CNC frēzēšana ir mainījusi modernu ražošanu, bet vai jūs kādreiz esat domājis, kura frēzēšanas metode ir labāka? Kāpt frēzēšanai vai parastā frēzēšana ? Abām metodēm ir izšķiroša loma augstas kvalitātes daļu ražošanā, taču katrai metodei ir unikālas priekšrocības un izaicinājumi.
Šajā rakstā mēs izpētīsim, kā darbojas CNC frēzēšana un kāpēc izpratne par atšķirību starp kāpšanas frēzēšanu un parasto frēzēšanu . ir būtiska Jūs uzzināsit, kā izvēlēties pareizo metodi, pamatojoties uz materiālu, mašīnu un ražošanas mērķiem, lai uzlabotu efektivitāti un produktu kvalitāti.
Kas ir kāpšanas frēzēšana?
Kāpšanas frēzēšana, kas pazīstama arī kā malšana , attiecas uz griešanas procesu, kur griešanas instruments griežas tajā pašā virzienā kā barības kustība. Tas ļauj griezēja zobiem piesaistīt sagatavi no augšas, samazinot mikroshēmu pārņemšanas iespēju. Šī metode ģenerē tīrākus griezumus un ir ideāli piemērota detaļām, kurām nepieciešama vienmērīgāka virsmas apdare.
Kā darbojas kāpšanas frēzēšana
mikroshēmas Kāpšanas frēzēšanā veidošanās sāk bieza un kļūst plānāka, kad griezējs pārvietojas pa materiālu. Šis mikroshēmas veidošanās modelis samazina griešanas spēkus, kā rezultātā rodas zemāka siltuma radīšana un labāka efektivitāte. Griešanas kustība vada mikroshēmas aiz instrumenta, novēršot nepieciešamību pēc griešanas, kas saglabā instrumenta asumu un uzlabo virsmas apdari.
Chip veidošanās : sākas bieza un pakāpeniski iziet, samazinot stresu instrumentā.
Instrumenta ceļš un kustība : griezējs griežas tajā pašā virzienā kā padeve, stumjot sagatavi uz leju, uzlabojot stabilitāti.
Kāpšanas frēzēšanas galvenās īpašības
Climb Milling piedāvā vairākas priekšrocības precīzam darbam:
Samazināta instrumenta novirze : rīks griezuma laikā piedzīvo mazāk liekšanos, uzlabojot precizitāti.
Labāka virsmas apdare : mazāk instrumentu atzīmju un vienmērīgākas virsmas rodas no kontrolētas mikroshēmas veidošanās.
Apakšējā griešanas slodze : uz griešanas instrumenta novietotā slodze ir zemāka, samazinot siltumu un nodilumu.
Kāpšanas frēzēšanas priekšrocības
Uzlabota virsmas apdare : lapas aiz tīrākas virsmas, salīdzinot ar parasto frēzēšanu.
Samazināts instrumentu nodilums : rīks piedzīvo mazāku berzi, pagarinot tā dzīves ilgumu un samazinot nodilumu.
Zemāka siltuma ģenerēšana : rada mazāku siltumu, uzlabojot griešanas efektivitāti un samazinot instrumentu pārkaršanu.
Vienkāršāka darba turēšana : lejupejošais spēks palīdz nodrošināt sagatavi, vienkāršojot skavas prasības.
Kāpšanas frēzēšanas trūkumi
Tomēr kāpšanas frēzēšanai ir arī trūkumi, īpaši attiecībā uz noteiktiem materiāliem un mašīnu iestatījumiem:
Nepiemērots cietām virsmām : nav ideāli piemēroti tādiem materiāliem kā rūdīts tērauds, kas var sabojāt instrumentu.
Vibrācijas problēmas : griešanas laikā var izraisīt vibrācijas pretestība.
Mašīnas prasības : Lai novērstu instrumentu pārrāvumu, nepieciešama mašīnas ar novēršanu pret reakciju vai kompensāciju.
Kas ir parastā frēzēšana?
Detalizēts parastās frēzēšanas skaidrojums (līdz dzirnavai)
Parastā frēzēšana, ko dēvē arī par līdzīgu frēzēšanu, ir tradicionāla apstrādes tehnika, kurā griešanas instruments griežas pret sagataves barības virzienu. Šī metode ir plaši izmantota ražošanā gadu desmitiem ilgi, pateicoties tās unikālajām īpašībām un priekšrocībām īpašās lietojumprogrammās.
Parastais frēzēšanas virziens un tā ietekme uz griešanas procesu
Parastajā frēzēšanā:
Griezējs griežas pretī sagataves padeves virzienam
Zobu griešana Ieslēdz materiālu no apakšas, virzoties uz augšu
Mikroshēmas biezums sākas ar nulli un palielinās līdz maksimālam griezuma galā
Šī augšupejošā kustība rada izteiktu ietekmi uz apstrādes procesu, ietekmējot mikroshēmas veidošanos, instrumentu nodilumu un virsmas apdari.
Parastās frēzēšanas īpašības un īpašības
Mikroshēmas veidošanās : plānas biezas mikroshēmas raksts
Griešanas spēki : augšupejošie spēki mēdz pacelt sagatavi
Instrumentu iesaistīšana : pakāpeniska griešanas slodzes palielināšanās, zobu progresējot
Siltuma ģenerēšana : lielāka siltuma koncentrācija griešanas zonā
Parastās frēzēšanas priekšrocības
Paaugstināta stabilitāte : pakāpeniska instrumentu iesaiste nodrošina labāku kontroli, īpaši cietākiem materiāliem
Likvidēšana pret reakciju : augšupvērstie spēki, protams, kompensē mašīnu reakciju
Cietās virsmas saderība : ideāli piemērota materiālu apstrādei cietās virsmas vai abrazīvas vielas
Čatra samazināšana : mazāka pakļautība vibrācijai noteiktos iestatījumos
Parastās frēzēšanas trūkumi
Zemāka virsmas apdare : augšupejoša mikroshēmas evakuācija var izraisīt atkārtotu griešanu un virsmas apkarošanu
Paātrināts instrumentu nodilums : palielināta berze un siltuma ģenerēšana samazina instrumenta darbības laiku
Termiskais spriegums : lielāks griešanas slodzes un siltums var izraisīt sagataves kropļojumu
Sarežģīta darba turēšana : spēcīgāka iespīlēšana, kas nepieciešama, lai neitralizētu pacelšanas spēkus
Kāpšanas frēzēšana pret parasto frēzēšanu: galvenās atšķirības
Mikroshēmas veidošanās un virziena
| aspekts | , kāpšanas frēzēšana | parastā frēzēšana |
| Mikroshēmas biezums | Bieza līdz plāna | Plāns vai biezs |
| Siltuma sadalījums | Efektīva siltuma pārnešana uz mikroshēmām | Siltuma koncentrācija zonas griešanas laikā |
| Instrumentu stress | Zemāka sākotnējā ietekme | Pakāpeniska griešanas slodzes palielināšanās |
CHIP veidošanās modelis būtiski ietekmē siltuma veidošanos un instrumentu nodilumu. Kāpšanas frēzes biezās un tās mikroshēmas atvieglo labāku karstuma izkliedi, samazinot instrumenta un sagataves termisko spriegumu.
Instrumenta novirze un griešanas precizitāte
Instrumenta novirzes virziens ietekmē apstrādes precizitāti. Paralēlā novirze parastā frēzē bieži nodrošina labāku kontroli, it īpaši, strādājot ar cietiem materiāliem vai aptuvenās operācijās.
Kāpšanas frēzēšana parasti rada vienmērīgāku virsmas apdari:
Efektīva mikroshēmu evakuācija
Samazināta mikroshēmas atkārtošanās varbūtība
Uz leju griešanas spēki, kas samazina sagataves celšanu
Parastā frēzēšana var izraisīt nelīdzenākas virsmas, ko izraisa augšupejoša mikroshēmu plūsma un potenciāla mikroshēmu atkārtošanās.
Instrumentu dzīve un nodilums
Kāpšanas frēzēšana pagarina instrumenta dzīvi caur:
Zemāks sākotnējais ietekmes spriegums uz griešanas malām
Samazināta berze un siltuma ģenerēšana
Efektīva mikroshēmu evakuācija, samazinot nodilumu
Parastā frēzēšana mēdz izraisīt paātrinātu instrumentu nodilumu:
Pakāpeniska griešanas slodzes palielināšanās
Augstāka berze, kad rīks berzē pret sagatavi
Paaugstināta siltuma koncentrācija griešanas zonā
Piemērots sagataves materiālu
| materiāla tips | vēlamā frēzēšanas metode |
| Mīkstie metāli (piemēram, alumīnijs) | Kāpšanas frēzēšana |
| Cietie sakausējumi (piemēram, titāns) | Parastā frēzēšana |
| Plastmasa un kompozītmateriāli | Kāpšanas frēzēšana |
| Darba izturības materiāli | Kāpšanas frēzēšana |
| Abrazīvi materiāli | Parastā frēzēšana |
Faktori, kas jāņem vērā, izvēloties starp kāpumu un parasto malšanu
Mašīnas iespējas
Likvidēšana pret reakciju : būtiska kāpšanas malšanai, lai novērstu vibrāciju un iespējamos bojājumus.
Stingrība : augstāka mašīna stingrība ļauj efektīvāk kāpt frēzēšanā, īpaši ātrgaitas lietojumprogrammās.
Vadības sistēma : uzlabotas CNC sistēmas var kompensēt pretstatu, ļaujot drošāk kāpt frēzēšanas operācijās.
Sagataves materiāla īpašības
| Materiāla raksturlielums | Priekšrokas frēzēšanas metode |
| Mīksts un kaļams | Kāpšanas frēzēšana |
| Grūti un trausli | Parastā frēzēšana |
| Izturīgs pret darbu | Kāpšanas frēzēšana |
| Abrazīvs | Parastā frēzēšana |
Izvēloties frēzēšanas paņēmienu, apsveriet materiālus specifiskas problēmas, piemēram, mikroshēmu veidošanos, siltuma ražošanu un rīku nodilumu.
Griešanas instrumenta ģeometrija un pārklājums
Rake leņķis : Pozitīvi grābekļa leņķi bieži darbojas labāk kāpšanas malā, savukārt negatīvie grābekļa leņķi ir parastā frēzēšanai cietākiem materiāliem.
Flautas dizains : instrumentiem, kas paredzēti kāpšanas malšanai, parasti ir efektīvāki mikroshēmu evakuācijas kanāli.
Pārklājumi : Tialn vai TICN pārklājumi var uzlabot instrumenta veiktspēju abās frēzēšanas metodēs, uzlabojot nodiluma izturību un siltuma izkliedi.
Vēlamā virsmas apdare un izmēru precizitāte
Kāpšanas frēzēšana parasti rada:
Vienmērīgāka virsmas apdare
Labāka dimensiju precizitāte mīkstākos materiālos
Samazināts burr veidošanās risks
Var dot priekšroku parastajam frēzēšanai:
Rupjas operācijas
Cieto materiālu apstrāde, kur virsmas apdare ir mazāk kritiska
Lietojumprogrammas, kurām nepieciešama stingra kontrole pār griešanas dziļumu
Apstrādes parametri
| parametru | kāpšanas frēzēšana | parastā frēzēšana |
| Griešanas ātrums | Iespējams lielāks ātrums | Var būt nepieciešami zemāki ātrumi |
| Barības ātrums | Var rīkoties ar augstāku padeves ātrumu | Var būt nepieciešams samazināts barības ātrums |
| Griezuma dziļums | Ieteicamie seklāki griezumi | Var rīkoties ar dziļākiem griezumiem |
Optimizējiet šos parametrus, pamatojoties uz izvēlēto frēzēšanas metodi, sagataves materiālu un vēlamo rezultātu. Pareiza pielāgošana nodrošina optimālu mikroshēmu veidošanos, instrumentu kalpošanas laiku un virsmas kvalitāti.
Kāpšanas frēzēšanas un parastās frēzēšanas pielietojumi
Kosmiskās aviācijas nozare
Aviācijas un kosmosa nozare lielā mērā paļaujas uz uzlabotām frēzēšanas metodēm kritisko komponentu ražošanai:
Gaisa kuģu struktūras
Kāpšanas frēzēšana: ideāli piemērota alumīnija sakausējuma detaļām, nodrošinot gludu virsmas apdari un stingras pielaides.
Parastā frēzēšana: vēlama rūdītām tērauda sastāvdaļām, nodrošinot stabilitāti apstrādes laikā.
Motora sastāvdaļas
Turbīnu asmeņi: Kāpt frēzēšanai Excels, ražojot sarežģītas aerodinamiskās lāpstiņu formas, samazinot instrumentu nodilumu, strādājot titāna sakausējumos.
Degšanas kameras: parastā frēzēšana piedāvā labāku kontroli sarežģītām iekšējām īpašībām un karstumizturīgiem superaloys.
Nolaišanās pārnesumu daļas
Stabs: kāpšana Milling nodrošina labāku virsmas apdari, kas ir būtiska noguruma pretestībai.
Pivot tapas: parastā frēzēšana nodrošina izmēru precizitāti, apstrādājot sacietējušos tēraudus.
Automobiļu rūpniecība
Frēzēšanas paņēmieniem ir būtiska loma automobiļu ražošanā:
| komponentu | kāpšana Mazgāšana | parastā frēzēšana |
| Motora bloki | Pabeigt caurlaides cilindru urbumiem | Nelīdzena čuguna bloku apstrāde |
| Pārraides gadījumi | Galīgā virsmas apdare | Sākotnējā materiāla noņemšana |
| Cilindru galvas | Vārsta sēdekļu apstrāde | Ostas aptuvenas operācijas |
Medicīnas ierīču ražošana
Precīza frēzēšana, kas ir kritiska medicīnisko ierīču ražošanai:
Ortopēdiski implanti
Gūžas locītavas nomaiņa: Kāpšanas frēzēšana nodrošina gludu artikulējošu virsmu uz titāna komponentiem.
Ceļa implanti: parastā frēzēšana nodrošina stabilitāti, apstrādājot kobalta-hroma sakausējumus.
Ķirurģiski instrumenti
Knābes: Kāpšanas frēzēšana rada precīzas, saistošas virsmas uz nerūsējošā tērauda.
Kaulu zāģi: Parastā frēzēšana piedāvā kontroli, veidojot rūdīta instrumenta tēraudus.
Zobārstniecības komponenti
IMPLANTS ABUTAMENTS: Kāpšanas frēzēšana sasniedz augstas kvalitātes apdari Titanium, lai iegūtu labāku osseointegrāciju.
Kronas un tilti: parastā frēzēšana ļauj precīzi veidot keramikas materiālus.
Tehnoloģiskie sasniegumi un to ietekme uz kāpšanu un parasto frēzēšanu
Ātrgaitas apstrāde (HSM)
HSM revolucionāro gan kāpšanas, gan parastās frēzēšanas metodes:
HSM lietojumprogrammas dažādās nozarēs
Aerospace:
Turbīnu asmens ražošana ar vārpstas ātrumu līdz 40 000 apgriezieniem minūtē
Strukturālo komponentu ražošana, samazinot daļu skaitu par 42%
Automotiva:
Medicīnisks:
Uzlaboti griešanas instrumentu materiāli
Mūsdienu instrumentu materiāli būtiski ietekmē frēzēšanas veiktspēju:
| Materiālā | cietība (HV) | vislabāk |
| Karbīds | 1 300 - 1800 | Daudzpusīgas, ātrgaitas lietojumprogrammas |
| Keramika | 2100 - 2400 | Karstumizturīgi sakausējumi, rūdīti tēraudi |
| HSS | 800 - 900 | Mīkstāki materiāli, rentabla iespēja |
| Pārklāts | > 10 000 | Abrazīvi materiāli, īpaši precizitātes darbs |
Galvenie ieguvumi:
Karbīda ieliktņi: pagarināts instrumenta kalpošanas laiks, uzlabota produktivitāte abās frēzēšanas metodēs
Keramikas ieliktņi: Lieliski augstas temperatūras apstrādei ar kosmosa lietojumiem
HSS rīki: rentabls vispārējas nozīmes frēzēšanas operācijām
Instrumenti, kas pārklāti ar dimantu: nepārspējama nodiluma izturība pret nevainojamiem materiāliem
Datorizēta ražošanas (CAM) programmatūra
CAM programmatūra uzlabo frēzēšanas stratēģijas, izmantojot uzlabotas funkcijas:
Adaptīvā tīrīšana: optimizē rīka ceļus, pamatojoties uz atlikušo materiālu, dodot labumu abām frēzēšanas metodēm.
Ātrgaitas apstrādes (HSM) algoritmi: samazina cikla laikus un uzlabo kāpšanas malšanas virsmas apdari.
Trohoidālā frēzēšana: izmanto apļveida instrumentu ceļus, lai samazinātu siltuma veidošanos parastā frēzēšanā.
Atpūtas apstrāde: efektīvi noņem materiālu, ko atstājuši lielāki instrumenti, papildinot abas metodes.
Populāras CAM programmatūras paketes:
Autodesk Fusion 360
Mastercam
Solidīts
Hsmworks
Cameņu
Šie programmatūras risinājumi piedāvā visaptverošas simulācijas iespējas, ļaujot mašīnistiem optimizēt frēzēšanas stratēģijas pirms faktiskās ražošanas. Viņi nemanāmi integrē kāpšanas un parastās malšanas metodes, lai sasniegtu optimālus rezultātus dažādos ražošanas scenārijos.
Izaicinājumi un apsvērumi kāpšanas un parastā frēzēšanā
Instrumenta novirze un pļāpāšana
Cēloņu un
| emisijas | cēloņi | seku |
| Instrumenta novirze | Materiāla cietība, griešanas dziļums, instrumentu ģeometrija | Izmēru neprecizitātes, slikta virsmas apdare |
| Pļāpāt | Neatbilstīgas instrumentu un mašīnu frekvences, pārmērīgi griešanas spēki | Vibrācijas, virsmas nepilnības, samazināts instrumenta kalpošanas laiks |
Stratēģijas seku mazināšanai
Izmantojiet īsākus, stingrus instrumentus, lai samazinātu novirzi
Optimizējiet vārpstas ātrumu, lai izvairītos no rezonanses frekvencēm
Ieviest uzlabotas darba turēšanas metodes, lai uzlabotu stabilitāti
Izmantojiet augstspiediena dzesēšanas šķidruma sistēmas, lai samazinātu griešanas spēkus
Mikroshēmu veidošanās un evakuācija
Salīdzinošās analīzes
| aspekta | kāpšanas frēzēšana | parastā frēzēšana |
| Mikroshēmas veidošanās | Biezs līdz plānam modelim | Plāns līdz biezam modelim |
| Evakuācijas virziens | Prom no zonas griešanas | Uz zonas griešanu |
| Siltuma sadalījums | Efektīva siltuma pārnešana uz mikroshēmām | Siltuma koncentrācija griešanas vietā |
Optimizācijas metodes
Līdzsvara griešanas parametri (ātrums, padeve, dziļums) optimālai mikroshēmas veidošanai
Izvēlieties rīkus ar pulētām flautām un augstākiem spirāles leņķiem, lai uzlabotu evakuāciju
Ievietojiet gaisa sprādzienus vai augsta spiediena dzesēšanas šķidrumu efektīvai mikroshēmas noņemšanai
Pielāgojiet instrumentu pārklājumus, lai novērstu mikroshēmas saķeri un uzlabotu evakuāciju
Sagataves materiāla un ģeometrijas ietekme
Materiāla ietekme uz frēzēšanas tehnikas izvēli
Mīksti, kaļamie materiāli (piemēram, alumīnijs): kāpt frēzēšanai vēlams labākai virsmas apdarei
Cietie, trauslie materiāli (piemēram, rūdīts tērauds): parastā frēzēšana piedāvā lielāku stabilitāti
Darba izturības materiāli: kāpšanas frēzēšana samazina celma sacietēšanas risku
Abrazīvie materiāli: parastā frēzēšana nodrošina labāku instrumentu dzīvi un kontroli
Ģeometrijas apsvērumi
Ārējie griezumi: kāpt frēzēšanai Excels perifēro frēzēšanas operācijās
Iekšējās pazīmes: parastā frēzēšana piedāvā labāku slotu un kabatu kontroli
Tievās sienas komponenti: kāpšanas frēzēšana samazina deformācijas risku
Sarežģītas kontūras: optimāliem rezultātiem var būt nepieciešama abu metožu kombinācija
Labākā prakse un padomi kāpšanas frēzēšanai un parastā frēzēšanai
Pareiza griešanas parametru izvēle
Optimizējiet frēzēšanas veiktspēju, precīzi noregējot šos kritiskos parametrus:
Griešanas ātrums: pielāgojieties, pamatojoties uz materiāla īpašībām un instrumenta iespējām
Padeves ātrums: līdzsvars ar griešanas ātrumu optimālai mikroshēmas veidošanai
Izgriezuma dziļums: kontrole, lai pārvaldītu griešanas spēkus un siltuma ģenerēšanu
| parametru | kāpšanas frēzēšana | parastā frēzēšana |
| Griešanas ātrums | Iespējams lielāks ātrums | Ieteicams mērens ātrums |
| Barības ātrums | Var rīkoties ar augstākām plūsmām | Zemākas plūsmas stabilitātei |
| Griezuma dziļums | Vēlami seklāki griezumi | Var pārvaldīt dziļākus griezumus |
Rīka ģeometrijas un pārklājuma optimizēšana
Atlasiet atbilstošus rīka raksturlielumus konkrētām lietojumprogrammām:
Rake leņķis: pozitīvs kāpšanas frēzēšanai, negatīvs parastajiem cietākiem materiāliem
Helix leņķis: augstāki leņķi uzlabo mikroshēmu evakuāciju kāpšanas malā
Flautas dizains: atvērtas flautas labākai mikroshēmu plūsmai parastajā frēzēšanā
Pārklājumi: Tialn augstas temperatūras rezistencei, abrazīvu materiālu TICN
Chip veidošanās un evakuācijas kontrole
Uzlabot mikroshēmu pārvaldību, izmantojot šīs stratēģijas:
Īstenojiet augstspiediena dzesēšanas šķidruma sistēmas efektīvai mikroshēmu noņemšanai
Izmantojiet gaisa sprādzienus, lai novērstu mikroshēmas atjaunošanos parastajā frēzēšanā
Atlasiet rīkus ar pulētām flautām, lai samazinātu mikroshēmas saķeri
Pielāgojiet griešanas parametrus, lai sasniegtu optimālu mikroshēmas biezumu
Līdz minimuma instrumenta novirzes un pļāpāšanas samazināšana
Samaziniet vibrāciju un saglabājiet precizitāti:
Izmantojiet stingras instrumentu turēšanas sistēmas, lai samazinātu novirzi
Optimizējiet vārpstas ātrumu, lai izvairītos no rezonanses frekvencēm
Ja iespējams, izmantojiet īsāku instrumentu pārkari
Ieviest vibrācijas slāpēšanas rīkus izaicinošiem materiāliem
Pareizas darba turēšanas un mašīnas stingrības nodrošināšana
Maksimizēt stabilitāti un precizitāti:
Izmantojiet stabilas stiprināšanas sistēmas, kas piemērotas frēzēšanas tehnikai
Ievietojiet vairākus iespīlēšanas punktus lieliem darbiem
Apsveriet vakuuma iespīlēšanu plāniem materiāliem kāpšanas malā
Regulāri uzturēt un kalibrējiet darbgaldus, lai nodrošinātu optimālu stingrību
Secinājums
Rezumējot, kāpšanas frēzēšana un parastā frēzēšana atšķiras ar mikroshēmu veidošanos, instrumentu novirzi un virsmas apdari. Kāpšanas frēzēšana ir ideāli piemērota mīkstākiem materiāliem un vienmērīgākai apdarei, savukārt parastā frēzēšana ir piemērota cietākiem materiāliem un labākai kontrolei.
Izmantojiet kāpšanas frēzēšanu mīkstākiem materiāliem, piemēram, alumīnijam. Izvēlieties parasto frēzēšanu , kad apstrādājot cietākas virsmas, piemēram, tērauda vai čuguna. Mašīnas tips un nepieciešamība pēc kompensācijas pret reakciju ietekmē arī izvēli.
Lai iegūtu optimālu efektivitāti un pagarinātu instrumentu kalpošanas laiku, saskaņojiet frēzēšanas metodi ar materiāla un apstrādes prasībām. Pareiza tehnikas izvēle samazina instrumentu nodilumu un uzlabo veiktspēju.
