Встречное фрезерование. Попутное фрезерование при нарезании зубчатых колес на зубофрезерном станке. Особенности технологий встречного и попутного фрезерования Mastercam х5 попутное и встречное фрезерование контуров

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 - 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. в случае необходимости можно приобрести и как самостоятельное оборудование, не совмещающее функции фрезерного станка.

Каждая из стратегий (попутное и встречное фрезерование) имеют ряд своих плюсов и минусом. В теории, при использовании твердосплавного инструмента, рекомендуют всегда выбирать попутную стратегию. Связано это с особенностью заточки режущих кромок. В отличие от быстрорежущей стали, инструмент из твердого сплава имеет более тупой угол заточки режущих кромок, следовательно встречная стратегия, предусматривающая увеличение толщины сьема от нуля до номинальной, в процессе подачи, может быть чревата вибрациями и отсутствием самого процесса резания, до тех пор, пока толщина припуска не окажется достаточной, в результате непосредственно сьем материала часто происходит уже тогда, когда зуб фрезы прошел почти половину своего пути. А в начале просто давит материал. Как результат - нагрев, наклеп и прочие болячки... Попутная же стратегия, наоборот, подразумевает работу твердосплавного (жесткого) инструмента с в более сбалансированном режиме, когда каждый зуб фрезы получает номинальную нагрузку в самом начале входа в материал. Но у этой медали есть и оборотная сторона: попутная стратегия, больше похожа на скалывания материала, а встречная - именно на его резание.
Развитие технологии изготовления режущего инструмента позволила на сегодняшний получить доступный твердосплавный инструмент с характеристиками быстрорежущего, при этом, работающего с гораздо большей производительностью, что заставляет нас выбирать разные стратегии на разных этапах обработки.
Реалии сегодня таковы: абсолютное большинство станков, имеющихся в распоряжении участников данного форума, да и за его пределами имеют высокооборотные шпиндели, что исключает использование быстрорежущего инструмента. Точно так же, как и сам инструмент, поставляемый известными компаниями - в основном твердосплавный. Но это не означает, что нужно выбирать только попутную стратегию! Из моего опыта рекомендации следующие:
Обработка твердых (сыпучих) материалов (латунь ЛС-59; бронза; алюминий Д16-Т, магний, твердые породы древесины):
- черновая, получистовая обработка - попутная стратегия, стандартные 2-х, 3-х зубые фрезы (угол заточки кромок - 25* - 35*)
- чистовая обработка - можно те же фрезы, но стратегию в большинстве случаев я бы изменил на встречную (получим более высокое качество поверхности).
Обработка вязких материалов (алюминий АД; латунь Л-63; пластики (за исключением модельных), мягкие породы древесины):
- черновая обработка - специализированным инструментом с углом заточки кромок от 45* и выше (однозубые спиральные фрезы с полированными стружкоотводными каналами и т.п.) - попутная стратегия, причем везде, кроме дерева, я бы использовал смазку или СОЖ.
- чистовая обработка - теми же спец. фрезами, с остро заточенными кромками, только с количеством зубьев 3-4. и с малым сьемом. - только встречная стратегия.
Естественно, возможны и компромиссные решения, но вышеописанные технологии позволят максимально использовать возможности оборудования и инструмента, повысив эффективность на черновых операциях и качество на чистовых.
Удачи

    Ну зачем так жестко.. у старика же пенсии на валидол не хватит) Профессора Стивена Майлса в Оксфорде нет, это художник по костюмам в Голливуде. Виктор, выдыхайте) Кстати, на выходных посчастливилось побывать в компании с известным медиумом, участником 9 сезона "Битвы экстрасенсов". По моей просьбе был вызван дух профессора Бочарова. Тот поведал, что никакого Турту с его открытием современности не знает и на форумах ничего не писал (?).

    @lineyka2 То что согласен, это хорошо и это надо исправлять. Для начала включить воображение и попытаться построить всё однородно - если это листовой материал, то не стоит без надобности вкраплять туда бобышки (хотя это дело вкуса) Добиваться полной определённости эскизов Hide (чтобы все объекты эскиза были черненькими, а не кое-как) Во многих случаях для сопряжений в сборке удобно использовать базовую геометрию и в данной конструкции она явно отслеживается - центр вспомогательной окружности. (вот относительно этого центра и надо всё строить) Стараться без лишней надобности не использовать дополнительные плоскости. Для построения базовой кромки в листовом материале достаточно одного контура и не обязательно он должен быть замкнут - это я по поводу детали "панель". Для лучшего восприятия своего будущего творения можно все детали строить в сборке, опять же используя выбранную базовую геометрию. И т.д. и т.п. Учите матчасть. PS Пока писал сей опус меня уже опередили но суть та же самая

    @lineyka2 Начни с простого постулата - если деталь или сборка имеет хоть малейшую симметрию - располагай ее или детали так, чтобы базовые плоскости были в середине детали. Это сильно упрощает работу. Даже сопряжения в сборках можно делать по базовым плоскостям, если соблюдать этот постулат. Второй постулат - лучше много простых корректных полностью определенных эскизов и операций, чем мало сложных и витиеватых. Третий и главный постулат - почитай мануал и пройди упражнения Солидворкс и проектирование твое станет проще и понятнее. Мир САПРу твоему!

    Т.е.Ввы согласны с п.3 ст 1358 Полезная модель признается использованной в продукте, если продукт содержит каждый признак полезной модели, приведенный в независимом пункте содержащейся в патенте формулы полезной модели. В п.3 ст 1358 речь идёт о независимом пункте формулы и о КАЖДОМ его признаке. А независимый пункт формулы может включать в себя как признаки общие с прототипом, так и отличительные (что мы и видим в большинстве патентов, за исключением так называемых пионерских изобретений, формулы которых состоят только из отличительных признаков). Поэтому если хоть один признак из независимого пункта формулы не использован, то патент не использован в объекте.

    Здравствуйте. Уверен что где то ответ на мой вопрос уже есть но найти его у меня не получилось. Требуется создать свою деталь в toolbox. Например вот такую http://docs.cntd.ru/document/gost-20862-81. Сделать её необходимо именно в таком виде как в ГОСТе (геометрия, материал, покрытие со всеми возможными вариациями). Но вот чёткого описания как это сделать я не нахожу. Помогите пожалуйста.

Заготовка подается в направлении вращения инструмента, который производит резку. Часто специалисты называют подобный вид обработки «по подаче». Преимуществом является то, что заготовка прижимается к зажимному устройству сама. Зубья режущего инструмента по задним поверхностям изнашиваются меньше и равномерно. Поэтому стойкость фрезы в разы выше, чем при встречной механической обработке. Снимаемый припуск на заготовке поддается деформации постепенно.

К минусам данного типа фрезерования можно отнести то, что заготовки с грубыми поверхностями, например, литьё, не получится обработать из-за твёрдых включений в корке. Если рискнуть обрабатывать эти заготовки попутным фрезерованием, то режущий инструмент очень быстро придет в негодность. Фреза на станке должна быть надежно зафиксирована, т. к. обработка осуществляется при ударной нагрузке.

Чтобы избежать вибраций, в механизмах стола не должно быть никаких зазоров. Однако часто этого не удается достичь, поэтому работать нужно внимательно.

Встречное фрезерование

В данном случае заготовка подается навстречу режущему инструменту. Из плюсов данной технологии можно выделить очень мягкое воздействие на поверхность заготовки и то, что обработанная поверхность упрочняется в ходе деформации металла. К отрицательным моментам относится необходимость применить дополнительные крепления для надежности фиксации заготовки. В противном случае силы резания будут ее отрывать от инструмента. Также при такой обработке инструмент быстрее изнашивается, поэтому не применяют высокоскоростные режимы резания.

Стружка выходит прямо перед фрезой и есть риск ее попадания в зону резания. Если это случится, то на обработанной поверхности будут царапины.

рис.1 Виды фрезеровки

Как видим, токарно фрезерные работы СПб с применением обоих методов имеют свои нюансы. Поэтому выбирать вид фрезеровки следует исходя из начального качества заготовки и требуемого конечного результата.