Попутное фрезерование: преимущества и недостатки

Что это? Попутное фрезерование – это один из методов обработки материалов, который широко используется в машиностроении и других отраслях.

В чем особенность? Данный способ отличается тем, что направления вращения фрезы и подачи материала совпадают, что позволяет добиться более гладкой поверхности и уменьшить нагрузку на инструмент.

Что такое попутное фрезерование

При попутном фрезеровании движение заготовки и режущего инструмента – фрезы – происходит в одном направлении. Этот тип обработки также называют фрезеровкой по подаче и выбирают в большинстве случаев, если позволяют используемое оборудование, заготовка и крепление.

В данном случае толщина стружки максимальна на начальной стадии операции и, постепенно уменьшаясь, достигает нулевого значения в конце. Благодаря этому режущая кромка инструмента не деформируется, а обрабатываемая поверхность не сглаживается в начале фрезеровки.

У большой толщины стружки есть ряд достоинств. Так, силы резания воздействуют на фрезу, максимально плотно прижимая ее к заготовке и тем самым обеспечивая постоянный контакт инструмента и материала.

Вместе с тем, поскольку заготовка и фреза оказываются плотно прижатыми друг к другу, станок должен обеспечивать беззазорный привод в механизме подачи стола. При усилении давления режущего инструмента на деталь возрастает сила подачи, в результате чего толщина стружки также может увеличиться и повредить рабочую кромку резца. В таком случае стоит рассмотреть вопрос альтернативной технологии обработки – встречное фрезерование.

Основные отличия попутного и встречного фрезерования

Фрезерная обработка состоит из двух основных движений:

• вращательного фрезы;
• возвратно-поступательного закрепленной на рабочем столе детали.

Поскольку заготовка может подаваться в двух направлениях, то и ее обработка может выполняться в двух режимах:

• попутном, при котором движение фрезы и заготовки совпадают, режущая кромка воздействует на необработанную поверхность;
• встречном, при котором режущий инструмент и обрабатываемая деталь двигаются навстречу друг другу, режущая кромка воздействует на уже обработанную плоскость.

Из-за таких особенностей данных технологий при попутном фрезеровании режущий инструмент испытывает большую нагрузку, соответственно, быстрее выходит из строя, а при встречном может незначительно воздействовать на обрабатываемую поверхность, повышая вибрацию заготовки и ухудшая качество обработки.

Далее поговорим о достоинствах и недостатках обеих технологий обработки металлических заготовок.

Принцип работы и особенности

Принцип попутного фрезерования заключается в совпадении направлений движения режущего инструмента и заготовки. Этот вид обработки также называют фрезеровкой по подаче или под зуб. В начале операции толщина стружки будет максимальной и, уменьшаясь в процессе, достигнет нулевого значения в конце.

Среди особенностей попутного фрезерования следует отметить:

• отсутствие лишних шероховатостей, а значит, нет необходимости в чистовой обработке;
• большая скорость фрезеровки по сравнению со встречной;
• более длительный срок службы фрезы;
• образование стружки позади зубьев режущего инструмента, ее легкое удаление и отсутствие негативного воздействия на поверхность заготовки;
• достаточная жесткость сопряжения, за счет которой отсутствует необходимость в использовании дополнительных прижимных механизмов, более высокая точность обработки;
• получение высококачественных деталей и изделий.

Что касается недостатков попутного фрезерования, то они заключаются в существенной нагрузке на режущий инструмент.

Также к минусам можно отнести высокий уровень шума при работе оборудования.

Конечный результат обработки в значительной мере зависит от качества поверхности металлической заготовки. Чем оно хуже, тем быстрее изнашивается фреза.

Преимущества и возможные проблемы при попутной обработке

К достоинствам попутной фрезеровки относятся:

• простая оснастка, заготовка на рабочем столе фиксируется за счет давления режущего инструмента;
• медленный износ режущих зубцов;
• получение высококачественных деталей за счет плавной деформации металла в точке контакта;
• самостоятельное удаление стружки из рабочей зоны.

Основные недостатки попутного фрезерования заключаются в следующем:

• необходимость применения высококачественного и дорогостоящего оборудования, узлы и конструкции которого должны гасить ударные вибрации;
• ограниченная подача, скорость и глубина резки, обусловленные существенной ударной нагрузкой на режущую кромку.

Люфт при попутном фрезеровании

Использование попутного фрезерования осложняется возможным люфтом передачи, возникающим под воздействием значительной нагрузки.

В результате рабочий стол с обрабатываемой деталью может сместиться на величину люфта, вызывая вибрацию, деформацию фрезы, кроме того, возможно причинение вреда здоровью оператора образовавшимися осколками. В связи с этим на некоторых предприятиях запрещено использовать станки с люфтом для попутной фрезеровки.

Однако можно применять оборудование, передача которого позволяет выбирать зазор, к примеру, с шарико-винтовой парой с двойными гайками.

Одним из важнейших параметров, влияющих на качество снимаемого материала, является траектория подачи зубцов режущего инструмента. При черновой резке значения могут достигать нескольких десятков миллиметров, при чистовой – не превышают 0,02–0,04 мм на зуб.

Существенный люфт может привести к смещению детали на его величину, в результате чего подача на резец резко возрастет.

К примеру, если черновая подача составляет 0,05 мм, а люфт также равен 0,05 мм, подача на зуб может вырасти до 0,1 мм, существенно повысив нагрузку. При использовании устаревшего оборудования с люфтом в 0,4 мм и подачей на зуб в 0,06 мм, последняя может увеличиться до 0,46 мм, что с большой долей вероятности приведет к выходу оборудования из строя.

Немаловажным является также то, принимает ли сила резания достаточный размер зазора. Чем легче оборудование и меньше трение, тем больше вероятность захвата инструмента.

Для снижения силы резания и возможности выбора зазора специалисты рекомендуют применение небольших концевых фрез, уменьшение глубины реза, подачи и скорости вращения шпинделя.

Рекомендации по применению

Для получения качественного результата попутное фрезерование следует использовать на жестком оборудовании, позволяющем качественно зафиксировать заготовку. Однако эта технология не подходит для работы со штамповками, поковками, деталями с необработанной поверхностью.

При встречном фрезеровании заготовка дополнительно уплотняется, что относится к преимуществам названной технологии. Основной же недостаток заключается в быстром износе фрезы.

Выбор той или иной методики зависит от того, какие требования предъявляются к качеству готовой детали.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

• цветные металлы;
• чугун;
• нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.