CNC Milling е революционизира съвременното производство, но замисляли ли сте се кой метод на смилане е по -добър? Изкачете мелене или конвенционално фрезоване ? И двете техники играят решаваща роля в производството на висококачествени части, но всеки метод има уникални ползи и предизвикателства.
В тази статия ще проучим как работи фрезоването на ЦПУ и защо разбирането на разликата между смилането на изкачването и конвенционалното фрезоване е от съществено значение за машините. Ще научите как да изберете правилния метод въз основа на материали, машини и производствени цели, за да подобрите ефективността и качеството на продукта.
Какво е изкачването на фрезоване?
Изкачването на фрезоване, известно още като смилане , се отнася до процеса на рязане, където инструментът за рязане се върти в същата посока като движението на подаването. Тя позволява на зъбите на резачката да ангажира детайла от върха, намалявайки шанса да се рецитира чипс. Този метод генерира по -чисти разфасовки и е идеален за части, изискващи по -плавно покритие на повърхността.
Как работи смилането на изкачването
При MIRLB MINKING образуването на чип започва гъсто и става по -тъмно, докато резачката се движи през материала. Този модел на образуване на чипове намалява силите за рязане, което води до по -ниско генериране на топлина и по -добра ефективност. Движението за рязане насочва чиповете зад инструмента, премахвайки необходимостта от повторно рязане, което запазва остротата на инструмента и подобрява повърхностното покритие.
Образуване на чип : Започва гъсто и постепенно изтънява, намалявайки стреса върху инструмента.
Път и движение на инструмента : Резачката се върти в същата посока като подаването, изтласквайки детайла надолу, подобрявайки стабилността.
Основни характеристики на смилането на изкачването
Изкачването на мелницата предлага няколко предимства за прецизна работа:
Намалено отклонение на инструмента : Инструментът изпитва по -малко огъване по време на рязането, подобрявайки точността.
По -добро покритие на повърхността : По -малко маркировки с инструменти и по -гладки повърхности са резултат от контролираното образуване на чип.
Натоварване на по -ниско рязане : Натоварването, поставено върху режещия инструмент, е по -ниско, намалявайки топлината и износване.
Предимства на смилането на изкачването
Подобрено повърхностно покритие : оставя след себе си по -чиста повърхност в сравнение с конвенционалното фрезоване.
Намалено износване на инструмента : Инструментът изпитва по -малко триене, удължавайки живота си и намалявайки износването.
По -ниско генериране на топлина : генерира по -малко топлина, подобрява ефективността на рязане и намаляване на прегряването на инструмента.
По -проста работа : Силата на низходящия спомага за осигуряването на детайла, опростявайки изискванията за затягане.
Недостатъци на смилането на изкачването
Изкачването обаче има и недостатъци, особено за определени материали и настройки на машината:
Неподдържащи се за твърди повърхности : Не е идеален за материали като втвърдена стомана, които могат да повредят инструмента.
Проблеми с вибрациите : Обратната реакция в механизма за захранване може да причини вибрации по време на рязане.
Изисквания на машината : Изисква машини с премахване или компенсация на обратната реакция, за да се предотврати счупване на инструмента.
Какво е конвенционалното фрезоване?
Подробно обяснение на конвенционалното фрезоване (нагоре с мелене)
Конвенционалното фрезоване, наричано още фрезоване, е традиционна техника на обработка, при която режещият инструмент се върти срещу посоката на подаване на детайла. Този метод се използва широко в производството от десетилетия поради своите уникални характеристики и предимства в специфичните приложения.
Конвенционална посока на смилане и нейният ефект върху процеса на рязане
В конвенционалното смилане:
Резачката се върти срещу посоката на подаване на детайла
Изрязването на зъбите ангажира материала от дъното, движейки се нагоре нагоре
Дебелината на чипа започва от нула и се увеличава максимално в края на рязането
Това възходящо движение създава различни ефекти върху процеса на обработка, влияещо върху образуването на чип, износването на инструмента и повърхностното покритие.
Характеристики и свойства на конвенционалното фрезоване
Образуване на чип : модел на чип с тънък с дебелина
Силите за рязане : Възходящите сили са склонни да вдигат детайла
Ангажиране на инструмента : постепенно увеличаване на рязането на натоварване с напредването на зъба
Генериране на топлина : по -висока концентрация на топлина в зоната на рязане
Предимства на конвенционалното фрезоване
Подобрена стабилност : Постепенната ангажираност на инструмента осигурява по -добър контрол, особено за по -твърди материали
Елиминация на обратната реакция : Възходящите сили естествено компенсират обратната реакция на машината
Съвместимост на твърдата повърхност : Идеален за обработка на твърди повърхности или абразивни вещества
Намаляване на бърборенето : по -малко предразположени към вибрации в определени настройки
Недостатъци на конвенционалното фрезоване
Долно покритие на повърхността : Евакуацията на възходящия чип може да доведе до презареждане и повърхностно засилване
Ускорено износване на инструмента : Повишеното триене и генериране на топлина Намаляване на живота на инструмента
Термично напрежение : По -високите натоварвания на рязане и топлината могат да причинят изкривяване на детайла
Сложно собствено стопанство : По -силно затягане, необходимо за противодействие на повдигащите сили
Изкачване на мелене срещу конвенционално фрезоване: ключови разлики
Образуване на чип и посока
| аспект | Изкачване на смилане | Конвенционално фрезоване |
| Дебелина на чипа | Дебел до тънък | Тънки до дебели |
| Разпределение на топлината | Ефективен пренос на топлина върху чипове | Топлинна концентрация в зоната на рязане |
| Стрес на инструмента | По -ниско първоначално въздействие | Постепенно увеличаване на рязането на натоварване |
Моделът на образуване на чипове значително влияе върху генерирането на топлина и износването на инструменти. Изкачването на дебелите до тънките чипове улеснява по-доброто разсейване на топлината, намалявайки топлинния стрес върху инструмента и детайла.
Отклонение на инструмента и точност на рязане
Посоката на отклонението на инструмента влияе върху прецизността на обработката. Паралелното отклонение в конвенционалното смилане често осигурява по -добър контрол, особено когато работещи усилени материали или при груби операции.
Изкачването на меленето обикновено произвежда по -плавни повърхностни облицовки поради:
Ефективна евакуация на чип
Намалена вероятност от рецитиране на чип
Сили за рязане надолу, които свеждат до минимум повдигането на детайла
Конвенционалното смилане може да доведе до по -груби повърхности, причинени от възходящ поток на чип и потенциално рецитиращи чипове.
Животът и носенето на инструменти
Изкачването на мелницата разширява живота на инструмента чрез:
По -ниско начално напрежение на удара върху режещите ръбове
Намалено триене и генериране на топлина
Ефективна евакуация на чип, минимизиране на абразията
Конвенционалното фрезоване има тенденция да причинява ускорено износване на инструмента поради:
Постепенно увеличаване на рязането на натоварване
По -високо триене, докато инструментът се търка към детайла
Повишена концентрация на топлина в зоната на рязане
Подходящ материал за материали от детайла
| Тип | предпочитан метод на смилане |
| Меки метали (напр. Алуминий) | Изкачете мелене |
| Твърди сплави (напр. Титан) | Конвенционално фрезоване |
| Пластмаси и композити | Изкачете мелене |
| Материали за поддържане на работа | Изкачете мелене |
| Абразивни материали | Конвенционално фрезоване |
Фактори, които трябва да се вземат предвид при избора между изкачването и конвенционалното фрезоване
Възможности на машината
Елиминация на обратната реакция : От съществено значение за смилането на изкачването, за да се предотврати вибрациите и потенциалните щети.
РИГУРНОСТ : По-високата машинна твърдост позволява по-ефективно мелене на изкачване, особено при високоскоростни приложения.
Система за управление : Разширените системи за ЦПУ могат да компенсират обратната реакция, което позволява по -безопасни операции за смилане на изкачване.
Свойства на материала на детайла
| Материал Характерен | предпочитан метод на смилане |
| Мек и пластичен | Изкачете мелене |
| Трудно и чупливо | Конвенционално фрезоване |
| Втвърдяване на работа | Изкачете мелене |
| Абразивен | Конвенционално фрезоване |
Помислете за специфични за материала предизвикателства като образуване на чипове, генериране на топлина и износване на инструменти, когато избирате техниката на смилане.
Геометрия и покритие на инструмента за рязане
Ъгъл на рейк : Положителните ъгли на рейк често се представят по -добре при смилане на изкачване, докато отрицателните ъгли на рейк отговарят на конвенционалното фрезоване за по -твърди материали.
Дизайн на флейта : Инструментите, предназначени за смилане на изкачване, обикновено имат по -ефективни канали за евакуация на чипове.
Покрития : Tialn или TICN покрития могат да подобрят производителността на инструмента както в методите на смилане, подобряване на устойчивостта на износване и разсейване на топлина.
Желано повърхностно покритие и точност на размерите
Изкачването на мелницата обикновено произвежда:
По -гладката повърхност завършва
По -добра точност на размерите в по -меките материали
Намален риск от образуване на бур
Конвенционалното смилане може да бъде предпочитано за:
Груби операции
Обработка на твърди материали, където повърхностното покритие е по -малко критично
Приложения, изискващи строг контрол върху дълбочината на рязане
Параметри на обработването
| Параметри | Изкачване на | конвенционално фрезоване |
| Скорост на рязане | Възможни по -високи скорости | Може да са необходими по -ниски скорости |
| Скорост на подаване | Може да се справи с по -високите скорости на подаване | Може да изисква намалени темпове на фураж |
| Дълбочина на рязане | Препоръчва се по -плитки съкращения | Може да се справи с по -дълбоки разфасовки |
Оптимизирайте тези параметри въз основа на избрания метод на смилане, материал на детайла и желания резултат. Правилното регулиране гарантира оптимално образуване на чипове, живот на инструмента и качество на повърхността.
Приложения за смилане на изкачване и конвенционално фрезоване
Аерокосмическа индустрия
Аерокосмическият сектор силно разчита на усъвършенствани техники за смилане за производство на критични компоненти:
Самолетни конструкции
Изкачване на фрезоване: Идеален за части от алуминиеви сплави, осигуряващи гладки повърхностни облицовки и тесни допустими отклонения.
Конвенционално смилане: Предпочитано за втвърдени стоманени компоненти, осигуряващи стабилност по време на обработката.
Компоненти на двигателя
Турбинните остриета: Изкачването на фрезоване се отличава с производството на сложни форми на крило, като свежда до минимум износването на инструмента при работещи титанови сплави.
Изгаряне на камери: Конвенционалните фрезори предлагат по-добър контрол за сложни вътрешни характеристики и устойчиви на топлина суперансали.
Части за кацане
Струни: Изкачването на меленето осигурява превъзходно покритие на повърхността, от решаващо значение за устойчивост на умора.
Pivot щифтове: Конвенционалното фрезоване осигурява точност на размерите при обработката на втвърдени стомани.
Автомобилна индустрия
Техниките за смилане играят жизненоважна роля в автомобилното производство:
| компонентно | изкачване на | конвенционално смилане |
| Блокове на двигателя | Завършете проходите за отвори за цилиндри | Груба обработка на чугунени блокове |
| Случаи за предаване | Крайно покритие на повърхността | Първоначално отстраняване на материала |
| Цилиндрични глави | Обработка на седалката на клапана | Операции за груба пристанища |
Производство на медицински изделия
Прецизно мелене, критично за производството на медицински изделия:
Ортопедични импланти
Замяна на тазобедрената става: Изкачването на меленето осигурява гладки артикулиращи повърхности на титанови компоненти.
Колянните импланти: Конвенционалното смилане осигурява стабилност при обработване на кобалт-хром сплави.
Хирургически инструменти
Форлки: Изкачването на меленето създава прецизни захващащи повърхности на неръждаема стомана.
Костни триони: Конвенционалното фрезоване предлага контрол при оформяне на втвърдени стомани от инструменти.
Зъбни компоненти
Имплантиращи опори: Изкачването на мелницата постига висококачествени облицовки на титан за по-добра осеоинтеграция.
Корони и мостове: Конвенционалното фрезоване позволява точно оформяне на керамични материали.
Технологичен напредък и тяхното въздействие върху изкачването и конвенционалното фрезоване
Високоскоростна обработка (HSM)
HSM революционизира както изкачването, така и конвенционалните техники за смилане:
Изкачване на фрезоване : HSM повишава качеството на покритието на повърхността и намалява износването на инструмента.
Конвенционално смилане : HSM подобрява евакуацията на чипа и разсейването на топлина.
HSM приложения в индустриите
Аерокосмическо пространство:
Производството на турбинно острие с шпиндела скорост до 40 000 об / мин
Производство на структурни компоненти, намалявайки броя на части с 42%
Автомобил:
Медицински:
Усъвършенствани материали за режещ инструмент
Съвременните материали на инструмента значително влияят на производителността на меленето:
| Материална | твърдост (HV) | Най -доброто за |
| Карбид | 1300 - 1800 | Универсални, високоскоростни приложения |
| Керамика | 2100 - 2400 | Топлоустойчиви сплави, втвърдени стомани |
| HSS | 800 - 900 | По-меки материали, рентабилна опция |
| Диамантено покритие | > 10 000 | Абразивни материали, ултра прекроена работа |
Ключови предимства:
Вложки от карбид: Разширен живот на инструмента, подобрена производителност и в двете техники за смилане
Керамични вложки: Отлично за високотемпературна обработка в аерокосмическите приложения
HSS инструменти: рентабилни за операции за смилане с общо предназначение
Инструменти с диамантено покритие: несравнима устойчивост на износване за материали безцветен
Компютърен софтуер за производство (CAM)
Софтуерът на CAM подобрява стратегиите за смилане чрез усъвършенствани функции:
Адаптивно изчистване: Оптимизира пътеките на инструмента въз основа на оставащия материал, като се възползват от двата метода на смилане.
Алгоритми за високоскоростна обработка (HSM): Намалява времето на цикъла и подобрява повърхностните облицовки при смилане на изкачване.
Трохоидално фрезоване: използва кръгови пътеки на инструмента, за да се сведе до минимум генерирането на топлина при конвенционалното смилане.
Обработка на покой: Ефективно премахва материали, оставени от по -големи инструменти, допълващи и двете техники.
Популярни пакети за софтуер на CAM:
Autodesk Fusion 360
Mastercam
SOLIDCAM
HSMWorks
Camworks
Тези софтуерни решения предлагат цялостни възможности за симулация, което позволява на машините да оптимизират стратегиите за смилане преди действителното производство. Те безпроблемно интегрират техники за изкачване и конвенционални мелене, за да постигнат оптимални резултати при различни производствени сценарии.
Предизвикателства и съображения при изкачване и конвенционално фрезоване
Отклонение на инструмента и бърборене
Причини и ефекти
| Проблем | причинява | ефекти |
| Отклонение на инструмента | Материална твърдост, дълбочина на рязане, геометрия на инструмента | Размерени неточности, лошо покритие на повърхността |
| Бърборене | Несъответстващи честоти на инструменти и машини, прекомерни сили за рязане | Вибрации, повърхностни несъвършенства, намален живот на инструмента |
Стратегии за смекчаване
Използвайте по -къси, твърди инструменти, за да сведете до минимум отклонението
Оптимизирайте скоростта на шпиндела, за да избегнете резонансни честоти
Прилагане на усъвършенствани техники за собственост на работни места за подобрена стабилност
Използвайте системи за охлаждаща течност с високо налягане, за да намалите силите за рязане
Образуване на чипове и евакуация
Сравнителен анализ
| аспект | изкачване на смилане | Конвенционално смилане |
| Образуване на чип | Дебел до тънък модел | Тънка до дебелина модел |
| Посока на евакуация | Далеч от зоната на рязане | Към зона за рязане |
| Разпределение на топлината | Ефективен пренос на топлина върху чипове | Топлинна концентрация в зоната на рязане |
Методи за оптимизация
Параметрите за рязане на баланс (скорост, подаване, дълбочина) за оптимално образуване на чипс
Изберете инструменти с полирани флейти и по -високи ъгли на спирала за подобрена евакуация
Прилагайте въздушни взривове или охлаждаща течност с високо налягане за ефективно отстраняване на чипс
Регулирайте покритията с инструменти, за да предотвратите адхезията на чипа и да подобрите евакуацията
Влияние на материала и геометрията на детайла
Материално въздействие върху избора на техника на смилане
Меки, пластични материали (напр. Алуминий): Изкачване на мелене, предпочитано за по -добро покритие на повърхността
Твърди, чупливи материали (напр. Втвърдена стомана): Конвенционалното смилане предлага повече стабилност
Материали за втвърдяване на работа: Изкачването на меленето намалява риска от втвърдяване на напрежение
Абразивни материали: Конвенционалното фрезоване осигурява по -добър живот на инструмента и контрол
Съображения на геометрията
Външни разфасовки: Изкачването на фрезоване се отличава при периферни операции за смилане
Вътрешни характеристики: Конвенционалното фрезоване предлага по -добър контрол за слотове и джобове
Компоненти с тънкостенни стени: Изкачването на меленето намалява риска от деформация
Сложни контури: Комбинацията от двете техники може да е необходима за оптимални резултати
Най -добри практики и съвети за смилане на изкачване и конвенционално фрезоване
Правилен избор на параметри на рязане
Оптимизиране на производителността на фрезоване чрез фина настройка на тези критични параметри:
Скорост на рязане: Регулирайте въз основа на свойствата на материала и възможностите на инструмента
Скорост на подаване: Баланс със скорост на рязане за оптимално образуване на чипс
Дълбочина на рязане: Контрол за управление на силите за рязане и генериране на топлина
| параметри | Изкачване на | конвенционално фрезоване |
| Скорост на рязане | Възможни по -високи скорости | Препоръчва се умерена скорост |
| Скорост на подаване | Може да се справи с по -високи фуражи | По -ниски фуражи за стабилност |
| Дълбочина на рязане | Предпочитани по -плитки разфасовки | Може да управлява по -дълбоки съкращения |
Оптимизиране на геометрията на инструмента и покритието
Изберете подходящи характеристики на инструмента за конкретни приложения:
Ъгъл на рейк: Положителен за смилане на изкачване, отрицателен за конвенционалните в по -твърди материали
Ъгъл на спирала: По -високите ъгли подобряват евакуацията на чипа при смилане на изкачване
Дизайн на флейта: Отворете флейти за по -добър поток на чипс при конвенционално фрезоване
Покрития: Тиал за високотемпературна устойчивост, TICN за абразивни материали
Контролиране на образуването и евакуацията на чип
Подобрете управлението на чипове чрез тези стратегии:
Влагайте системи за охлаждаща течност с високо налягане за ефективно отстраняване на чипс
Използвайте въздушни взривове, за да предотвратите рецитирането на чипс при конвенционално смилане
Изберете инструменти с полирани флейти за намаляване на адхезията на чипа
Регулирайте параметрите на рязане, за да постигнете оптимална дебелина на чипа
Минимизиране на отклонението на инструмента и бърборенето
Намалете вибрацията и поддържайте точността:
Използвайте твърди системи за притежание на инструменти, за да се сведе до минимум отклонението
Оптимизирайте скоростта на шпиндела, за да избегнете резонансни честоти
Използвайте по -кратки надвишаващи инструменти, когато е възможно
Приложете инструменти за затихване на вибрации за предизвикателни материали
Осигуряване на правилна облигация на собствеността и машината
Максимизирайте стабилността и прецизността:
Използвайте стабилни системи за приспособяване, подходящи за техниката на смилане
Приложете множество точки за затягане за големи детайли
Помислете за вакуумно затягане за тънки материали при смилане на изкачване
Редовно поддържайте и калибрирайте машинните инструменти, за да осигурите оптимална твърдост
Заключение
В обобщение, изкачването на фрезоване и конвенционалното фрезоване се различават в образуването на чипс, отклонението на инструмента и повърхностното покритие. Изкачването на меленето е идеално за по -меки материали и по -плавни облицовки, докато конвенционалните фрезови материали подхождат по -твърди и по -добър контрол.
Използвайте Milmb Filling за по -меки материали като алуминий. Изберете конвенционално смилане , когато обработвате по -твърди повърхности като стомана или чугун. Типът на машината и необходимостта от компенсация на обратната реакция също влияят върху избора.
За оптимална ефективност и разширен живот на инструмента, съответствайте на метода на смилане с изискванията за материал и обработка. Правилният избор на техника намалява износването на инструмента и подобрява производителността.
