Operazione di fresatura CNC
La fresatura è il approccio manifatturiero sottrattivo, che rimuove il materiale dal pezzo in lavorazione per convertirlo in una forma desiderabile. Si ottiene alimentando continuamente il pezzo in lavorazione in un utensile rotante.
In genere, la rotazione dell'utensile da taglio per fresatura è unidirezionale, in senso orario! Tuttavia, l'alimentazione può essere effettuata in senso orario o antiorario. In base al movimento del pezzo, esistono due approcci di fresatura; Fresatura concorde e Fresatura convenzionale. La fresatura concorde comporta l'avanzamento del pezzo lungo la stessa direzione del movimento dell'utensile, mentre convenzionale si riferisce a fornire contro la direzione dell'utensile.
Questo articolo discuterà convenzione e fresatura in salita, loro vantaggi e svantaggi e scenario comparativo in diversi aspetti.
Il processo di fresatura convenzionale
L'utensile da taglio ruota contro l'avanzamento nel processo di fresatura convenzionale. Quindi lo spessore del truciolo parte da zero nella posizione iniziale e aumenta continuamente per uscire da una punta tagliente. Sia le macchine manuali che quelle a controllo numerico possono eseguire la fresatura convenzionale, ideale per la fresatura di massa.
Diagramma schematico della controfresatura
La fresatura convenzionale è anche nota come Up Milling poiché inizia con il fondo del taglio. Quando il pezzo in lavorazione entra in contatto per la prima volta con i denti di taglio, l'utensile viene sfregato con forza, provocando una rapida usura. I denti del cutter colpiscono il materiale e spingono contro il movimento, gettando via i trucioli davanti al cutter. Può causare il taglio e l'aumento dei trucioli ruvidezza della superficie.
Vantaggi della fresatura convenzionale
1. Gioco minimo
Lo spazio creato dal movimento durante le inversioni degli assi è il gioco. Il movimento dell'utensile rotante e del pezzo in lavorazione non genera alcun gioco durante la fresatura convenzionale. Il gioco influisce sulla precisione della fresatura, ma non preoccuparti; la fresatura convenzionale previene il gioco.
2. Stabilità
L'aumento graduale dello spessore e della larghezza del truciolo ha un vantaggio significativo, mantiene stabile il pezzo e crea meno vibrazioni. La stabilità del pezzo durante la fresatura produce pezzi molto precisi.
3. Bassa possibilità di tagli indesiderati
Il movimento opposto dell'avanzamento provoca la deflessione dell'utensile, riducendo al minimo la probabilità di tagli indesiderati. Inoltre, se lo fa, la profondità di taglio sarà minima.
Svantaggi della fresatura convenzionale
1. Generazione di calore
La controrotazione del pezzo comporta un elevato attrito con la fresa nel punto iniziale, che genera calore. Inoltre, la larghezza e lo spessore dei trucioli aumentano continuamente dal punto zero alla posizione di uscita, indicando che l'utensile sta assorbendo calore. Riduce la durata dell'utensile da taglio e riduce la qualità della parte lavorata.
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2. Rugosità superficiale
Il continuo aumento della forza di taglio dalla posizione iniziale a quella di uscita potrebbe causare una flessione tra il pezzo in lavorazione e l'utensile da taglio. La deflessione crea una superficie relativamente ruvida. Inoltre, anche i fenomeni di ritaglio del truciolo contribuiscono alla finitura superficiale ruvida.
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3. Minore durata dell'utensile
Generazione di calore eccessivo, aumento continuo della forza di taglio e attrito con il pezzo sono tutti motivi di usura. Influisce sulla precisione della fresatura e sulla durata dell'utensile.
Tutti i materiali, inclusi metalli, leghe, polimeri e ceramiche, possono essere lavorati utilizzando la fresatura convenzionale. Produce una scarsa finitura superficiale, rendendola più adatta per il taglio primario o parti che comportano la post-elaborazione.
Il processo di fresatura in concordanza
Diagramma schematico della fresatura concorde
Nel processo di fresatura concorde, l'avanzamento avviene nella stessa direzione dell'utensile da taglio. L'unidirezione della taglierina e la direzione di avanzamento rimuovono la massima quantità di materiale mentre la taglierina tocca il pezzo nella posizione iniziale. Pertanto lo spessore del truciolo inizia al massimo al lavoro iniziale e diventerà zero al punto di uscita della taglierina.
L'utensile di fresatura lascia i trucioli dietro la taglierina, che riducono al minimo il rischio di ritaglio. L'attrito tra il pezzo e l'utensile da taglio è inferiore rispetto alla fresatura convenzionale, quindi riduce l'usura dell'utensile da taglio.
Vantaggi della fresatura concorde
1. Finitura superficiale liscia
La graduale diminuzione della dimensione del truciolo dal punto di taglio iniziale al punto di uscita diminuisce proporzionalmente la forza di taglio. Questo comportamento della fresatura concorde crea una finitura superficiale più liscia. Inoltre, la fresatura concorde impedisce la rifinitura dei trucioli, contribuendo a ottenere una superficie più fine.
2. Bassa generazione di calore
L'accumulo di calore nel pezzo e nei trucioli è maggiore dell'utensile poiché la dimensione del taglio diminuisce costantemente. Inoltre, il taglio verso il basso riduce la forza di tenuta necessaria e riduce l'attrito.
3. Migliore durata dell'utensile
La bassa produzione di calore e il minore attrito contribuiscono a una migliore durata dell'utensile. Nella fresatura concorde, il pezzo ha una flessione limitata, che limita l'esposizione dell'utensile a sollecitazioni eccessive. Pertanto, il basso attrito, il calore, la deflessione e lo stress contribuiscono a migliorare la durata dell'utensile.
Svantaggi della fresatura in concordanza
1. Contraccolpo
La forza tagliente nel pezzo in lavorazione tira la tavola contro la parte posteriore della filettatura della madrevite (Fresatura in salita rispetto a fresatura convenzionale, 2019). Crea un contraccolpo a causa dell'effetto sull'impegno del flauto.
Il contraccolpo potrebbe causare lesioni al pezzo e all'operatore. Si ritiene di utilizzare la fresatura concorde con vecchie fresatrici perché le schegge volanti possono causare danni fisici all'operatore. Un eliminatore di gioco è una configurazione aggiuntiva al processo di fresatura concorde, che previene il problema del gioco.
2. Materiale più duro
La fresatura concorde non è adatta per materiali più rigidi, tra cui acciaio al carbonio, ghisa e leghe a base di carburo. La forza di taglio è massima nella posizione di contatto iniziale del pezzo in lavorazione e dei denti della fresa, il che crea un'elevata forza d'impatto nei denti e può danneggiare l'utensile.
3. Attenzione alla sicurezza
L'avanzamento nella stessa direzione della rotazione dell'utensile fa sì che il taglio si avvicini all'utensile, il che significa che deve tirare. La trazione del pezzo richiede maggiore attenzione per la sicurezza.
4. Vibrazione
L'elevata velocità di avanzamento del pezzo nella fresatura concorde crea una vibrazione che può innescare la deflessione dell'utensile. Anche una leggera deviazione può avere un impatto significativo sulla precisione.
Qual è la differenza tra fresatura concorde e fresatura convenzionale
La fresatura concorde e la fresatura convenzionale sono due tipi di fresatura che differiscono nella direzione di rotazione dell'utensile da taglio rispetto alla direzione del movimento del pezzo.
Nella fresatura concorde, l'utensile da taglio ruota nella stessa direzione del movimento del pezzo, il che consente di sollevare i trucioli dal pezzo e ottenere una finitura superficiale più liscia. La fresatura concorde genera anche meno calore e si traduce in una maggiore durata dell'utensile. Tuttavia, la fresatura concorde può comportare maggiori forze di taglio e ha una maggiore tendenza alla flessione dell'utensile.
Nella fresatura convenzionale, l'utensile da taglio ruota nella direzione opposta al movimento del pezzo, provocando la tendenza dei trucioli a essere spinti nel pezzo e risultando in una finitura superficiale più ruvida. La fresatura convenzionale genera più calore e si traduce in una vita utensile più breve, ma ha una minore tendenza alla flessione dell'utensile e produce meno forze di taglio.
Confronto tra processi di fresatura convenzionale e concorde
Confrontiamo i processi di fresatura convenzionale e concorde in diversi aspetti, come capacità, utensile da taglio, finitura superficiale e molti altri.
| Criteri di confronto | Descrizione |
| Forza di taglio | Nella fresatura convenzionale, la forza di taglio aumenta gradualmente dal contatto iniziale della fresa e del pezzo fino al punto di uscita. Mentre diminuisce gradualmente nel caso di fresatura concorde. Inoltre, la fresatura concorde richiede meno forza di taglio rispetto a quella convenzionale. |
| Spessore del truciolo | La fresatura convenzionale comporta un aumento progressivo dello spessore del truciolo dal contatto iniziale tra la fresa e il pezzo fino al punto di uscita. Mentre nel caso di fresatura concorde diminuisce gradualmente. |
| Chip-direzione | La fresatura convenzionale prevede di lasciare il truciolo davanti all'utensile. Salire le foglie di fresatura nel percorso della fresa. |
| Trascinare | Nella fresatura concorde, il pezzo viene trascinato nella direzione della fresa a causa dell'avanzamento nello stesso ordine. D'altra parte, la fresatura convenzionale allontana il pezzo. |
| Attrito e calore | La fresatura convenzionale produce un maggiore attrito grazie alla sua elevata forza di taglio rispetto alla fresatura concorde. La generazione di calore avviene in modo simile perché l'attrito e la generazione di calore sono proporzionali. |
| Vita utensile | Il calore eccessivo, le vibrazioni e l'elevata forza di taglio della fresatura convenzionale causano una maggiore usura della fresa rispetto alla fresatura concorde. Pertanto, l'utensile ha più vita con la fresatura concorde. |
| Deviazione dell'utensile | L'utensile devia parallelamente al taglio nella fresatura convenzionale e perpendicolare nella fresatura concorde. La deflessione parallela implica un basso rischio di tagli indesiderati. |
| Finitura superficiale | La fresatura concorde offre una finitura superficiale più uniforme rispetto alla macchina. Il ritaglio dei trucioli e l'elevata forza di taglio si traducono in una scarsa finitura con la fresatura convenzionale. |
Come scegliere il giusto approccio di fresatura?
La selezione di un approccio di fresatura tra convenzionale e Climb è un fenomeno complicato. Deve considerare vari fattori, come il tipo di materiale, le specifiche richieste, la precisione, ecc.
| Requisiti e scenari | Selezione |
| Di fronte | Il rivestimento richiede una finitura superficiale liscia e priva di sbavature. Pertanto, si consiglia di utilizzare la fresatura in salita. La fresatura concorde include la forzatura dei trucioli al centro. |
| Alta precisione | La fresatura convenzionale è adatta per una fresatura accurata. La deflessione avviene parallelamente all'avanzamento, il che provoca il minimo impatto sulla precisione. Inoltre, offre anche un maggiore controllo sui possibili errori. |
| Finitura liscia | È preferibile la fresatura concorde. Impedisce il ritaglio e la forza di taglio inferiore offre una finitura più liscia. |
| Materiale duro | La fresatura convenzionale è un'opzione accurata per i materiali duri e la fresatura concorde può influire sull'utensile mentre si lavora con materiali duri. |
| Dimensioni del pezzo | Pezzi di grandi dimensioni, blocchi e barre sono più adatti per la fresatura convenzionale. Allo stesso tempo, la fresatura concorde è l'opzione migliore per i piccoli pezzi che richiedono una finitura di alta qualità. |
Conclusione
La lavorazione CNC è in grado di eseguire sia la fresatura convenzionale che quella concorde. L'approccio migliore dipende dal requisito della lavorazione e dal tipo di materiale. Sia la fresatura convenzionale che quella concorde presentano vantaggi e svantaggi. Che si utilizzi la fresatura Climb o convenzionale, la qualità dei risultati dipende dalla selezione dell'utensile giusto, dai parametri di fresatura, dall'esperienza dell'operatore e dalla capacità della macchina CNC.
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FAQ
Cosa si intende per Climb e fresatura convenzionale?
La fresatura concorde e convenzionale sono due tipi di processi di fresatura distinti dalla direzione di avanzamento rispetto alla rotazione dell'utensile. La stessa direzione di avanzamento si riferisce alla fresatura concorde, mentre la direzione opposta si verifica nella fresatura convenzionale.
Quali sono i vantaggi della fresatura convenzionale?
I vantaggi della fresatura convenzionale includono assenza di gioco, maggiore stabilità e controllo, precisione e una bassa possibilità di tagli indesiderati.
Quali sono i vantaggi della fresatura concorde?
La fresatura concorde offre una finitura superficiale più liscia, minore generazione di calore, basso attrito, minore flessione dell'utensile, maggiore durata dell'utensile e molti altri vantaggi.
Quando scegliere la fresatura convenzionale?
La fresatura convenzionale è adatta per pezzi di grandi dimensioni, come i blocchi. È anche compatibile con materiali duri. È consigliato in quelle applicazioni in cui una finitura superficiale di alta qualità non è un problema.
Quando scegliere la fresatura concorde?
La fresatura concorde è adatta per piccoli pezzi di materiale di durezza relativamente bassa. Dove una finitura superficiale impeccabile è fondamentale, è perfetta.
Bibliografia
- (2019). Fresatura in salita rispetto alla fresatura convenzionale. Prodotti Sherline da https://www.sherline.com/wp-content.
- Ofir Galiki. (2021). Climb vs Fresatura Convenzionale: Le Differenze. All3DP, da https://all3dp.com/.
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