальную RВ.
При встречном фрезеровании горизонтальная сила действует на фрезу в направлении от ее оси (рис. 38, в) и отжимает суппорт от направляющих стойки, вследствие чего снижается устойчивость фрезы.
При попутном фрезеровании горизонтальная сила действует на фрезу по направлению к ее оси и прижимает суппорт к направляющим, увеличивая устойчивость фрезы, что способствует повышению точности обработки и позволяет работать на повышенных скоростях.
При встречном фрезеровании винт, перемещающий суппорт вниз, нажимает на верхние стороны витков гайки суппорта (рис. 38, г), а вертикальная сила направлена против направления подачи и прижимает витки гайки к виткам винта; этим устраняются зазоры между ними и фреза работает с равномерной подачей без вибрации.
При попутном фрезеровании винт, перемещающий суппорт вверх, нажимает на нижние стороны витков гайки (рис. 38, е), а направление вертикальной силы совпадает с направлением подачи. В момент врезания зубьев фрезы вертикальная сила увеличивается (RВ > S) и отжимает витки гайки от витков винта за счет зазора между ними; происходит колебание суппорта, создающее неравномерную подачу, вследствие чего возникают вибрации. Для устранения отжима гайки в механизме перемещения суппорта применяются устройства, прижимающие гайку к винту (компенсирующие гайки, противовесы, гидравлические системы).
Если станок снабжен компенсирующим устройством, то попутное фрезерование имеет преимущество перед встречным, так как обеспечивает более высокую чистоту нарезаемых зубьев и позволяет работать на повышенных скоростях.
Преимущества попутного фрезерования:
Недостатки попутного фрезерования:
Циклы зубофрезерования цилиндрических колес на зубофрезерном станке
Малахов Я.А. Зубообрабатывающие и резьбофрезерные станки и их наладка. ВШ, Москва, 1972. Андрей Белазор.
Попутное и встречное фрезерование – какая методика лучше?
В тех случаях, когда обработка заготовки осуществляется при помощи дисковых и цилиндрических фрез, фрезерование делят на два вида. В соответствии с этим делением различают попутное и встречное фрезерование.
1 Какие существуют виды обработки материалов фрезой?
Под фрезерованием понимают процесс обработки деталей с фасонными и плоскими поверхностями на металлорежущих станках при помощи специального рабочего инструмента. Существуют следующие основные типы фрезерования:
Фрезерование пазов осуществляется шлицевыми и концевыми фрезами. Шлицы в наши дни почти не используются, ввиду малой точности и недостаточной производительности методики. А вот концевые фрезы эксплуатируются достаточно активно. С их помощью на цилиндрических и плоских изделиях получают разные по формам и геометрическим параметрам прямобочные пазы.
2 Попутное фрезерование – недостатки и достоинства
Под этим процессом подразумевают такую обработку, при которой перемещение обрабатываемого изделия совпадает с направлением движения рабочего инструмента для фрезерования. Попутная операция характеризуется далее указанными достоинствами:
Имеются у попутного фрезерования, конечно же, и недостатки. Во-первых, в устройстве передвижения стола станочного оборудования не должно быть зазоров. Если таковые имеются, обработка будет проходить при ощутимой вибрации, а это приводит к снижению качества фрезерования, да и его эффективности в целом. Во-вторых, зубья рабочего инструмента испытывают высокие нагрузки ударного характера.
В связи с этим использовать фрезы для попутного фрезерования разрешается только на жестких станках, которые, кроме того, позволяют надежно и максимально жестко выполнить крепление фрезеруемой детали. Третий недостаток заключается в том, что попутное фрезерование не выполняется в тех случаях, когда необходимо произвести фрезерование штамповок, различных поковок и прочих изделий, которые имеют необработанную дополнительно поверхность. Имеющиеся в таких заготовках включения способны очень быстро вывести фрезу из строя.
3 Встречное фрезерование и его особенности
Если вращение инструмента является противоположным по отношению к направлению подачи заготовки, речь идет о фрезеровании встречного типа, специалисты обычно именуют эту методику обработкой «против подачи». В данном случае стружка удаляется плохо – осуществлять этот процесс банально неудобно, так как остатки от обработки идут перед рабочим инструментом, и фрезы изнашиваются очень быстро (и при этом весьма ощутимо).
Кроме того, изделие требуется прикреплять к фрезерному станку максимально прочно с применением хитроумных зажимов, которые усложняют конструкцию оборудования и снижают эффективность его использования.
Встречная операция фрезерования почти никогда не выполняется для чистовой обработки из-за того, что металлическая стружка серьезно повреждает поверхность заготовки. Еще один «минус» методики – непостоянство толщины стружки, которая срезается в процессе выполнения работ. К преимуществам встречного фрезерования относят то, что при снятии стружки, благодаря деформации материала, наблюдается упрочнение верхнего слоя изделия; операция осуществляется мягко, из какого бы металла (даже очень прочного) не изготавливалась деталь, при этом отмечается плавная нагрузка на фрезерную установку.
Таким образом, любой из двух способов фрезерования, которые мы описали, имеет свои преимущества и явные недостатки. А это означает, что в каждом конкретном случае методика резки выбирается с учетом того, какую по качеству поверхность требуется получить после обработки.
— Попутное или встречное фрезерование? Преимущества и недостатки —
Что такое попутное и встречное фрезерование?
Но прежде, чем рассмотреть плюсы и минусы фрезерования, разберемся, что такое попутное и встречное фрезерование.
Преимущества и недостатки попутного фрезерования
К плюсам метода попутной фрезерной обработки относят:
Но сколько бы ни было достоинств, минусы тоже найдутся:
Преимущества и недостатки встречного фрезерования
Данный метод имеет существенные достоинства и недостатки, которые невозможно не принимать во внимание. Итак, преимущества встречного метода фрезерования:
Из недостатков выделяют сложности при удалении стружки, а также её непостоянная толщина. Два этих фактора могут вызвать вибрации и, следственно, снижение общего качества обработки детали.
Попутное или встречное фрезерование, что выбрать?
Если вы выбираете между лазерной резки и плазменной, вам стоит знать об их главных отличиях.
Плазменная резка — это процесс резки металла с помощью струи плазмы. Этот вид резки подходит нержавеющей стали, алюминия и т.д. Главным недостатком является получение изделий более низкого качества. Как дополнение, во время резки плазмой потребляется больше энергии, образуется больше пыли и шума.
В свою очередь лазерная резка позволяет существенно снизить затраты на наладку, время работы и уровень загрязнения.
Преимущества лазерной резки
У каждого из способов есть свои достоинства и недостатки, поэтому выбор определяется исходя из ваших требований к поверхности и условий фрезерной обработки.
Например, встречный режим больше подходит для черновой обработки и деталей с упрочненной поверхностью. Соответственно для чистовой обработки логичным станет выбор попутного фрезерования.