I. Principios e factores de influencia do fresado ascendente e do fresado convencional en fresadoras CNC
(A) Principios e influencias relacionadas do fresado ascendente
Durante o proceso de mecanizado dunha fresadora CNC, o fresado por desnivel é un método de fresado específico. Cando a dirección de rotación da peza onde a fresa entra en contacto coa peza é a mesma que a dirección de alimentación da peza, chámase fresado por desnivel. Este método de fresado está estreitamente relacionado coas características da estrutura mecánica da fresadora, especialmente a folgura entre a porca e o parafuso. No caso do fresado por desnivel, dado que a forza do compoñente de fresado horizontal cambiará e hai unha folgura entre o parafuso e a porca, isto fará que a mesa de traballo e o parafuso se movan á esquerda e á dereita. Este movemento periódico é un problema importante ao que se enfronta o fresado por desnivel, o que fai que o movemento da mesa de traballo sexa extremadamente inestable. Os danos na ferramenta de corte causados por este movemento inestable son obvios e é fácil causar danos nos dentes da ferramenta de corte.
Durante o proceso de mecanizado dunha fresadora CNC, o fresado por desnivel é un método de fresado específico. Cando a dirección de rotación da peza onde a fresa entra en contacto coa peza é a mesma que a dirección de alimentación da peza, chámase fresado por desnivel. Este método de fresado está estreitamente relacionado coas características da estrutura mecánica da fresadora, especialmente a folgura entre a porca e o parafuso. No caso do fresado por desnivel, dado que a forza do compoñente de fresado horizontal cambiará e hai unha folgura entre o parafuso e a porca, isto fará que a mesa de traballo e o parafuso se movan á esquerda e á dereita. Este movemento periódico é un problema importante ao que se enfronta o fresado por desnivel, o que fai que o movemento da mesa de traballo sexa extremadamente inestable. Os danos na ferramenta de corte causados por este movemento inestable son obvios e é fácil causar danos nos dentes da ferramenta de corte.
Non obstante, o fresado por encrucillada tamén ten as súas vantaxes únicas. A dirección da forza do compoñente de fresado vertical durante o fresado por encrucillada é presionar a peza contra a mesa de traballo. Neste caso, os fenómenos de deslizamento e fricción entre os dentes da ferramenta de corte e a superficie mecanizada son relativamente pequenos. Isto é de gran importancia para o proceso de mecanizado. En primeiro lugar, é beneficioso reducir o desgaste dos dentes da ferramenta de corte. Reducir o desgaste dos dentes da ferramenta de corte significa que se pode prolongar a vida útil da ferramenta de corte, reducindo o custo de mecanizado. En segundo lugar, esta fricción relativamente pequena pode reducir o fenómeno de endurecemento por deformación. O endurecemento por deformación aumentará a dureza do material da peza, o que non é propicio para os procesos de mecanizado posteriores. A redución do endurecemento por deformación axuda a garantir a calidade de mecanizado da peza. Ademais, o fresado por encrucillada tamén pode reducir a rugosidade da superficie, facendo que a superficie da peza mecanizada sexa máis lisa, o que é moi vantaxoso para mecanizar pezas con altos requisitos de calidade superficial.
Cómpre sinalar que a aplicación do fresado por arrastre ten certas limitacións condicionais. Cando a folgura entre o parafuso e a porca da mesa de traballo se pode axustar a menos de 0,03 mm, as vantaxes do fresado por arrastre pódense exercer mellor porque o problema do movemento pódese controlar eficazmente neste momento. Ademais, ao fresar pezas delgadas e longas, o fresado por arrastre tamén é unha mellor opción. As pezas delgadas e longas requiren condicións de mecanizado máis estables durante o proceso de mecanizado. A forza do compoñente vertical do fresado por arrastre axuda a fixar a peza e a reducir problemas como a deformación durante o proceso de mecanizado.
(B) Principios e influencias relacionadas da moenda convencional
O fresado convencional é o oposto do fresado por deslizamento. Cando a dirección de rotación da peza onde a fresa entra en contacto coa peza é diferente da dirección de avance da peza, chámase fresado convencional. Durante o fresado convencional, a dirección da forza do compoñente de fresado vertical é levantar a peza, o que provocará que a distancia de deslizamento entre os dentes da ferramenta de corte e a superficie mecanizada aumente e que a fricción aumente. Esta fricción relativamente grande traerá unha serie de problemas, como aumentar o desgaste da ferramenta de corte e agravar o fenómeno de endurecemento por deformación da superficie mecanizada. O endurecemento por deformación da superficie mecanizada aumentará a dureza superficial, reducirá a tenacidade do material e pode afectar a precisión e a calidade superficial dos procesos de mecanizado posteriores.
O fresado convencional é o oposto do fresado por deslizamento. Cando a dirección de rotación da peza onde a fresa entra en contacto coa peza é diferente da dirección de avance da peza, chámase fresado convencional. Durante o fresado convencional, a dirección da forza do compoñente de fresado vertical é levantar a peza, o que provocará que a distancia de deslizamento entre os dentes da ferramenta de corte e a superficie mecanizada aumente e que a fricción aumente. Esta fricción relativamente grande traerá unha serie de problemas, como aumentar o desgaste da ferramenta de corte e agravar o fenómeno de endurecemento por deformación da superficie mecanizada. O endurecemento por deformación da superficie mecanizada aumentará a dureza superficial, reducirá a tenacidade do material e pode afectar a precisión e a calidade superficial dos procesos de mecanizado posteriores.
Non obstante, o fresado convencional tamén ten as súas propias vantaxes. A dirección da forza do compoñente de fresado horizontal durante o fresado convencional é oposta á dirección do movemento de alimentación da peza. Esta característica axuda a que o parafuso e a porca axusten firmemente. Neste caso, o movemento da mesa de traballo é relativamente estable. Ao fresar pezas con dureza desigual, como pezas fundidas e forxadas, onde pode haber peles duras na superficie e outras situacións complexas, a estabilidade do fresado convencional pode reducir o desgaste dos dentes da ferramenta de corte. Porque ao mecanizar tales pezas, a ferramenta de corte debe soportar forzas de corte relativamente grandes e condicións de corte complexas. Se o movemento da mesa de traballo é inestable, agravará os danos na ferramenta de corte, e o fresado convencional pode aliviar esta situación ata certo punto.
II. Análise detallada das características do fresado ascendente e do fresado convencional en fresadoras CNC
(A) Análise en profundidade das características do fresado ascendente
- Cambios no grosor de corte e no proceso de corte
Durante o fresado por ascenso, o grosor de corte de cada dente da ferramenta de corte mostra un patrón de aumento gradual de pequeno a grande. Cando o dente da ferramenta de corte toca a peza de traballo, o grosor de corte é cero. Isto significa que o dente da ferramenta de corte deslízase sobre a superficie de corte deixada polo dente anterior da ferramenta de corte na fase inicial. Só cando o dente da ferramenta de corte deslízase unha certa distancia sobre esta superficie de corte e o grosor de corte alcanza un certo valor, o dente da ferramenta de corte comeza realmente a cortar. Esta forma de cambiar o grosor de corte é significativamente diferente da do fresado convencional. Nas mesmas condicións de corte, este método único de inicio de corte ten un impacto importante no desgaste da ferramenta de corte. Dado que o dente da ferramenta de corte ten un proceso de deslizamento antes de comezar a cortar, o impacto no filo de corte da ferramenta de corte é relativamente pequeno, o que é beneficioso para protexer a ferramenta de corte. - Traxectoria de corte e desgaste da ferramenta
En comparación co fresado convencional, a traxectoria que percorren os dentes da ferramenta de corte sobre a peza durante o fresado por deslizamento é máis curta. Isto débese a que o método de corte do fresado por deslizamento fai que a traxectoria de contacto entre a ferramenta de corte e a peza sexa máis directa. Nestas circunstancias, nas mesmas condicións de corte, o desgaste da ferramenta de corte ao usar o fresado por deslizamento é relativamente pequeno. Non obstante, débese ter en conta que o fresado por deslizamento non é axeitado para todas as pezas. Dado que os dentes da ferramenta de corte comezan a cortar desde a superficie da peza cada vez, se hai unha pel dura na superficie da peza, como algunhas pezas despois da fundición ou forxado sen tratamento, o fresado por deslizamento non é axeitado. Debido a que a dureza da pel dura é relativamente alta, terá un impacto relativamente grande nos dentes da ferramenta de corte, acelerará o desgaste da ferramenta de corte e mesmo pode danar a ferramenta de corte. - Deformación de corte e consumo de enerxía
O grosor medio de corte durante o fresado por ascenso é grande, o que fai que a deformación do corte sexa relativamente pequena. Unha pequena deformación de corte significa que a distribución de tensión e deformación do material da peza durante o proceso de corte é máis uniforme, o que reduce os problemas de mecanizado causados pola concentración de tensión local. Ao mesmo tempo, en comparación co fresado convencional, o consumo de enerxía do fresado por ascenso é menor. Isto débese a que a distribución da forza de corte entre a ferramenta de corte e a peza durante o fresado por ascenso é máis razoable, o que reduce as perdas de enerxía innecesarias e mellora a eficiencia do mecanizado. En entornos de produción ou mecanizado a grande escala con requisitos de consumo de enerxía, esta característica do fresado por ascenso ten unha importante importancia económica.
(B) Análise en profundidade das características da moenda convencional
- Estabilidade do movemento da mesa de traballo
Durante o fresado convencional, dado que a dirección da forza de corte horizontal exercida pola fresa sobre a peza é oposta á dirección do movemento de alimentación da peza, o parafuso e a porca da mesa de traballo sempre poden manter un lado da rosca en estreito contacto. Esta característica garante a estabilidade relativa do movemento da mesa de traballo. Durante o proceso de mecanizado, o movemento estable da mesa de traballo é un dos factores clave que garante a precisión do mecanizado. En comparación co fresado por ascenso, durante o fresado por ascenso, dado que a dirección da forza de fresado horizontal é a mesma que a dirección do movemento de alimentación da peza, cando a forza exercida polos dentes da ferramenta de corte sobre a peza é relativamente grande, debido á existencia da folgura entre o parafuso e a porca da mesa de traballo, a mesa de traballo móvese cara arriba e cara abaixo. Este movemento non só perturba a estabilidade do proceso de corte, afecta á calidade do mecanizado da peza, senón que tamén pode danar gravemente a ferramenta de corte. Polo tanto, nalgúns escenarios de mecanizado con altos requisitos de precisión de mecanizado e requisitos estritos para a protección da ferramenta, a vantaxe de estabilidade do fresado convencional convértea nunha opción máis axeitada. - Calidade da superficie mecanizada
Durante o fresado convencional, a fricción entre os dentes da ferramenta de corte e a peza é relativamente grande, o que é unha característica destacada do fresado convencional. A fricción relativamente grande fará que o fenómeno de endurecemento por deformación da superficie mecanizada sexa máis grave. O endurecemento por deformación da superficie mecanizada aumentará a dureza superficial, reducirá a tenacidade do material e pode afectar a precisión e a calidade superficial dos procesos de mecanizado posteriores. Por exemplo, nalgunha mecanización de pezas que require unha rectificación posterior ou unha montaxe de alta precisión, a superficie dura en frío despois do fresado convencional pode requirir procesos de tratamento adicionais para eliminar a capa dura en frío para cumprir cos requisitos de mecanizado. Non obstante, nalgúns casos específicos, como cando existe un certo requisito para a dureza superficial da peza ou o proceso de mecanizado posterior non é sensible á capa dura en frío da superficie, tamén se pode utilizar esta característica do fresado convencional.
III. Estratexias de selección de fresado ascendente e fresado convencional no mecanizado real
No mecanizado real con fresadora CNC, a selección entre o fresado por arrastre e o fresado convencional debe considerar varios factores de forma exhaustiva. En primeiro lugar, cómpre ter en conta as características do material da peza. Se a dureza do material da peza é relativamente alta e hai unha pel dura na superficie, como algunhas pezas fundidas e forxadas, o fresado convencional pode ser unha mellor opción porque o fresado convencional pode reducir o desgaste da ferramenta de corte ata certo punto e garantir a estabilidade do proceso de mecanizado. Non obstante, se a dureza do material da peza é uniforme e hai un alto requisito de calidade superficial, como no mecanizado dalgunhas pezas mecánicas de precisión, o fresado por arrastre ten máis vantaxes. Pode reducir eficazmente a rugosidade superficial e mellorar a calidade superficial da peza.
No mecanizado real con fresadora CNC, a selección entre o fresado por arrastre e o fresado convencional debe considerar varios factores de forma exhaustiva. En primeiro lugar, cómpre ter en conta as características do material da peza. Se a dureza do material da peza é relativamente alta e hai unha pel dura na superficie, como algunhas pezas fundidas e forxadas, o fresado convencional pode ser unha mellor opción porque o fresado convencional pode reducir o desgaste da ferramenta de corte ata certo punto e garantir a estabilidade do proceso de mecanizado. Non obstante, se a dureza do material da peza é uniforme e hai un alto requisito de calidade superficial, como no mecanizado dalgunhas pezas mecánicas de precisión, o fresado por arrastre ten máis vantaxes. Pode reducir eficazmente a rugosidade superficial e mellorar a calidade superficial da peza.
A forma e o tamaño da peza tamén son consideracións importantes. Para pezas delgadas e longas, o fresado por arrastre axuda a reducir a deformación da peza durante o proceso de mecanizado porque a forza do compoñente vertical do fresado por arrastre pode presionar mellor a peza sobre a mesa de traballo. Para algunhas pezas con formas complexas e tamaños grandes, é necesario considerar exhaustivamente a estabilidade do movemento da mesa de traballo e o desgaste da ferramenta de corte. Se o requisito de estabilidade do movemento da mesa de traballo durante o proceso de mecanizado é relativamente alto, o fresado convencional pode ser unha opción máis axeitada; se se presta máis atención á redución do desgaste da ferramenta de corte e á mellora da eficiencia do mecanizado, e nas condicións que cumpran os requisitos de mecanizado, pódese considerar o fresado por arrastre.
Ademais, o rendemento mecánico da propia fresadora tamén afectará á selección entre o fresado por arrastre e o fresado convencional. Se a folgura entre o parafuso e a porca da fresadora se pode axustar con precisión a un valor relativamente pequeno, como menos de 0,03 mm, entón as vantaxes do fresado por arrastre poden exercerse mellor. Non obstante, se a precisión mecánica da fresadora é limitada e o problema da folgura non se pode controlar eficazmente, o fresado convencional pode ser unha opción máis segura para evitar problemas de calidade do mecanizado e danos nas ferramentas causados polo movemento da mesa de traballo. En conclusión, no mecanizado da fresadora CNC, o método de fresado axeitado, o fresado por arrastre ou o fresado convencional, debe seleccionarse razoablemente segundo os requisitos específicos de mecanizado e as condicións do equipo para lograr o mellor efecto de mecanizado.