Τι αναφέρονται η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση και η συμβατική φρεζάρισμα μιας φρέζας CNC;

I. Αρχές και παράγοντες επιρροής της φρεζαρίσματος με ανοδική κλίση και της συμβατικής φρεζαρίσματος σε φρέζες CNC
(Α) Αρχές και σχετικές επιρροές της αναρριχητικής άλεσης
Κατά τη διαδικασία κατεργασίας μιας φρέζας CNC, η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση είναι μια συγκεκριμένη μέθοδος φρεζαρίσματος. Όταν η κατεύθυνση περιστροφής του εξαρτήματος όπου η φρέζα έρχεται σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας είναι η ίδια με την κατεύθυνση τροφοδοσίας του τεμαχίου εργασίας, ονομάζεται φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση. Αυτή η μέθοδος φρεζαρίσματος σχετίζεται στενά με τα μηχανικά χαρακτηριστικά δομής της φρέζας, ειδικά με την απόσταση μεταξύ του παξιμαδιού και της βίδας. Στην περίπτωση της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση, επειδή η δύναμη του οριζόντιου εξαρτήματος φρεζαρίσματος θα αλλάξει και υπάρχει απόσταση μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού, αυτό θα προκαλέσει την κίνηση του πάγκου εργασίας και της βίδας αριστερά και δεξιά. Αυτή η περιοδική κίνηση είναι ένα σημαντικό πρόβλημα που αντιμετωπίζει η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση, γεγονός που καθιστά την κίνηση του πάγκου εργασίας εξαιρετικά ασταθή. Η ζημιά στο εργαλείο κοπής που προκαλείται από αυτήν την ασταθή κίνηση είναι προφανής και είναι εύκολο να προκληθεί ζημιά στα δόντια του εργαλείου κοπής.
Ωστόσο, η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση έχει και τα μοναδικά της πλεονεκτήματα. Η κατεύθυνση της δύναμης του κάθετου εξαρτήματος φρεζαρίσματος κατά την φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση είναι η πίεση του τεμαχίου εργασίας πάνω στο τραπέζι. Σε αυτήν την περίπτωση, τα φαινόμενα ολίσθησης και τριβής μεταξύ των δοντιών του εργαλείου κοπής και της κατεργασμένης επιφάνειας είναι σχετικά μικρά. Αυτό έχει μεγάλη σημασία για τη διαδικασία κατεργασίας. Πρώτον, είναι ωφέλιμο να μειωθεί η φθορά των δοντιών του εργαλείου κοπής. Η μείωση της φθοράς των δοντιών του εργαλείου κοπής σημαίνει ότι η διάρκεια ζωής του εργαλείου κοπής μπορεί να παραταθεί, μειώνοντας το κόστος κατεργασίας. Δεύτερον, αυτή η σχετικά μικρή τριβή μπορεί να μειώσει το φαινόμενο σκλήρυνσης κατά την κατεργασία. Η σκλήρυνση κατά την κατεργασία θα αυξήσει τη σκληρότητα του υλικού του τεμαχίου εργασίας, κάτι που δεν ευνοεί τις επόμενες διαδικασίες κατεργασίας. Η μείωση της σκλήρυνσης κατά την κατεργασία βοηθά στη διασφάλιση της ποιότητας κατεργασίας του τεμαχίου εργασίας. Επιπλέον, η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση μπορεί επίσης να μειώσει την τραχύτητα της επιφάνειας, καθιστώντας την επιφάνεια του κατεργασμένου τεμαχίου πιο λεία, κάτι που είναι πολύ πλεονεκτικό για την κατεργασία τεμαχίων εργασίας με υψηλές απαιτήσεις για ποιότητα επιφάνειας.
Πρέπει να σημειωθεί ότι η εφαρμογή της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση έχει ορισμένους υπό όρους περιορισμούς. Όταν η απόσταση μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού του πάγκου εργασίας μπορεί να ρυθμιστεί σε λιγότερο από 0,03 mm, τα πλεονεκτήματα της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση μπορούν να αξιοποιηθούν καλύτερα, επειδή το πρόβλημα της κίνησης μπορεί να ελεγχθεί αποτελεσματικά σε αυτό το σημείο. Επιπλέον, κατά την άλεση λεπτών και μακριών τεμαχίων, η φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση είναι επίσης μια καλύτερη επιλογή. Τα λεπτά και τα μακριά τεμάχια απαιτούν πιο σταθερές συνθήκες κατεργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας. Η κατακόρυφη συνιστώσα της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση βοηθά στη σταθεροποίηση του τεμαχίου και στη μείωση προβλημάτων όπως η παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας.
(Β) Αρχές και σχετικές επιρροές της συμβατικής άλεσης
Η συμβατική φρεζάρισμα είναι το αντίθετο της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση. Όταν η κατεύθυνση περιστροφής του εξαρτήματος όπου η φρέζα έρχεται σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας είναι διαφορετική από την τροφοδοσία του τεμαχίου εργασίας, ονομάζεται συμβατική φρεζάρισμα. Κατά τη συμβατική φρεζάρισμα, η κατεύθυνση της δύναμης του κάθετου εξαρτήματος φρεζαρίσματος είναι η ανύψωση του τεμαχίου εργασίας, γεγονός που θα προκαλέσει αύξηση της απόστασης ολίσθησης μεταξύ των δοντιών του εργαλείου κοπής και της κατεργασμένης επιφάνειας και αύξηση της τριβής. Αυτή η σχετικά μεγάλη τριβή θα προκαλέσει μια σειρά από προβλήματα, όπως η αύξηση της φθοράς του εργαλείου κοπής και η επιδείνωση του φαινομένου σκλήρυνσης της κατεργασμένης επιφάνειας. Η σκλήρυνση της κατεργασμένης επιφάνειας θα αυξήσει τη σκληρότητα της επιφάνειας, θα μειώσει την ανθεκτικότητα του υλικού και μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια και την ποιότητα της επιφάνειας των επόμενων διαδικασιών κατεργασίας.
Ωστόσο, η συμβατική φρεζάρισμα έχει και τα δικά της πλεονεκτήματα. Η κατεύθυνση της οριζόντιας δύναμης του εξαρτήματος φρεζαρίσματος κατά τη συμβατική φρεζάρισμα είναι αντίθετη από την κατεύθυνση κίνησης τροφοδοσίας του τεμαχίου εργασίας. Αυτό το χαρακτηριστικό βοηθά τη βίδα και το παξιμάδι να εφαρμόζουν σφιχτά. Σε αυτήν την περίπτωση, η κίνηση του πάγκου εργασίας είναι σχετικά σταθερή. Κατά την φρεζάρισμα τεμαχίων εργασίας με ανομοιόμορφη σκληρότητα, όπως χυτά και σφυρήλατα, όπου μπορεί να υπάρχουν σκληρά δέρματα στην επιφάνεια και άλλες πολύπλοκες καταστάσεις, η σταθερότητα του συμβατικού φρεζαρίσματος μπορεί να μειώσει τη φθορά των δοντιών του εργαλείου κοπής. Επειδή κατά την κατεργασία τέτοιων τεμαχίων εργασίας, το εργαλείο κοπής πρέπει να αντέχει σε σχετικά μεγάλες δυνάμεις κοπής και πολύπλοκες συνθήκες κοπής. Εάν η κίνηση του πάγκου εργασίας είναι ασταθής, θα επιδεινώσει τη ζημιά στο εργαλείο κοπής και η συμβατική φρεζάρισμα μπορεί να ανακουφίσει αυτήν την κατάσταση σε κάποιο βαθμό.
II. Λεπτομερής Ανάλυση των Χαρακτηριστικών της Φρεζαρίσματος με Αναρρίχηση και της Συμβατικής Φρεζαρίσματος σε Φρέζες CNC
(Α) Εμπεριστατωμένη Ανάλυση των Χαρακτηριστικών της Φρεζαρίσματος με Αναρρίχηση
  1. Αλλαγές στο πάχος κοπής και στη διαδικασία κοπής
    Κατά την ανοδική άλεση, το πάχος κοπής κάθε δοντιού του εργαλείου κοπής παρουσιάζει ένα μοτίβο σταδιακής αύξησης από μικρό σε μεγάλο. Όταν το δόντι του εργαλείου κοπής μόλις έρθει σε επαφή με το τεμάχιο εργασίας, το πάχος κοπής είναι μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι το δόντι του εργαλείου κοπής ολισθαίνει στην επιφάνεια κοπής που άφησε το προηγούμενο δόντι του εργαλείου κοπής στο αρχικό στάδιο. Μόνο όταν το δόντι του εργαλείου κοπής ολισθήσει σε μια ορισμένη απόσταση σε αυτήν την επιφάνεια κοπής και το πάχος κοπής φτάσει σε μια ορισμένη τιμή, ξεκινά πραγματικά το δόντι του εργαλείου κοπής. Αυτός ο τρόπος αλλαγής του πάχους κοπής διαφέρει σημαντικά από αυτόν της συμβατικής άλεσης. Υπό τις ίδιες συνθήκες κοπής, αυτή η μοναδική μέθοδος έναρξης κοπής έχει σημαντικό αντίκτυπο στη φθορά του εργαλείου κοπής. Δεδομένου ότι το δόντι του εργαλείου κοπής έχει μια διαδικασία ολίσθησης πριν από την έναρξη της κοπής, η πρόσκρουση στην κοπτική άκρη του εργαλείου κοπής είναι σχετικά μικρή, κάτι που είναι ευεργετικό για την προστασία του εργαλείου κοπής.
  2. Διαδρομή κοπής και φθορά εργαλείου
    Σε σύγκριση με τη συμβατική φρεζάρισμα, η διαδρομή που διανύουν τα δόντια του κοπτικού εργαλείου στο τεμάχιο εργασίας κατά τη διάρκεια της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση είναι μικρότερη. Αυτό συμβαίνει επειδή η μέθοδος κοπής με φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση κάνει τη διαδρομή επαφής μεταξύ του κοπτικού εργαλείου και του τεμαχίου εργασίας πιο άμεση. Υπό αυτές τις συνθήκες, υπό τις ίδιες συνθήκες κοπής, η φθορά του κοπτικού εργαλείου κατά τη χρήση φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση είναι σχετικά μικρή. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση δεν είναι κατάλληλη για όλα τα τεμάχια εργασίας. Δεδομένου ότι τα δόντια του κοπτικού εργαλείου ξεκινούν την κοπή από την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας κάθε φορά, εάν υπάρχει σκληρό δέρμα στην επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας, όπως ορισμένα τεμάχια εργασίας μετά από χύτευση ή σφυρηλάτηση χωρίς επεξεργασία, η φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση δεν είναι κατάλληλη. Επειδή η σκληρότητα του σκληρού δέρματος είναι σχετικά υψηλή, θα έχει σχετικά μεγάλο αντίκτυπο στα δόντια του κοπτικού εργαλείου, θα επιταχύνει τη φθορά του κοπτικού εργαλείου και μπορεί ακόμη και να προκαλέσει ζημιά στο κοπτικό εργαλείο.
  3. Παραμόρφωση κοπής και κατανάλωση ενέργειας
    Το μέσο πάχος κοπής κατά την ανοδική άλεση είναι μεγάλο, γεγονός που καθιστά την παραμόρφωση κοπής σχετικά μικρή. Η μικρή παραμόρφωση κοπής σημαίνει ότι η κατανομή τάσεων και παραμορφώσεων του υλικού του τεμαχίου εργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κοπής είναι πιο ομοιόμορφη, μειώνοντας τα προβλήματα κατεργασίας που προκαλούνται από την τοπική συγκέντρωση τάσεων. Ταυτόχρονα, σε σύγκριση με τη συμβατική άλεση, η κατανάλωση ενέργειας της ανοδικής άλεσης είναι μικρότερη. Αυτό συμβαίνει επειδή η κατανομή της δύναμης κοπής μεταξύ του εργαλείου κοπής και του τεμαχίου εργασίας κατά την ανοδική άλεση είναι πιο λογική, μειώνοντας τις περιττές απώλειες ενέργειας και βελτιώνοντας την απόδοση της κατεργασίας. Σε μεγάλης κλίμακας περιβάλλοντα παραγωγής ή κατεργασίας με απαιτήσεις κατανάλωσης ενέργειας, αυτό το χαρακτηριστικό της ανοδικής άλεσης έχει σημαντική οικονομική σημασία.
(Β) Εμπεριστατωμένη Ανάλυση των Χαρακτηριστικών της Συμβατικής Φρέζας
  1. Σταθερότητα της κίνησης του πάγκου εργασίας
    Κατά τη συμβατική φρεζάρισμα, επειδή η κατεύθυνση της οριζόντιας δύναμης κοπής που ασκείται από τη φρέζα στο τεμάχιο εργασίας είναι αντίθετη από την κατεύθυνση κίνησης τροφοδοσίας του τεμαχίου εργασίας, η βίδα και το παξιμάδι του πάγκου εργασίας μπορούν πάντα να διατηρούν τη μία πλευρά του σπειρώματος σε στενή επαφή. Αυτό το χαρακτηριστικό εξασφαλίζει τη σχετική σταθερότητα της κίνησης του πάγκου εργασίας. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας, η σταθερή κίνηση του πάγκου εργασίας είναι ένας από τους βασικούς παράγοντες που διασφαλίζουν την ακρίβεια της κατεργασίας. Σε σύγκριση με την φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση, κατά τη φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση, επειδή η κατεύθυνση της οριζόντιας δύναμης φρεζαρίσματος είναι η ίδια με την κατεύθυνση κίνησης τροφοδοσίας του τεμαχίου εργασίας, όταν η δύναμη που ασκείται από τα δόντια του εργαλείου κοπής στο τεμάχιο εργασίας είναι σχετικά μεγάλη, λόγω της ύπαρξης του διακένου μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού του πάγκου εργασίας, το πάγκο εργασίας θα κινείται πάνω και κάτω. Αυτή η κίνηση όχι μόνο διαταράσσει τη σταθερότητα της διαδικασίας κοπής, επηρεάζει την ποιότητα κατεργασίας του τεμαχίου εργασίας, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει σοβαρή ζημιά στο εργαλείο κοπής. Επομένως, σε ορισμένα σενάρια κατεργασίας με υψηλές απαιτήσεις για ακρίβεια κατεργασίας και αυστηρές απαιτήσεις για προστασία του εργαλείου, το πλεονέκτημα σταθερότητας της συμβατικής φρεζαρίσματος την καθιστά μια πιο κατάλληλη επιλογή.
  2. Ποιότητα κατεργασμένης επιφάνειας
    Κατά τη συμβατική φρεζάρισμα, η τριβή μεταξύ των δοντιών του κοπτικού εργαλείου και του τεμαχίου είναι σχετικά μεγάλη, κάτι που αποτελεί σημαντικό χαρακτηριστικό της συμβατικής φρεζαρίσματος. Η σχετικά μεγάλη τριβή θα προκαλέσει πιο σοβαρό φαινόμενο σκλήρυνσης της κατεργασμένης επιφάνειας. Η σκλήρυνση της κατεργασμένης επιφάνειας θα αυξήσει την επιφανειακή σκληρότητα, θα μειώσει την ανθεκτικότητα του υλικού και μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια και την ποιότητα της επιφάνειας των επόμενων διαδικασιών κατεργασίας. Για παράδειγμα, σε ορισμένες κατεργασίες τεμαχίου που απαιτούν επακόλουθη λείανση ή συναρμολόγηση υψηλής ακρίβειας, η ψυχρή-σκληρή επιφάνεια μετά τη συμβατική φρεζάρισμα μπορεί να απαιτεί πρόσθετες διαδικασίες επεξεργασίας για την εξάλειψη του ψυχρού-σκληρού στρώματος για την κάλυψη των απαιτήσεων κατεργασίας. Ωστόσο, σε ορισμένες συγκεκριμένες περιπτώσεις, όπως όταν υπάρχει μια συγκεκριμένη απαίτηση για την επιφανειακή σκληρότητα του τεμαχίου ή η επακόλουθη διαδικασία κατεργασίας δεν είναι ευαίσθητη στο ψυχρό-σκληρό στρώμα της επιφάνειας, αυτό το χαρακτηριστικό της συμβατικής φρεζαρίσματος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί.
III. Στρατηγικές επιλογής φρεζαρίσματος με ανοδική κλίση και συμβατικής φρεζαρίσματος σε πραγματική κατεργασία
Στην πραγματική κατεργασία με φρέζα CNC, η επιλογή μεταξύ φρεζαρίσματος με ανοδική κλίση ή συμβατικής φρεζαρίσματος πρέπει να λαμβάνει υπόψη πολλούς παράγοντες συνολικά. Πρώτον, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά του υλικού του τεμαχίου εργασίας. Εάν η σκληρότητα του υλικού του τεμαχίου εργασίας είναι σχετικά υψηλή και υπάρχει σκληρό δέρμα στην επιφάνεια, όπως σε ορισμένα χυτά και σφυρήλατα, η συμβατική φρεζαρίσματος μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή, επειδή η συμβατική φρεζαρίσματος μπορεί να μειώσει τη φθορά του εργαλείου κοπής σε κάποιο βαθμό και να διασφαλίσει τη σταθερότητα της διαδικασίας κατεργασίας. Ωστόσο, εάν η σκληρότητα του υλικού του τεμαχίου εργασίας είναι ομοιόμορφη και υπάρχει υψηλή απαίτηση για ποιότητα επιφάνειας, όπως στην κατεργασία ορισμένων μηχανικών εξαρτημάτων ακριβείας, η φρεζαρίσματος με ανοδική κλίση έχει περισσότερα πλεονεκτήματα. Μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την τραχύτητα της επιφάνειας και να βελτιώσει την ποιότητα της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας.
Το σχήμα και το μέγεθος του τεμαχίου εργασίας είναι επίσης σημαντικά ζητήματα. Για λεπτά και μακριά τεμάχια εργασίας, η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση βοηθά στη μείωση της παραμόρφωσης του τεμαχίου εργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας, επειδή η κατακόρυφη συνιστώσα δύναμη της φρεζαρίσματος με ανοδική κίνηση μπορεί να πιέσει το τεμάχιο εργασίας καλύτερα πάνω στο τραπέζι εργασίας. Για ορισμένα τεμάχια εργασίας με σύνθετα σχήματα και μεγάλα μεγέθη, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη συνολικά η σταθερότητα της κίνησης του τραπεζιού εργασίας και η φθορά του εργαλείου κοπής. Εάν η απαίτηση για σταθερότητα της κίνησης του τραπεζιού εργασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατεργασίας είναι σχετικά υψηλή, η συμβατική φρεζάρισμα μπορεί να είναι μια πιο κατάλληλη επιλογή. Εάν δοθεί μεγαλύτερη προσοχή στη μείωση της φθοράς του εργαλείου κοπής και στη βελτίωση της απόδοσης της κατεργασίας, και υπό συνθήκες που πληρούν τις απαιτήσεις κατεργασίας, μπορεί να εξεταστεί η φρεζάρισμα με ανοδική κίνηση.
Επιπλέον, η μηχανική απόδοση της ίδιας της φρέζας θα επηρεάσει επίσης την επιλογή της φρέζας με ανοδική κίνηση και της συμβατικής φρέζας. Εάν η απόσταση μεταξύ της βίδας και του παξιμαδιού της φρέζας μπορεί να ρυθμιστεί με ακρίβεια σε μια σχετικά μικρή τιμή, όπως λιγότερο από 0,03 mm, τότε τα πλεονεκτήματα της φρέζας με ανοδική κίνηση μπορούν να αξιοποιηθούν καλύτερα. Ωστόσο, εάν η μηχανική ακρίβεια της φρέζας είναι περιορισμένη και το πρόβλημα της απόστασης δεν μπορεί να ελεγχθεί αποτελεσματικά, η συμβατική φρέζα μπορεί να είναι μια πιο ασφαλής επιλογή για την αποφυγή προβλημάτων ποιότητας κατεργασίας και ζημιών στο εργαλείο που προκαλούνται από την κίνηση του πάγκου εργασίας. Συμπερασματικά, στην κατεργασία με φρέζα CNC, η κατάλληλη μέθοδος φρέζας με ανοδική κίνηση ή συμβατική φρέζα θα πρέπει να επιλέγεται εύλογα σύμφωνα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις κατεργασίας και τις συνθήκες του εξοπλισμού, ώστε να επιτυγχάνεται το καλύτερο αποτέλεσμα κατεργασίας.