Попутное и встречное фрезерование – какая методика лучше? Особенности технологий встречного и попутного фрезерования Попутные и встречный методы фрезерования

Попутное и встречное фрезерование – какая методика лучше? Особенности технологий встречного и попутного фрезерования Попутные и встречный методы фрезерования

Фрезерование это есть ни что иное как механическая обработка разного рода материалов методом резания. Фрезерование выполняется для того, чтобы получить деталь, которая будет иметь необходимую шероховатость, форму или размер в обработанном виде.

Многолезвийный инструмент, который устанавливается на станке, в процессе фрезерования обычно совершает движение вращения, а заготовка, обрабатываемая с помощью этого режущего инструмента, движется в поступательном режиме.

Сам процесс резания при фрезеровке будет характеризоваться сменяющими друг друга холостыми и рабочими циклами зубьев фрез. Кроме того, могут меняться температурные колебания нагревания зубьев, сменой нагрузки, подаваемой на каждый зуб фрезы или сменой толщины снимаемой стружки.

Во время фрезеровки резание детали происходит исключительно на части дуги окружности и только до тех пор, пока зубья находятся в контакте с материалом, который обрабатывается. После этого следует холостой ход.

В процессе фрезерования каждый зуб фрезы должен преодолеть сопротивление своему действию со стороны обрабатываемого материала и силы трения, которые будут действовать на поверхности зубьев фрезы. Как правило, во время резки с заготовкой контактирует не один зуб, а сразу несколько, поэтому станку приходится преодолевать суммарное противодействие. В это время действует суммарная сила резания, она складывается из всех сил, которые действуют на зубья. Схема, по которой будут действовать силы резания во время фрезерования, будет зависеть от способа фрезеровки и типа рабочей фрезы.

Фрезерование, как радиальное, выполняемое торцевой фрезой , так и тангенциальное, с помощью цилиндрической фрезы, может быть выполнено двумя способами. Один из них – встречное фрезерование или против подачи. В этом случае направление движения материала будет противоположно направлению движения фрезы. Второй тип называется попутным фрезерованием или по подаче. В этом случае вращение самой фрезы и подачи будут совпадать.

Если фрезерование встречное , то толщина этого среза будет меняться от нуля, который можно заметить на входе зуба и до максимального значения. Его можно будет зарегистрировать при выходе зуба из контакта с заготовкой, которую он обрабатывает.

Если фрезерование попутное , то процесс резки будет наоборот происходить от максимума до нулевого значения.

Попутное фрезерование начинается с удара, происходящего в момент, когда зуб входит в контакт с обрабатываемой заготовкой, так как толщина среза в данном случае имеет максимальное значение. По этой причине попутную фрезеровку допускается производить только на станках, которые обладают достаточным уровнем жесткости. Кроме того, обязательно контролировать, чтобы не было зазора в сопряжении ходовой винт гайка между поперечной и продольной подачей фрезерного стола.

Если смотреть в целом, то попутная фрезеровка будет более выгодной при чистовых работах, когда корку, образующуюся на поверхности материала, уже сняли, а глубина срезаемого слоя не большая.

Процесс обработки при встречном фрезеровании характеризуется более спокойным резанием, так как толщина удаляемого материала нарастает плавно, а нагрузка на станок увеличивается постепенно. Встречная фрезеровка значительно полезнее при черновой обработке материала, при наличии корки или окалины (поковки).

К станкам с числовым программным управлением предъявляются особые повышенные требования по люфтам механизмов измеряемых в сотых долях миллиметра, по этому попутному фрезерованию здесь отдаётся предпочтение, что не всегда реализуемо на обычных станках.

    Ну зачем так жестко.. у старика же пенсии на валидол не хватит) Профессора Стивена Майлса в Оксфорде нет, это художник по костюмам в Голливуде. Виктор, выдыхайте) Кстати, на выходных посчастливилось побывать в компании с известным медиумом, участником 9 сезона "Битвы экстрасенсов". По моей просьбе был вызван дух профессора Бочарова. Тот поведал, что никакого Турту с его открытием современности не знает и на форумах ничего не писал (?).

    @lineyka2 То что согласен, это хорошо и это надо исправлять. Для начала включить воображение и попытаться построить всё однородно - если это листовой материал, то не стоит без надобности вкраплять туда бобышки (хотя это дело вкуса) Добиваться полной определённости эскизов Hide (чтобы все объекты эскиза были черненькими, а не кое-как) Во многих случаях для сопряжений в сборке удобно использовать базовую геометрию и в данной конструкции она явно отслеживается - центр вспомогательной окружности. (вот относительно этого центра и надо всё строить) Стараться без лишней надобности не использовать дополнительные плоскости. Для построения базовой кромки в листовом материале достаточно одного контура и не обязательно он должен быть замкнут - это я по поводу детали "панель". Для лучшего восприятия своего будущего творения можно все детали строить в сборке, опять же используя выбранную базовую геометрию. И т.д. и т.п. Учите матчасть. PS Пока писал сей опус меня уже опередили но суть та же самая

    @lineyka2 Начни с простого постулата - если деталь или сборка имеет хоть малейшую симметрию - располагай ее или детали так, чтобы базовые плоскости были в середине детали. Это сильно упрощает работу. Даже сопряжения в сборках можно делать по базовым плоскостям, если соблюдать этот постулат. Второй постулат - лучше много простых корректных полностью определенных эскизов и операций, чем мало сложных и витиеватых. Третий и главный постулат - почитай мануал и пройди упражнения Солидворкс и проектирование твое станет проще и понятнее. Мир САПРу твоему!

    Т.е.Ввы согласны с п.3 ст 1358 Полезная модель признается использованной в продукте, если продукт содержит каждый признак полезной модели, приведенный в независимом пункте содержащейся в патенте формулы полезной модели. В п.3 ст 1358 речь идёт о независимом пункте формулы и о КАЖДОМ его признаке. А независимый пункт формулы может включать в себя как признаки общие с прототипом, так и отличительные (что мы и видим в большинстве патентов, за исключением так называемых пионерских изобретений, формулы которых состоят только из отличительных признаков). Поэтому если хоть один признак из независимого пункта формулы не использован, то патент не использован в объекте.

    Здравствуйте. Уверен что где то ответ на мой вопрос уже есть но найти его у меня не получилось. Требуется создать свою деталь в toolbox. Например вот такую http://docs.cntd.ru/document/gost-20862-81. Сделать её необходимо именно в таком виде как в ГОСТе (геометрия, материал, покрытие со всеми возможными вариациями). Но вот чёткого описания как это сделать я не нахожу. Помогите пожалуйста.

При нарезании цилиндрических зубчатых колес на зубофрезерном станке осуществляются следующие рабочие движения:

  • вращение фрезы - главное движение при резании
  • вращение стола с заготовкой, согласованное с вращением фрезы,- обкатка
  • перемещение суппорта с фрезой параллельно оси стола - движение подачи

Суппорт при фрезеровании может перемещаться или сверху вниз или снизу вверх.


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.

Преимущества

  • Нагрузка на станок более плавная и не зависимо какую поверхность имеет заготовка процесс резания идет мягко и равномерно
  • Упрочнение обработанной поверхности за счет деформации металла

Недостатки встречного фрезерования

  • Силы резания направлены на то, чтобы оторвать заготовку от приспособления и этот факт требует надежное ее крепление в базовом приспособлении
  • Значительный и быстрый износ режущего инструмента, что в свою очередь не позволяет работать с применением высоких режимов резания
  • Плохое удаление стружки. Она вылетает перед фрезой и может попасть в зону резания, что приведет к царапинам по обработанной поверхности

рис. 38 б, д, е. Попутное фрезерование


Силу давления на зубья фрезы R, перпендикулярную их поверхности, можно разложить по двум направлениям: на горизонтальную силу R Г и вертикальную R В.

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 (R В > 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:

  • Благодаря тому, что силы резания которые возникают при попутном фрезеровании направлены в направлении заготовки ее прижимает к зажимному приспособлению и по этому нет необходимости применять хитроумные зажимные устройства и лишать заготовку всех степеней свободы.
  • Стойкость фрезы гораздо выше чем при встречном фрезеровании так как износ зубьев инструмента по задним поверхностям менее значительный и идет равномерно
  • Качество поверхностей имеет хорошую шероховатость за счет плавной деформации снимаемого припуска металла
  • Удобное направление схода стружки. Она остается позади режущего инструмента и легко удаляется

Недостатки попутного фрезерования:

  • Наверное самый основной недостаток это невозможность использования данного способа при обработке заготовок с грубыми необработанными поверхностями (поковки, литье, штамповки). Это связано с тем, что различные твердые включения которые содержаться в корке могут сильно износить инструмент или даже привести к его поломке.
  • Так как зубья фрезы работают при ударной нагрузке то необходимо, чтобы приспособление было жестко и надежно закреплено на станке. Да и сам станок должен быть достаточно жестким.
  • В механизмах перемещения стола должны отсутствовать зазоры для исключения появления вибраций.

  • а - однопроходный цикл с попутной подачей
  • б - однопроходный цикл со встречной подачей
  • в - однопроходный цикл с радиальным врезанием и попутной подачей
  • г - двухпроходный цикл с попутной подачей
  • д - двухпроходный цикл со встречной подачей
  • е - двухпроходный цикл с попутной и встречной подачами

Малахов Я.А. Зубообрабатывающие и резьбофрезерные станки и их наладка. ВШ, Москва, 1972. Андрей Белазор.

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 при помощи специального рабочего инструмента. Существуют следующие основные типы фрезерования:

  • Торцевой и цилиндрической фрезой. Они используются для работы с правильными по форме плоскими поверхностями.
  • Дисковой фрезой с тремя сторонами, являющимися кромками для резки. Данные кромки располагаются по торцам инструмента и по его наружному сечению. Трехстороннее приспособление используется для обработки уступов.
  • Наклонных поверхностей. Такой тип обработки необходим для производства направляющих для агрегатов, относимых к группе металлорежущих.
  • Фасонных поверхностей (сфер, эллипсов и так далее). В данном случае применяется инструмент, формы коего идентичны конфигурациям, которые должна будет иметь деталь после обработки.
  • Винтовых канавок. Вид фрезерования, которое чаще всего производится на агрегатах с числовым программным управлением при выпуске .
  • Криволинейного контура. Рабочий инструмент идет по линии, фрезеруя заготовку по заданному контуру.

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:

  • стружка без проблем удаляется с заготовки, так как она остается сзади фрезы;
  • на фрезерный станок нет необходимости монтировать специальные зажимные механизмы (силы резания сами по себе прижимают обрабатываемую деталь к рабочему столу);
  • металл с заготовки снимается плавно, что обеспечивает ее поверхности отличный показатель шероховатости;
  • зубья фрезы изнашиваются медленно и при этом равномерно (снижение себестоимости выполнения операций, увеличение времени эксплуатации инструмента).

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.

Каждая из стратегий (попутное и встречное фрезерование) имеют ряд своих плюсов и минусом. В теории, при использовании твердосплавного инструмента, рекомендуют всегда выбирать попутную стратегию. Связано это с особенностью заточки режущих кромок. В отличие от быстрорежущей стали, инструмент из твердого сплава имеет более тупой угол заточки режущих кромок, следовательно встречная стратегия, предусматривающая увеличение толщины сьема от нуля до номинальной, в процессе подачи, может быть чревата вибрациями и отсутствием самого процесса резания, до тех пор, пока толщина припуска не окажется достаточной, в результате непосредственно сьем материала часто происходит уже тогда, когда зуб фрезы прошел почти половину своего пути. А в начале просто давит материал. Как результат - нагрев, наклеп и прочие болячки... Попутная же стратегия, наоборот, подразумевает работу твердосплавного (жесткого) инструмента с в более сбалансированном режиме, когда каждый зуб фрезы получает номинальную нагрузку в самом начале входа в материал. Но у этой медали есть и оборотная сторона: попутная стратегия, больше похожа на скалывания материала, а встречная - именно на его резание.
Развитие технологии изготовления режущего инструмента позволила на сегодняшний получить доступный твердосплавный инструмент с характеристиками быстрорежущего, при этом, работающего с гораздо большей производительностью, что заставляет нас выбирать разные стратегии на разных этапах обработки.
Реалии сегодня таковы: абсолютное большинство станков, имеющихся в распоряжении участников данного форума, да и за его пределами имеют высокооборотные шпиндели, что исключает использование быстрорежущего инструмента. Точно так же, как и сам инструмент, поставляемый известными компаниями - в основном твердосплавный. Но это не означает, что нужно выбирать только попутную стратегию! Из моего опыта рекомендации следующие:
Обработка твердых (сыпучих) материалов (латунь ЛС-59; бронза; алюминий Д16-Т, магний, твердые породы древесины):
- черновая, получистовая обработка - попутная стратегия, стандартные 2-х, 3-х зубые фрезы (угол заточки кромок - 25* - 35*)
- чистовая обработка - можно те же фрезы, но стратегию в большинстве случаев я бы изменил на встречную (получим более высокое качество поверхности).
Обработка вязких материалов (алюминий АД; латунь Л-63; пластики (за исключением модельных), мягкие породы древесины):
- черновая обработка - специализированным инструментом с углом заточки кромок от 45* и выше (однозубые спиральные фрезы с полированными стружкоотводными каналами и т.п.) - попутная стратегия, причем везде, кроме дерева, я бы использовал смазку или СОЖ.
- чистовая обработка - теми же спец. фрезами, с остро заточенными кромками, только с количеством зубьев 3-4. и с малым сьемом. - только встречная стратегия.
Естественно, возможны и компромиссные решения, но вышеописанные технологии позволят максимально использовать возможности оборудования и инструмента, повысив эффективность на черновых операциях и качество на чистовых.
Удачи



Похожие публикации

Анализ существующей системы управления материальными потоками
Образец резюме ветеринара
Как члену строительного кооператива оформить земельный участок для строительства индивидуального жилого дома, образованный путем раздела земельного участка, предоставленного жск Процесс возведения жил
В каких случаях нельзя уволить сотрудника
Курс лекций по дисц. общий менеджмент. Основы менеджмента - краткое изложение Менеджмент в профессиональной деятельности лекции
Мероприятия по совершенствованию организации деятельности службы приема и размещения Проблемы внедрения
 информационных технологий в
 транспортных компаниях
Презентация химические свойства спиртов профильный уровень
С начинает образование евразийский экономический союз
Командообразующие мероприятия для коллектива Как можно быстро сплотить свой трудовой коллектив
Презентация к празднику