Acasă » Instalare » Contrafrezare. Frezare în urcare atunci când tăiați roți dințate pe o mașină de frezat angrenaj

Contrafrezare. Frezare în urcare atunci când tăiați roți dințate pe o mașină de frezat angrenaj

În cazurile în care piesa de prelucrat este prelucrată cu freze disc și cilindrice, frezarea este împărțită în două tipuri. În conformitate cu această diviziune, se face o distincție între frezarea în sus și în jos.

1 Ce tipuri de prelucrare a materialelor cu freza există?

Frezarea este procesul de prelucrare a pieselor cu suprafețe modelate și plane folosind un instrument special de lucru. Există următoarele tipuri principale de măcinare:

Freze frontale și cilindrice. Sunt folosite pentru a lucra cu suprafețe plane de formă regulată.
Un tăietor cu discuri cu trei laturi care acționează ca muchii de tăiere. Aceste margini sunt situate de-a lungul capetelor instrumentului și de-a lungul secțiunii sale exterioare. Un jig cu trei fețe este utilizat pentru prelucrarea cornisajelor.
Suprafețe înclinate. Acest tip de prelucrare este necesar pentru producerea ghidajelor pentru unitățile clasificate ca de tăiere a metalelor.
Suprafețe modelate (sfere, elipse etc.). În acest caz, se folosește un instrument, ale cărui forme sunt identice cu configurațiile pe care ar trebui să le aibă piesa după procesare.
Caneluri elicoidale. Un tip de frezare care se realizează cel mai adesea pe unități cu control numeric în timpul producției.
Contur curbiliniu. Instrumentul de lucru urmează linia, frezând piesa de prelucrat de-a lungul unui contur dat.

Frezarea canelurilor se realizează cu freze canelare și de capăt. Splinele nu sunt aproape niciodată folosite în zilele noastre din cauza preciziei scăzute și a productivității insuficiente a tehnicii. Dar frezele sunt folosite destul de activ. Cu ajutorul lor, se obțin șanțuri cu laturi drepte de diferite forme și parametri geometrici pe produse cilindrice și plate.

2 Frezare în jos - dezavantaje și avantaje

Acest proces înseamnă prelucrare în care mișcarea piesei de prelucrat coincide cu direcția de mișcare a sculei de lucru pentru frezare. Operația asociată se caracterizează prin următoarele avantaje:

așchiile pot fi îndepărtate cu ușurință din piesa de prelucrat, deoarece rămân în spatele tăietorului;
nu este nevoie să instalați mecanisme speciale de prindere pe mașina de frezat (forțele de tăiere ele însele apasă piesa de prelucrat pe masa de lucru);
metalul este îndepărtat fără probleme din piesa de prelucrat, ceea ce oferă suprafeței sale un indicator excelent de rugozitate;
dinții tăietorului se uzează lent și uniform (reducerea costurilor operațiunilor, creșterea timpului de funcționare al unealtei).

Frezarea în jos, desigur, are dezavantajele sale. În primul rând, nu ar trebui să existe goluri în dispozitivul de mișcare al mesei echipamentelor mașinii. Dacă există, prelucrarea va avea loc cu vibrații vizibile, iar acest lucru duce la o scădere a calității măcinarii și a eficienței acesteia în general. În al doilea rând, dinții uneltelor de lucru suferă sarcini mari de impact.

În acest sens, utilizarea frezelor pentru frezare în jos este permisă numai pe mașini rigide, care, în plus, permit fixarea piesei frezate în mod fiabil și cât mai rigid posibil. Al treilea dezavantaj este că frezarea în jos nu se efectuează în cazurile în care este necesară frezarea matrițelor, diferitelor forjare și a altor produse care au o suprafață suplimentară neprelucrată. Incluziunile prezente în astfel de piese de prelucrat pot deteriora foarte repede freza.

3 Contrafrezarea și caracteristicile sale

Dacă rotația sculei este opusă direcției de avans a piesei de prelucrat, vorbim de frezarea de tip contra, de obicei, specialiștii numesc această tehnică procesare „contra-alimentare”. În acest caz, așchiile sunt îndepărtate prost - acest proces este pur și simplu incomod, deoarece reziduurile de prelucrare merg în fața instrumentului de lucru, iar frezele se uzează foarte repede (și, în același timp, foarte vizibil).

În plus, produsul trebuie atașat la mașină de frezat cât mai ferm posibil cu ajutorul unor cleme ingenioase, care complică proiectarea echipamentului și reduc eficiența utilizării acestuia.

Operația de frezare în sus nu este aproape niciodată efectuată pentru prelucrarea de finisare din cauza așchiilor de metal care deteriorează grav suprafața piesei de prelucrat. Un alt „minus” al tehnicii este variabilitatea grosimii așchiilor, care sunt tăiate în timpul procesului de lucru. Avantajele frezării în contra includ faptul că atunci când așchiile sunt îndepărtate, din cauza deformării materialului, stratul superior al produsului este întărit; operațiunea se desfășoară cu blândețe, indiferent din ce metal (chiar și foarte durabil) este fabricată piesa și se observă o sarcină lină asupra instalației de frezare.

Astfel, oricare dintre cele două metode de măcinare pe care le-am descris are avantajele și dezavantajele sale evidente. Aceasta înseamnă că, în fiecare caz specific, tehnica de tăiere este selectată ținând cont de calitatea suprafeței care trebuie obținută după prelucrare.

De fiecare dată când o muchie de tăiere intră într-o tăietură, aceasta este supusă unei sarcini de impact. Frezarea cu succes necesită un contact adecvat între muchia de tăiere și materialul tăiat pe măsură ce intră și iese din tăietură. În timpul frezării, piesa de prelucrat este alimentată în direcția de rotație a frezei sau împotriva acesteia, ceea ce afectează începutul și sfârșitul tăierii și alegerea opțiunii de frezare - în sus sau în jos.

Regula de aur a măcinarii este de la așchii groși la așchii subțiri

În timpul procesului de măcinare, este necesar să se monitorizeze în mod constant natura așchiilor care se formează. În acest caz, este necesar să se țină cont de poziția tăietorului, care afectează procesul de formare a așchiilor și să se străduiască să crească grosimea așchii la intrare și să o scadă la ieșirea din tăiere, ceea ce este o garanție. a unui proces de măcinare stabil.

Ține minte regula de aur frezare - de la așchii groși la așchii subțiri - și urmăriți grosimea minimă a așchiilor la ieșirea din tăietură.

Frezare în jos

În timpul frezării în jos (frezare cu avans), direcția de avans a piesei de prelucrat coincide cu vectorul vitezei de tăiere. Frezarea în urcare este întotdeauna metoda preferată, cu condiția ca mașina, piesa de prelucrat și dispozitivul de fixare să o susțină.

La frezarea în jos, grosimea așchiei este maximă la intrarea de tăiere și scade treptat, ajungând la zero la ieșirea de tăiere. Acest lucru vă permite să evitați frecarea muchiei de tăiere și netezirea suprafeței care este prelucrată în momentul inițial al tăierii.

Grosimea mare de așchii oferă anumite avantaje. Sub influența forțelor de tăiere, tăietorul este apăsat pe piesa de prelucrat, datorită căruia muchia de tăiere este în contact constant cu materialul.

Cu toate acestea, deoarece dispozitivul de tăiere tinde să apese în jos pe piesa de prelucrat, mașina trebuie să asigure o antrenare fără joc în mecanismul de alimentare al mesei. Pe măsură ce freza este presată în piesa de prelucrat, viteza de avans crește din neatenție, ceea ce poate cauza grosime excesivă a așchiilor și deteriorarea muchiei de tăiere. În astfel de cazuri, ar trebui luată în considerare utilizarea frezei în contra.

Frezare în sus

La frezarea în sus (frezare tradițională), direcția de avans a piesei de prelucrat este opusă vitezei de tăiere.

Grosimea așchiei este zero la intrarea de tăiere și crește treptat spre ieșirea de tăiere. Muchia de tăiere trebuie presată în piesa de prelucrat, creând un efect de rulare datorită frecării, temperaturii ridicate și - adesea - contactului cu suprafața întărită la suprafață obținută de muchia de tăiere anterioară. Toate acestea afectează negativ durabilitatea instrumentului.

Grosimile mari de așchii și temperaturile ridicate de ieșire pot cauza solicitări mari de tracțiune, care afectează negativ durata de viață a sculei și conduc adesea la defecțiunea rapidă a muchiei de tăiere. În plus, pot face ca așchiile să se lipească sau să se sude pe muchia de tăiere, făcându-le să rămână pe muchia de tăiere până la începerea următoarei tăieturi și să provoace deteriorarea muchiei.

Sub acțiunea forțelor de tăiere, tăietorul și piesa de prelucrat sunt presate una de cealaltă, în timp ce forțele radiale tind să rupă piesa de prelucrat de pe masă.

Frezarea în sus poate oferi anumite avantaje atunci când alocațiile de prelucrare fluctuează semnificativ. De asemenea, se recomandă utilizarea frezei la prelucrarea superaliajelor cu inserții ceramice, deoarece ceramica este sensibilă la sarcinile întâlnite în timpul introducerii.

Asigurarea piesei de prelucrat

Direcția de avans a sculei impune cerințe diferite pentru prinderea piesei de prelucrat. La frezare în sus, dispozitivul de prindere trebuie să reziste forțelor care ridică piesa de prelucrat de pe masă. Și în timpul frezării în jos – forțele care presează piesa de prelucrat pe masă.

Frezare în sus și în jos- operatii efectuate cu freze disc sau cilindrice si in functie de directia de avans.

Aceste metode de frezare diferă nu numai în alegerea sculei și a direcției de avans, ci și în grosimea tăieturii. Poate avea o valoare zero la intrarea frezei sau, invers, o valoare maxima, in functie de ce tip de frezare se foloseste.

Frezare în sus

Particularitatea contrafrezării este discrepanța dintre mișcarea frezei și piesa de prelucrat. Dispozitivul de tăiere și piesa de prelucrat se deplasează în direcții opuse.

În timpul frezării în sus, grosimea tăieturii se modifică de la o valoare minimă la un marcaj maxim în etapa finală.

Netezimea frezării în sus se datorează creșterii treptate a grosimii tăieturii și distribuției uniforme a sarcinii mașinii.

Frezare în jos

Frezarea în urcare înseamnă coincidența dintre mișcările frezei și ale piesei de prelucrat.

În timpul frezării în jos, grosimea de tăiere se modifică de la valoarea maximă în momentul în care freza intră la marcajul minim atunci când unealta de tăiere iese de pe suprafața prelucrată.

Frezarea în urcare este asociată cu sarcina crescuta atât pe unealtă cât și pe mașină. Acest lucru este cauzat de un impact puternic rezultat din ciocnirea frezei și a piesei de prelucrat. Se recomandă efectuarea de frezare în jos pe mașini destul de rigide și rezistente la vibrații.

Avantajele frezării în jos

Cu toate proprietățile pozitive ale frezării în sus, frezarea în jos are mari avantaje - cea mai bună fixare a piesei de prelucrat folosind o masă și ghidaje; unghiul de tăiere pozitiv; grad ridicat de stabilitate a frezei. În timpul frezării în sus, freza tinde să rupă piesa de prelucrat de pe masă, ceea ce reduce calitatea prelucrării.

Echipamente de frezare

Freza devine echipamentul principal pentru această operație. Frezarea se poate face pe o mașină de strunjire-frezat, care combină funcțiile strungși echipamente de frezat. Dacă este necesar, poate fi achiziționat și ca echipament independent care nu combină funcțiile unei mașini de frezat.

Sunt diverse tipuri prelucrare mecanică: strunjire, frezare, găurire, rindeluire etc. În ciuda diferențelor structurale dintre mașini și caracteristicile tehnologiei, programele de control pentru frezare, strunjire, eroziune electrică, prelucrarea lemnului și alte mașini CNC sunt create după același principiu. Această carte se va concentra pe programarea frezei. Odată ce ați stăpânit această tehnologie versatilă, cel mai probabil vă veți putea da seama cum să programați singur alte tipuri de procesare. Să ne amintim câteva elemente ale teoriei frezei care vor fi cu siguranță utile atunci când se creează programe de control și se lucrează la mașină.

Procesul de frezare constă în tăierea unui strat în exces de material dintr-o piesă de prelucrat pentru a obține o parte din forma, dimensiunea și rugozitatea necesară a suprafețelor prelucrate. În acest caz, mașina mută scula (cuțitul) în raport cu piesa de prelucrat sau, ca în cazul nostru (pentru mașina din Fig. 1.4–1.5), mișcă piesa de prelucrat în raport cu unealta.

Pentru a efectua procesul de tăiere, este necesar să aveți două mișcări - mișcarea principală și mișcarea de avans. La frezare, mișcarea principală este rotația sculei, iar mișcarea de avans este mișcarea de translație a piesei de prelucrat. În timpul procesului de tăiere, se formează noi suprafețe prin deformarea și separarea straturilor de suprafață cu formarea de așchii.

La procesare, se face o distincție între frezarea în sus și în jos. Frezarea în urcare, sau frezarea cu avans, este o metodă în care direcțiile de mișcare ale piesei de prelucrat și vectorul vitezei de tăiere coincid. În acest caz, grosimea așchiei la intrarea dintelui în tăiere este maximă și scade la zero la ieșire. În timpul frezării în jos, condițiile pentru intrarea plăcuței în tăiere sunt mai favorabile. Este posibil să se evite temperaturile ridicate în zona de tăiere și să se minimizeze tendința de întărire a materialului piesei de prelucrat. Grosimea mare de așchii este un avantaj în acest caz. Forțele de tăiere apasă piesa de prelucrat pe masa mașinii, iar plăcile se presează în prizele carcasei, facilitând fixarea lor fiabilă. Frezarea în urcare este de preferat cu condiția ca rigiditatea echipamentului, a dispozitivelor de fixare și a materialului care este prelucrat să permită utilizarea acestei metode.

Frezarea în sus, numită uneori frezare convențională, are loc atunci când vitezele de tăiere și mișcările de avans ale piesei de prelucrat sunt direcționate în direcții opuse. În timpul plonjării, grosimea așchiei este zero, la ieșire este maximă. În cazul frezării în sus, atunci când insertul începe să lucreze cu așchii de grosime zero, apar forțe mari de frecare, împingând freza și piesa de prelucrat una de cealaltă. În momentul inițial al tăierii într-un dinte, procesul de tăiere amintește mai mult de netezire, cu temperaturile ridicate însoțitoare și frecarea crescută. Acest lucru duce adesea la întărirea nedorită a stratului de suprafață al piesei. La ieșire, datorită grosimii mari a așchiilor ca urmare a descărcării bruște, dinții tăietorului suferă un impact dinamic, ducând la așchiere și la o scădere semnificativă a durabilității.

În timpul procesului de frezare, așchiile aderă la muchia de tăiere și interferează cu funcționarea acesteia în momentul următor al tăierii. În timpul frezării în sus, aceasta poate duce la blocarea așchiilor între inserție și piesa de prelucrat și, în consecință, deteriorarea inserției. Se evită frezarea în urcare situatii similare. La mașinile CNC moderne, care au rigiditate ridicată, rezistență la vibrații și care nu au joc în interfața șurub-piuliță, se folosește în principal frezarea în jos.

Alocația este un strat de material al piesei de prelucrat care trebuie îndepărtat în timpul procesării. Alocația poate fi îndepărtată, în funcție de mărimea sa, într-una sau mai multe treceri ale frezei.

Se obișnuiește să se facă distincția între frezarea brută și cea de finisare. La frezarea brută, prelucrarea se efectuează cu condițiile de tăiere maxime admise pentru a îndepărta cel mai mare volum de material în timp minim. În acest caz, de regulă, o mică alocație este lăsată pentru finisarea ulterioară. Frezarea de finisare este utilizată pentru a produce piese cu dimensiuni finale și suprafețe de înaltă calitate.

Când tăiați roți dințate cilindrice pe o mașină de frezat angrenaj, se efectuează următoarele mișcări de lucru:

rotația tăietorului este mișcarea principală la tăiere
rotația mesei cu piesa de prelucrat, coordonată cu rotația tăietorului - rulare
deplasarea suportului cu freza paralelă cu axa mesei - mișcare de avans

La frezare, suportul se poate deplasa fie de sus in jos, fie de jos in sus.

orez. 38 a, c, d

Când suportul se mișcă de sus în jos, se efectuează contrafrezarea. În acest caz, atunci când tăietorul se rotește, dinții acestuia se deplasează în raport cu piesa de prelucrat în direcția de la capătul cu partea tăiată a dinților până la capătul cu partea netăiată, adică spre stratul de metal care este tăiat (Fig. 38, o).

Când suportul se mișcă de jos în sus, are loc frezarea în jos. În acest caz, dinții tăietorului se deplasează în raport cu piesa de prelucrat în direcția de la capătul cu partea netăiată a dinților până la capătul cu partea tăiată, adică împreună cu stratul de metal tăiat (Fig. 38, b) .

Datorită direcției inegale a forței în timpul frezării în sus și în jos, aceasta afectează diferit procesul de tăiere.

Avantaje

Sarcina pe mașină este mai netedă și indiferent de suprafața piesei de prelucrat, procesul de tăiere se desfășoară lin și uniform
Întărirea suprafeței tratate datorită deformării metalului

Dezavantajele frezării în sus

Forțele de tăiere au drept scop ruperea piesei de prelucrat de pe dispozitiv și acest fapt necesită fixarea sa fiabilă în dispozitivul de bază.
Uzura semnificativă și rapidă a sculei de tăiere, care la rândul său nu permite lucrul în condiții de tăiere ridicate
Îndepărtarea slabă a așchiilor. Zboară în fața tăietorului și poate intra în zona de tăiere, ceea ce va duce la zgârieturi pe suprafața prelucrată.

orez. 38 b, d, f

Forța de presiune asupra dinților tăietori R, perpendicular pe suprafața lor, poate fi descompusă în două direcții: într-o forță orizontală R Г și o forță verticală R В.

În timpul contrafrezării, o forță orizontală acționează asupra frezei în direcția față de axa acesteia (Fig. 38, c) și presează etrierul departe de ghidajele suportului, drept urmare stabilitatea frezei scade.

În timpul frezării în jos, o forță orizontală acționează asupra frezei spre axa acesteia și apasă suportul împotriva ghidajelor, crescând stabilitatea frezei, ceea ce îmbunătățește precizia de prelucrare și vă permite să lucrați la viteze mai mari.

În timpul frezării în contra, șurubul care mișcă etrierul în jos apasă pe părțile superioare ale piuliței etrierului (Fig. 38, d), iar forța verticală este îndreptată împotriva direcției de avans și apasă piulița la rotațiile șurubului; Acest lucru elimină golurile dintre ele, iar tăietorul funcționează cu o avans uniformă, fără vibrații.

În timpul frezării în jos, șurubul care mișcă etrierul în sus apasă pe părțile inferioare ale piuliței se rotește (Fig. 38, e), iar direcția forței verticale coincide cu direcția de avans. În momentul în care dinții tăietorului se intersectează, forța verticală crește (R B > S) și împinge piulița în depărtare de șuruburile din cauza spațiului dintre ele; etrierul oscilează, creând un flux neuniform, rezultând vibrații. Pentru a elimina presarea piuliței în mecanismul de mișcare a etrierului, se folosesc dispozitive care presează piulița pe șurub (piulițe de compensare, contragreutăți, sisteme hidraulice).

Dacă mașina este echipată cu un dispozitiv de compensare, frezarea în jos are un avantaj față de frezarea în sus, deoarece asigură o curățenie mai mare a dinților tăiați și vă permite să lucrați la viteze mai mari.

Avantajele frezării în jos:

Datorită faptului că forțele de tăiere care apar în timpul frezării în jos sunt direcționate în direcția piesei de prelucrat, aceasta este apăsată pe dispozitivul de strângere și, prin urmare, nu este nevoie să folosiți dispozitive de strângere sofisticate și să privați piesa de prelucrat de toate gradele de libertate. .
Durabilitatea frezei este mult mai mare decât la frezarea în contra, deoarece uzura dinților sculei este suprafetele posterioare mai puțin semnificativ și merge uniform
Calitatea suprafețelor are o rugozitate bună datorită deformării netede a adaosului de metal îndepărtat
Direcția convenabilă a curgerii așchiilor. Rămâne în spatele instrumentului de tăiere și este ușor de îndepărtat

Dezavantajele frezării în jos:

Probabil cel mai de bază dezavantaj este imposibilitatea utilizării acestei metode la prelucrarea pieselor cu suprafețe brute, netratate (forjate, turnate, ștanțare). Acest lucru se datorează faptului că diverse incluziuni solide conținute în crustă pot uza foarte mult instrumentul sau chiar pot duce la spargerea acestuia.
Deoarece dinții tăietorului funcționează sub sarcini de șoc, este necesar ca dispozitivul să fie fixat rigid și sigur pe mașină. Și mașina în sine trebuie să fie destul de rigidă.
Nu ar trebui să existe goluri în mecanismele de mișcare a mesei pentru a preveni vibrațiile.