Направление фрезерования: Попутное и встречное фрезерование — Рекомендации от экспертов

Содержание

Встречная и попутная фрезеровка. Различия и особенности

Основными критериями эффективности фрезерования являются время обработки и качество получаемых поверхностей. Различные материалы и инструменты требуют настройки соответствующих режимов резания для достижения максимального результата.

Понимание особенностей встречного и попутного направления фрезерования позволяет более точно учитывать условия технологической задачи и добиваться более высокого качества обработки.

 

При работе, фреза вращается вокруг собственной оси, а так же совершает поступательное движение относительно заготовки. Если направление вращения совпадает с направлением движения заготовки – это попутное фрезерование, если нет – встречное. Наглядно это продемонстрировано на рисунке:

Встречная фрезеровка характеризуется плавным вхождением фрезы в материал. Стружка формируется от тонкой — в начале реза, до толстой — в конце. Это позволяет равномерно нагружать фрезу, что длительно сохраняет режущие свойства ее ножей. Необходимо правильно выбрать шаг и глубину одного прохода, чтобы избежать перегрева фрезы из-за трения при постоянном контакте с заготовкой.

Попутная фрезеровка имеет обратную последовательность съема материала и формирования стружки – от толстой к тонкой. Это направление характеризуется ударной начальной нагрузкой на режущую грань инструмента с последующим уменьшением усилия. Кроме того, в месте реза материал уплотняется за счет деформационных сил, которые передает заготовке фреза. При большем количестве режущих граней у фрезы, ударные нагрузки будут меньшими (при равных скоростях вращения шпинделя и подачи фрезы).

Считается, что попутная фрезеровка больше подходит для чистовой обработки, а встречная – для черновой и быстрого раскроя материалов. Но здесь необходимо учитывать особенности инструмента и другие параметры машинной резки, а так же свойства обрабатываемого материала. Например, дерево, в отличие от металла может давать сколы на выходе фрезы из контакта в момент отрыва стружки.

Для долгосрочного и качественного использования инструмента, направление реза необходимо учитывать вместе с выбором фрезы по количеству режущих граней и обрабатываемому материалу. Нужно правильно задавать скорость вращения, подачи и глубину одного прохода. Все это взаимосвязано и требует значительной начальной подготовки. При неправильно заданном режиме, в любом случае, не удастся добиться качественной обработки и можно испортить инструмент.

Небольшой нюанс связан и с креплением заготовки к рабочему столу. Встречное фрезерование дополнительно прижимает заготовку к поверхности, а попутное – наоборот, способствует ее отрыву. Но по причине незначительности этих сил, необходимо просто надежно закрепить заготовку на столе, тем более, что в процессе обработки могут чередоваться встречное и попутное движение инструмента.

Говорить о достоинствах и недостатках встречного, и попутного фрезерования и выбирать какой применить имеет смысл только тогда, когда есть правильное понимание других важнейших параметров и фрезерное оборудование имеет необходимую жесткость конструкции и отсутствие люфтов. Только тогда это будет дополнительным фактором, улучшающим качество фрезеровки.

 

← Для чего нужны спиральные фрезы с удалением стружки вниз? Несколько слов о ЧПУ фрезерах →

Встречное и попутное фрезерование

  • Инструкции

  • 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: 

 

   — чистовой обработки;

   — 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.