Попутное и встречное фрезерование — преимущества и недостатки

Попутное и встречное фрезерование.

И снова здравствуйте друзья! Сегодня будем вести разговор про попутное и встречное фрезерование, а именно про плюсы и минусы этих видов механической обработки. Различий на самом деле в них не много однако преимущества и недостатки существенные.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

p, blockquote 3,0,1,0,0 —>

Попутное и встречное фрезерование.

Вот мы подошли к теме попутное и встречное фрезерование которая как никогда актуальна при описании двух самым популярных видов. В основном два этих вида фрезерования описывают себя самим названием попутное (по пути) и встречное (на встречу заготовке).

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

Если вы еще не совсем знакомы с основными видами фрезерования то рекомендую вам ознакомиться с моей статьей — фрезерование и его основные виды.

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

p, blockquote 6,0,0,0,0 —>

Попутное фрезерование.

p, blockquote 7,1,0,0,0 —>

И так если обратить внимание на представленный рисунок, то по нему видно, что направление подачи заготовки направлено в одном направлении с вращением режущего инструмента. Многие инженеры технологи называют такую обработку фрезерованием по подаче 🙂 .

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

Плюсы попутного фрезерования.

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

• 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.

Минусы попутного фрезерования.

Встречное фрезерование.

p, blockquote 10,0,0,1,0 —>

Видим, что при встречном фрезерование направление вращение режущего инструмента направлено на встречу заготовке или как говорят на встречу или против подачи . При использовании данного вида наблюдается повышенный износ режущего инструмента — фрезы. Но зато достигается большая производительность.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Плюсы встречного фрезерования.

Минусы встречного фрезерования.

Наглядное видео про попутное и встречное фрезерование.

Заключение.

Ну вот пожалуй на сегодня все ! Как вы уже поняли из статьи попутное и встречное фрезерование имеет как плюсы так и минусы и выбирать тот или иной метод обработки заготовки необходимо в зависимости от материала, оборудования и качества обрабатываемой и получаемой поверхности.

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

Подписывайтесь на обновления моего блога друзья! ВСЕМ ПОКА.

p, blockquote 13,0,0,0,0 —> p, blockquote 14,0,0,0,1 —>

Попутное и встречное фрезерование — преимущества и недостатки

Содержание: Скрыть Открыть

• Попутное фрезерование
• Особенности встречного метода
• Выводы

При обработке металлов резанием с помощью цилиндрических и дисковых фрез имеется возможность выбора направления подачи инструмента относительно движения заготовки – попутное и встречное. У каждого из способов обработки есть свои достоинства и недостатки, выбор направления движения зависит от характера обработки детали.

Попутное фрезерование

При попутном режиме резания движение детали совпадает с направлением перемещения фрезы. Главной особенностью данного способа является скачкообразное погружение зуба в заготовку и, соответственно, сильная ударная нагрузка и повышенный износ режущей части. Это наиболее заметно при обработке поверхностно уплотненных деталей, а также при использовании цилиндрического прямозубого инструмента.

Важным эффектом попутного реза является уплотнение поверхности детали. В зависимости от технологических требований это может быть как достоинством, так и недостатком метода. Уплотнение происходит по причине пластинчатой деформации срезаемого слоя. Преимуществом попутной обработки является давление фрезы на заготовку, что увеличивает жесткость сопряжения и точность фрезерования.

Основные достоинства метода:

• Простое удаление стружки благодаря тому, что она образуется позади инструмента.
• Нет необходимости в применении специальных прижимных механизмов, для обеспечения жесткости сопряжения достаточно силы резания.
• Плавный съём металла и, соответственно, высокое качество поверхности.
• Медленный и равномерный износ зубьев фрезы, увеличение ресурса работы инструмента.

Одним из недостатков попутного фрезерования является необходимость отсутствия зазоров при передвижении стола. В противном случае обработка будет сопровождаться серьёзными вибрационными нагрузками и уменьшением качества обработки. Второй важный недостаток – ударная нагрузка на зубья фрезы.

Все эти ограничения позволяют применять попутное фрезерование только на жестких станках при повышенных требованиях к фиксации заготовки. Большое значение играет и качество поверхности, при низком качестве обработки фреза может быстро выйти из строя. Поэтому данный способ фрезерования не подходит для поковок, штамповок и других заготовок без предварительной черновой обработки.

Особенности встречного метода

При встречном фрезеровании направление вращения фрезы противоположно движению детали. Поэтому если при попутном основной действующей силой реза является сминание поверхностного слоя, то при встречном большую часть работы выполняют растяжение и изгиб. Это обеспечивает плавное погружение зуба и увеличение ресурса эксплуатации инструмента даже при обработке деталей с упрочненным поверхностным слоем. Но при этом возможно и проскальзывание зуба, что приводит к увеличению прочности продавленного слоя металла.

Недостатком метода является сложность удаления стружки, непостоянство её толщины. Вследствие этого возникает вибрация и снижается качество обработки. Поэтому требуется максимально прочная фиксация детали.

Выводы

У каждого из методов есть свои достоинства и недостатки, и выбор зависит от условий фрезерования и требований к качеству поверхности. Попутное фрезерование оптимально для:

• чистовой обработки;
• съёма тонкого слоя за один проход;
• фрезерования деталей без поверхностного упрочнения.

Соответственно встречное более всего подходит для черновой обработки и работы с поверхностно упрочненными деталями. Оба способа широко используются в современной металлообработке.

Встречное и попутное фрезерование / Up and down cut milling

138 Пособие SANDVIK COROMANT 2009 Обработка металлов резанием Инструмент и оснастка Стр.D7

Попутное и встречное фрезерование Описание методов фрезерной обработки металлов и сплавов Попутное фрезерование предпочтительный метод При попутн

Попутное и встречное фрезерование Описание методов фрезерной обработки металлов и сплавов Попутное фрезерование предпочтительный метод При попутном фрезеровании скорость резания и движение подачи сона-правлены. В этом случае снижается эффект затирания и, как следствие, обеспечивается меньший нагрев инструмента и минимальное упрочнение материала. Встречное фрезерование При встречном фрезеровании скорость резания и движение подачи заготовки направлены в противоположные стороны. При попутном фрезеровании толщина стружки при входе зуба в резание максимальна При встречном (традиционном) фрезеровании в момент врезания толщина стружки равна нулю, а на выходе из резания максимальна Всегда используйте попутное фрезерование для обеспечения лучших условий резания Диаметр инструмента и взаимное положение фрезы и заготовки Выбор диаметра фрезы обычно дела- Положение фрезы относительно заготов- ется на основании ширины заготовки ки и ширина фрезерования опреде- с учетом мощности, необходимой для ляющие факторы для всей операции. осуществления процесса обработки. Диаметр инструмента должен быть на 20-50% больше ширины фрезерования Правило 2/3 (например, для фрезы 160 мм) — 2/3 перекрытие (100 мм) — 1/3 вне обработки (50 мм) При обработке размещайте инструмент со смещением относительно оси симметрии детали для оптимизации направления действия сил резания SANDVIK D 7 Теория A

103 Руководство DORMER 2008 Обработка металлов резанием на металлорежущих станках Стр.103

Встречное и попутное фрезерование на станках по металлу Достоинства и недостатки При фрезеровке против подачи стружка имеет максимальную толщину в конце реза

Встречное и попутное фрезерование на станках по металлу Достоинства и недостатки При фрезеровке против подачи стружка имеет максимальную толщину в конце реза _ Направление движения подачи противоположно вращению инструмента. За: Нагрузка во время врезание зуба не зависит от рельефа поверхности заготовки. Загрязнения и корка на поверхности заготовки не влияют на стойкость инструмента. Плавный и мягкий процесс резания, выполняемый острыми режущими зубьями. Против: Инструмент имеет склонность к вибрациям. Необходимость надежного закрепления заготовки, т.к. она может быть вырвана из приспособления. Более быстрый износ инструмента, чем при попутном фрезеровании. Стружка падает перед фрезой — удаление стружки затруднено. Действующая сила стремится поднять вверх заготовку. Из-за высокого трения при снятии стружки минимальной толщины, в начале резания требуется более высокая мощность. Обработанная поверхность может быть испорчена стружкой, увлекаемой режущими зубьями Фрезерование Обработка шпоночных пазов с допуском Р9 Важно подчеркнуть возможность фрезерования шпоночных пазов с допуском Р9 (см. таблицу на стр.29). Наши фрезы, обладающие такой возможностью, обозначены значком Р9. Встречное и попутное фрезерование Фрезерование может быть встречным или попутным Встречное фрезерование Попутное фрезерование ВСТРЕЧНОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ При встречном фрезеровании, также называемом фрезерованием

104 Руководство DORMER 2008 Обработка металлов резанием на металлорежущих станках Стр.104

Попутное и встречное фрезерование на металлорежущих станках Достоинства Недостатки При фрезеровке по подаче стружка имеет максимальную толщину в начале реза

Попутное и встречное фрезерование на металлорежущих станках Достоинства Недостатки При фрезеровке по подаче стружка имеет максимальную толщину в начале реза _ Направление движения подачи совпадает с вращением инструмента. За: Одна из составляющих силы резания удерживает заготовку на месте, что важно для нежестких деталей. Простое удаление стружки, остающейся позади фрезы. Меньший износ — стойкость инструмента больше на 50 %, чем при встречном фрезеровании. Лучшее качество обработанной поверхности — меньше стружки увлекается режущими зубьями. Меньшая потребляемая мощность — могут использоваться фрезы с более положительной геометрией. При попутном фрезеровании сила резания прижимает заготовку — что упрощает и удешевляет конструкцию приспособления. Против: Вследствие высокой ударной нагрузки при врезании режущих зубьев в заготовку, приспособления должны иметь высокую жесткость, а зазор в механизме подачи стола должен быть выбран. Попутное фрезерование не может применяться при обработке заготовок с коркой — поковок, отливок и горячекатаного проката. Твердая корка с абразивными включениями может привести к повышенному износу и повреждению режущих зубьев, что снижает стойкость инструмента. Концевые фрезы для обработки сложных поверхностей Фрезы со сферическим концом, также называемые шаровыми, имеют торцевую поверхность в виде полусферы. Они широко применяются при обработке штампов и пресс-форм, деталей со сложными поверхностями в автомобильной, аэрокосмической и оборонной промышленности. Эффективный диаметр фрезы является основным параметром при расчете необходимой частоты вращения шпинделя. Он определяется как диаметр фрезы на расстоянии от торца, равном глубине резания. Эффективный диаметр зависит от двух величин: радиуса закругления фрезы и глубины резания. De = 2 V R2 — (R — A )2 E ‘ p’ D E = Эффективный диаметр R = Радиус закругления фрезы Ap = Глубина резания 104 Фрезерование ПОПУТНОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ При попутном фрезеровании, также называемом фрезерованием “

1650 Каталог WALTER 2012 Режущий инструмент и инструментальная оснастка Стр.

Фото процесса фрезерования на горизонтально-фрезерном станке заготовки длиннокромочными фрезами (кукуруза) со сменными твердосплавными пластинами

Фото процесса фрезерования на горизонтально-фрезерном станке заготовки длиннокромочными фрезами (кукуруза) со сменными твердосплавными пластинами _ Фрезерование Общий каталог инструмента WALTER на русском языке за 2012 год Токарная обработка Сверление Резьбонарезание Инструментальная оснастка режущими Общий каталог инструмента Walter 2012 Иллюстрация фрезерным инструментом

Попутное и встречное фрезерование

#1 OFFLINE bubu27

• Пол: Мужчина
• Город: Астана
• Из:Астана

Добрый день. раньше при создании УП я не обращал внимания на способ обработки. использовал то что стоит по умолчанию. задался вопросом какой способ и в каком случае нужно выбирать, и из чего исходить.

• Наверх

#2 OFFLINE Buzl

• Пол: Мужчина
• Город: СССР, Пенза
• Из:USSR, Komsomolsk-on-Amure

поиск и флаг в руки.
встречка — отжимает фрезу от материала, попутка прижимает.
на разном материале по разному..

• Наверх

#3 OFFLINE Vara

• Пол: Мужчина
• Из:Москва

• 4

• Наверх

#4 OFFLINE Rionet

• Пол: Мужчина
• Город: Волгоград
• Из:Волгоград

Чистовая обработка металлов — только попутная.

Встречный рез всегда втягивает фрезу в материал, а попутный выталкивает. Если хотите получить размер не используйте встречное направление на финише ибо в таком случае размер детали будет зависеть от величины съема. Лучше сделать пару попутных чистовых и получить размер.

• Наверх

#5 OFFLINE zipman

• Из:Almaty

Вопрос знатокам насчёт встречного/попутного фрезерования. Правда ли, что встречное фрезерование всегда лучше? я правильно понимаю, что при стратегии «смещение» результат должен быть лучше чем при растре, так как там чередуется встречное/попутное фрезерование?

Сообщение отредактировал Admin: 14 Декабрь 2018 — 11:38
Перенесено

• Наверх

#6 OFFLINE Stein82

• Пол: Мужчина
• Из:Владимир

Всем привет, тоже недавно обратил внимание на направление резания дерева. резал фанеру кукурузой по умолчанию попуткой. оставался всё равно ворс. решил попробовать спиральную с отводом стружки вниз профрезеровал, ворса меньше но он есть и тут на одном из форумов мне посоветовали поменять направление резания на фанере поставил встречное. та же спиральная фреза однозаходная с отводом стружки вниз- рез чистый гладкий в обработке практически не нуждается. фанера 8 мм фреза 2мм стружка вниз однозаходная. режу за один проход 18 тыс об. скорость подачи 1200 мм/мин.

Встречное и попутное фрезерование

Встречное и попутное фрезерование — операции, выполняемые дисковыми или цилиндрическими фрезами и зависящие от направления подачи.

Данные способы фрезерования отличаются не только выбором инструмента и направления подачи, но и толщиной среза. Она может иметь нулевое значение при входе фрезы или, наоборот, максимальное, в зависимости от того, какой тип фрезерования используется.

Встречное фрезерование

Особенность встречного фрезерования состоит в несовпадении движения фрезы и обрабатываемой заготовки. Фреза и заготовка движутся в противоположных направлениях.

Во время встречного фрезерования изменение толщины среза происходит от минимального значения до максимальной отметки на завершающем этапе.

Плавность встречного фрезерования обусловлена постепенным нарастанием толщины среза и равномерным распределением нагрузки станка.

Попутное фрезерование

Попутное фрезерование означает совпадение движений фрезы и заготовки.

При попутном фрезеровании толщина среза меняется от максимального значения в момент входа фрезы до минимальной отметки при выходе режущего инструмента из обрабатываемой поверхности.

Попутное фрезерование связано с повышенной нагрузкой и на инструмент, и на станок. Это обуславливается резким ударом, возникающим в результате столкновения фрезы и заготовки. Попутное фрезерование рекомендуется выполнять на достаточно жестких и виброустойчивых станках.

Достоинства попутного фрезерования

При всех положительных свойствах встречного фрезерования, попутное фрезерование обладает большими достоинствами – наилучшая фиксация заготовки при помощи стола и направляющих; положительный угол наклона режущей кромки; высокая степень устойчивости фрезы. Во время встречного фрезерования фреза стремится оторвать заготовку от стола, что снижает качество обработки.

Оборудование для фрезерования

Фрезерный станок становится основным оборудованием для осуществления данной операции. Фрезерование можно производить на токарно-фрезерном станке, в котором сочетаются функции токарного станка и фрезерного оборудования. Токарный станок в случае необходимости можно приобрести и как самостоятельное оборудование, не совмещающее функции фрезерного станка.

Особенности технологий встречного и попутного фрезерования

Фрезерование, в зависимости от направления подачи и используемого металлорежущего инструмента, может быть:

• встречным;
• попутным.

Выбор в пользу той или иной технологии осуществляется на основании не только типа фрезы и направления подачи, но и толщины среза. При этом и встречное, и попутное фрезерование обладают как преимуществами, так и недостатками.

Специфика технологии попутного фрезерования

Под данной разновидностью фрезерных работ подразумевается, что обрабатываемое металлоизделие перемещается в одном направлении с движением фрезы. К достоинствам этой технологии можно отнести:

• простоту удаления образуемой в ходе работ стружки с заготовки, поскольку она остается за инструментом;
• отсутствие необходимости монтажа специальных зажимных приспособлений на металлорежущее оборудование, так как заготовка прижимается к столу за счет сил резания;
• обеспечение отменной шероховатости за счет плавного снятия припуска с болванки;
• медленный и равномерный износ зубьев фрезы, что позволяет снизить себестоимость фрезерных работ и продлить эксплуатационный период режущего инструмента.

Без «минусов» попутное фрезерование также не обходится. Прежде всего, при данном виде обработки нужно проверить устройство передвижения стола на наличие зазоров. Если они обнаруживаются, то следует быть готовым к сильным вибрациям, которые негативно отображаются на качестве работ.

Еще одна проблема – сильная ударная нагрузка на зубья фрез. Следовательно, чтобы сделать возможным использование фрез, станок должен обладать высокой жесткостью. Только на таких металлорежущих агрегатах можно максимально надежно закрепить заготовку.

Попутное фрезерование не подходит для обработки штамповок, поковок и прочих металлоизделий с необработанной поверхностью. Это объясняется тем фактом, что подобные болванки содержат особые включения, при попадании на которые зубья фрезы начинают выкрашиваться.

Характерные черты встречного фрезерования

Встречное фрезерование или фрезерование «против подачи» (так его называют многие специалисты) – способ металлообработки, при котором инструмент вращается в направлении, противоположном подаче обрабатываемого изделия. Реализация технологии сопровождается сложностями с отводом стружки. Выполняется этот процесс крайне неудобно из-за того, что образуемая стружка скапливается перед фрезой, а это значительно ускоряет ее износ.

При закреплении заготовки на столе необходимо применять специальные зажимы, обеспечивающие прочную фиксацию. Особенностью таких приспособлений является усложнение конструкции станка и снижение его эффективности.

Встречное фрезерование практически не используется при чистовой металлообработке, поскольку стружка серьезно повреждает обработанную металлическую поверхность. Кстати, неравномерность толщины снимаемого слоя металла – еще один недостаток данной методики металлообработки.

Что касается «плюсов» встречного фрезерования, то они сводятся к:

• упрочнению поверхностного слоя детали, обусловленного деформацией материала;
• мягкому осуществлению процесса резания, независимо от обрабатываемого металла. При этом плавно нагружается фрезерный станок.

В итоге, каждый из приведенных выше типов фрезерования обладает и преимуществами, и недостатками. Из этого следует, что выбор методики должен осуществляться индивидуально для каждого случая с учетом требуемой чистоты обработки. Узнать больше о фрезеровании можно на этом сайте.

Встречное и попутное фрезерование

1. Что такое встречное фрезерование?
2. Достоинства и недостатки попутного метода
3. Применение

Встречным и попутным фрезерованием называются работы, которые можно вести при помощи дисковых или цилиндрических фрез, способ зависит от того, в каком направлении происходит подача материала.

Различие способов заключается не только в этом, но и в толщине среза. В зависимости от того, какой способ фрезеровки выбран, она может быть нулевой на начале резания или, наоборот, иметь в этом месте максимально допустимое значение.

Что такое встречное фрезерование?

Встречное фрезерование – это способ фрезеровки, при котором режущий инструмент движется по направлению, встречному по отношению к заготовке. Такое определение наиболее точно отражает суть этого способа, особенностью которого является высокая производительность. Однако есть и минус – быстро изнашивается режущая фреза.

Основными преимуществами встречного фрезерования являются:

выполняемые операции высокоточные;

фрезерная установка не перегружена и не подвергается чрезмерной нагрузке;

даже если заготовка из жесткого материала, ее обработка производится мягко.

Изнашивается фреза из-за попадания на нее большого количества стружки во время обработки. К сожалению, способа для предотвращения износа пока не придумано. Происходит это из-за того, что режущая кромка слишком сильно вжата в обрабатываемую деталь, трение и температура очень высокие, а также из-за направления, в котором движется фреза.

Когда производится фрезеровка встречным способом, надо соблюдать следующее условие – заготовку нужно прочно и надежно зафиксировать на станке, чтобы она не гуляла. Это необходимо потому, что силы резания отрывают фрезу и обрабатываемую деталь друг от друга из-за действия радиальных сил. Соответственно, после жесткой фиксации детали возможности станка ограничиваются, вследствие чего происходит снижение эффективности работы.

Есть и еще один нюанс. Попадание стружки на заготовку влечет повреждение ее поверхности. Поэтому с высокой вероятностью потребуется дополнительно произвести чистовую обработку изделия. Стружка имеет минимальную толщину (нулевую) в начале процесса резания, а максимальную – на выходе из него, то есть толщина среза изменяется. Из-за того что стружка получается довольно толстой, и деталь во время выхода из резания сильно нагревается, напряжение может быть излишне высоким. На состоянии обрабатывающего инструмента это скажется губительно, каждая из режущих кромок может выйти из строя. Помимо этого, стружка часто налипает или наваривается на зубчики фрезы, оставаясь там до следующей операции. Как только режущая кромка начнет процесс резания с налипшей стружкой, она обязательно будет повреждена.

Способ встречной фрезеровки хорош, если обрабатываются детали из жаропрочных сплавов, причем при помощи керамических пластин. И еще – если имеются перепады в припусках на обработку, удобнее фрезеровать указанным способом.

Достоинства и недостатки попутного метода

Способ попутного фрезерования (иначе он называется фрезерованием по подаче) означает, что заготовка подается в том же направлении, что и скорость фрезеровки. Схема точно такая же, как у встречного фрезерования, различие только в направлении. При использовании способа встречной фрезеровки вся пыль, образующаяся в процессе резки, летит на поверхность режущей кромки, а при использовании способа фрезеровки по подаче она остается позади фрезы и не наносит ей вреда. В этом состоит основное отличие этих двух способов.

Если особенности оборудования позволяют использовать способ фрезерования по подаче, то он, безусловно, предпочтительнее для обработки. При использовании попутного фрезерования происходит уменьшение толщины стружки по пути из входа в резание до выхода из него. Таким образом, зубья режущей кромки не затираются, а заготовка по поверхности не выглаживается в момент начала резания. Соотношение диаметра фрезы и ширины фрезеровки для каждого типа станка выверяется отдельно, общих правил нет. Есть плюсы в том, что стружка имеет большую толщину. По воздействием силы в процессе резьбы фреза плотно прижата к обрабатываемой детали, именно поэтому обеспечивается постоянное контактирование зубчиков на режущей кромке с деталью.

Чтобы стружка не стала излишне толстой, а режущая кромка не получила повреждений, механизм подачи в рабочем столе должен быть оборудован беззазорным приводом. Для этого нужно обзавестись специальным устройством, уничтожающим зазор, который возникает между гайкой и ходовым винтом в результате воздействия сил резания. Если такой привод обеспечить нельзя, лучше использовать встречную фрезеровку.

Никакой особенной фиксации для фрезерования по подаче не требуется, деталь и так прижмется к поверхности рабочего стола.

Преимущества для этого способа характерны следующие:

у изделия отсутствуют лишние шероховатости и неровности;

режущая кромка подвергается значительно меньшему давлению;

стружка снимается плавно, а значит, срок службы фрез возрастает;

плавность снятия стружки делает изделие более гладким, то есть, оно не нуждается в дополнительной обработке.

Есть у этого способа и изъяны. Операции, которые производятся во время фрезерования по подаче, менее точны. Если на рабочем столе имеются зазоры, процесс фрезеровки будет сопровождаться высокой вибрацией, что, разумеется, ухудшит итоговое качество изделия. Увеличится и нагрузка на зубчики режущего инструмента. И, поскольку нагрузка на зубчики фрезы во время обработки ударная, то необходима жесткая фиксация оборудования на станок. А также и станок не может быть нежестким, он обязательно должен быть устойчивым, хорошо зафиксированным, не иметь провисающих или ненадежных поверхностей.

Применение

Для попутной фрезеровки необходимо оборудование с жесткой поверхностью и фиксацией. Только так можно закрепить обрабатываемую заготовку прочно и надежно, чтобы получить качественный результат. Если же нужно обработать штамповку, поковку, литую деталь или же изделие, у которого имеется дополнительная необработанная поверхность, то такой способ будет отличаться малой эффективностью. Кроме того, наличие твердых включений в детали могут вызвать значительный износ инструмента или (при самом плохом исходе) спровоцировать его поломку.

Встречное фрезерование дает обрабатываемой детали дополнительную плотность, это считается одним из достоинств способа. Тем не менее очень высокая степень износа режущей кромки, а также низкая производительность делают его эффективным далеко не в каждом случае, и уплотнение детали может пойти совсем не на пользу процессу фрезеровки.

Метод встречной фрезеровки более востребован, когда требуется провести черновую обработку, а попутной – когда нужна чистовая обработка. Для черновой обработки не подойдет попутный метод из-за того, что, когда зубья режущей кромки заходят в срезаемый слой, нагрузка на них очень высока.

Фрезеровкой любого типа нужно заниматься на фрезерном либо токарно-фрезерном станке – на нем будут совмещены опции для токарных работ и фрезеровочных. При необходимости возможно приобретение токарного станка отдельно в качестве дополнительного оборудования.

В зависимости от того, какого качества деталь нужна, и следует выбирать способ ее фрезеровки. Нет плохого и нет хорошего способа фрезерования, каждый обладает и достоинствами, и недостатками.

Встречное фрезерование. Попутное фрезерование при нарезании зубчатых колес на зубофрезерном станке

Перемещение суппорта при фрезеровании

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.

Встречное фрезерование

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.

• 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

Попутное фрезерование

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.

Циклы зубофрезерования цилиндрических колес на зубофрезерном станке

• 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.

Встречное и попутное фрезерование

Разбираемся в разнице качества фрезерования при встречном и попутном направлении режущих граней относительно материала.

Во время встречного фрезерования зуб фрезы во время снятия стружки с обрабатываемого материала нагружается плавно, благодаря чему ресурс инструмента исчерпывается гораздо дольше по сравнению с попутным фрезерованием.

Такой способ фрезерования также поможет продлить срок службы фрезы в случае с поверхностно уплотненной заготовкой, так как снятие стружки начинается с неплотного подкоркового слоя материала.

В зависимости от направления вращения фрезы выделяют 2 типа фрезерования: встречное и попутное.

Попутным называют такой способ фрезерования, при котором подача материала совпадает с направлением вращения фрезы, рис.1.

Рис. 1. Встречное фрезерование — А. Попутное фрезерование- Б.

Если же направление фрезерования и подача противоположно направлены, то имеем дело со встречным фрезерованием

Как недостатки, так и преимущества есть у обоих способов.

При попутном фрезеровании зуб фрезы в момент входа в заготовку нагружается скачкообразно, происходит удар о поверхность обрабатываемого материала. Как следствие из этого получаем повышенный износ инструмента. Наиболее существенно этот эффект проявляется при обработке поверхностно уплотненного материала и обработке поверхности прямозубыми цилиндрическими фрезами.

При попутном фрезеровании происходит уплотнение обрабатываемой поверхности. Это, конечно, нельзя однозначно отнести к достоинствам или недостаткам. Уплотнение связано с тем, что непосредственно в зоне обработки происходят пластические деформации срезаемого слоя материала, а благодаря тому, что силы давления фрезы и реакции заготовки в зоне обработки направлены встречно, происходит сминание (то самое уплотнение) слоя материала заготовки.

Благодаря тому, что фреза в процессе работы давит на заготовку, прижимая ее к опорной поверхности и тем самым увеличивая жесткость сопряжения, точность обработки получается выше, по сравнению со встречным фрезерованием.

Во время встречного фрезерования зуб фрезы во время снятия стружки с обрабатываемого материала нагружается плавно, благодаря чему ресурс инструмента исчерпывается гораздо дольше по сравнению с попутным фрезерованием. Такой способ фрезерования также поможет продлить срок службы фрезы в случае с поверхностно уплотненной заготовкой, так как снятие стружки начинается с неплотного подкоркового слоя материала. В области же плотной корки (выделена область «А» на рис.1 б) разделение материала происходит во многом за счет сил растяжения и изгиба. Эти виды нагрузки требуют гораздо меньшего усилия для разрушения материала, в отличие от сминания, которое имеем в случае с попутным фрезерованием.

При встречном способе фрезерования изменение плотности обрабатываемого слоя материала происходит в меньшей степени. Однако при этом возможно проскальзывание зуба по поверхности заготовки, что приведет к упрочнению продавленного слоя и последующему увеличению требуемой для обработки нагрузки.

При встречном способе обработки материала фреза в процессе работы стремится вытянуть слой материала из заготовки. При этом толщина срезаемой стружки непостоянна. Из-за вызываемых при этом упругих деформаций возникает вибрация и, как следствие, снижается качество обрабатываемой поверхности.

Итак, учитывая названные преимущества и недостатки рассматриваемых способов фрезерования можно сделать выводы, что попутное фрезерование больше подходит для:

— в случаях, когда снимается тонкий слой за проход;

— обработки поверхностно не уплотненных материалов.

Встречное фрезерование больше подходит для:

— черновой обработки материала;

— обработки поверхностно уплотненных материалов.