I. Principi e fattori di influenza della fresatura concorde e della fresatura convenzionale nelle fresatrici CNC
(A) Principi e influenze correlate della fresatura in salita
Durante il processo di lavorazione di una fresatrice CNC, la fresatura concorde è un metodo di fresatura specifico. Quando la direzione di rotazione del pezzo in cui la fresa entra in contatto con il pezzo è la stessa della direzione di avanzamento del pezzo, si parla di fresatura concorde. Questo metodo di fresatura è strettamente correlato alle caratteristiche strutturali meccaniche della fresatrice, in particolare al gioco tra la madrevite e la vite. Nel caso della fresatura concorde, poiché la forza orizzontale della componente di fresatura varia e c'è un gioco tra la madrevite e la vite, ciò causa lo spostamento del tavolo di lavoro e della vite a sinistra e a destra. Questo movimento periodico è un problema importante nella fresatura concorde, che rende il movimento del tavolo di lavoro estremamente instabile. Il danno all'utensile da taglio causato da questo movimento instabile è evidente ed è facile danneggiare i denti dell'utensile da taglio.
Durante il processo di lavorazione di una fresatrice CNC, la fresatura concorde è un metodo di fresatura specifico. Quando la direzione di rotazione del pezzo in cui la fresa entra in contatto con il pezzo è la stessa della direzione di avanzamento del pezzo, si parla di fresatura concorde. Questo metodo di fresatura è strettamente correlato alle caratteristiche strutturali meccaniche della fresatrice, in particolare al gioco tra la madrevite e la vite. Nel caso della fresatura concorde, poiché la forza orizzontale della componente di fresatura varia e c'è un gioco tra la madrevite e la vite, ciò causa lo spostamento del tavolo di lavoro e della vite a sinistra e a destra. Questo movimento periodico è un problema importante nella fresatura concorde, che rende il movimento del tavolo di lavoro estremamente instabile. Il danno all'utensile da taglio causato da questo movimento instabile è evidente ed è facile danneggiare i denti dell'utensile da taglio.
Tuttavia, la fresatura concorde offre anche vantaggi unici. La direzione della forza verticale del componente di fresatura durante la fresatura concorde è quella di premere il pezzo sul tavolo di lavoro. In questo caso, i fenomeni di scorrimento e attrito tra i denti dell'utensile da taglio e la superficie lavorata sono relativamente ridotti. Questo è di grande importanza per il processo di lavorazione. In primo luogo, è vantaggioso ridurre l'usura dei denti dell'utensile da taglio. Ridurre l'usura dei denti dell'utensile da taglio significa prolungarne la durata utile, riducendo i costi di lavorazione. In secondo luogo, questo attrito relativamente ridotto può ridurre il fenomeno dell'incrudimento. L'incrudimento aumenta la durezza del materiale del pezzo, il che non favorisce i successivi processi di lavorazione. Ridurre l'incrudimento contribuisce a garantire la qualità di lavorazione del pezzo. Inoltre, la fresatura concorde può anche ridurre la rugosità superficiale, rendendo la superficie del pezzo lavorato più liscia, il che è molto vantaggioso per la lavorazione di pezzi con elevati requisiti di qualità superficiale.
È importante notare che l'applicazione della fresatura concorde presenta alcune limitazioni condizionali. Quando il gioco tra la vite e il dado del tavolo di lavoro può essere regolato a meno di 0,03 mm, i vantaggi della fresatura concorde possono essere sfruttati al meglio, poiché il problema del movimento può essere controllato efficacemente in questa fase. Inoltre, la fresatura concorde è una scelta migliore anche per la fresatura di pezzi sottili e lunghi. Pezzi sottili e lunghi richiedono condizioni di lavorazione più stabili durante il processo. La forza della componente verticale della fresatura concorde aiuta a fissare il pezzo e a ridurre problemi come la deformazione durante il processo di lavorazione.
(B) Principi e influenze correlate della fresatura convenzionale
La fresatura concorde è l'opposto della fresatura concorde. Quando la direzione di rotazione del pezzo in cui la fresa entra in contatto con il pezzo è diversa dalla direzione di avanzamento del pezzo, si parla di fresatura concorde. Durante la fresatura concorde, la direzione della forza verticale del componente di fresatura è quella di sollevare il pezzo, il che causa un aumento della distanza di scorrimento tra i denti dell'utensile da taglio e la superficie lavorata e un aumento dell'attrito. Questo attrito relativamente elevato comporta una serie di problemi, come l'aumento dell'usura dell'utensile da taglio e l'aggravamento del fenomeno di incrudimento della superficie lavorata. L'incrudimento della superficie lavorata aumenta la durezza superficiale, riduce la tenacità del materiale e può influire sulla precisione e sulla qualità superficiale delle lavorazioni successive.
La fresatura concorde è l'opposto della fresatura concorde. Quando la direzione di rotazione del pezzo in cui la fresa entra in contatto con il pezzo è diversa dalla direzione di avanzamento del pezzo, si parla di fresatura concorde. Durante la fresatura concorde, la direzione della forza verticale del componente di fresatura è quella di sollevare il pezzo, il che causa un aumento della distanza di scorrimento tra i denti dell'utensile da taglio e la superficie lavorata e un aumento dell'attrito. Questo attrito relativamente elevato comporta una serie di problemi, come l'aumento dell'usura dell'utensile da taglio e l'aggravamento del fenomeno di incrudimento della superficie lavorata. L'incrudimento della superficie lavorata aumenta la durezza superficiale, riduce la tenacità del materiale e può influire sulla precisione e sulla qualità superficiale delle lavorazioni successive.
Tuttavia, la fresatura convenzionale presenta anche i suoi vantaggi. La direzione della forza orizzontale del componente di fresatura durante la fresatura convenzionale è opposta alla direzione di avanzamento del pezzo. Questa caratteristica favorisce la perfetta aderenza tra vite e dado. In questo caso, il movimento del tavolo di lavoro è relativamente stabile. Quando si fresano pezzi con durezza non uniforme, come fusioni e forgiati, dove potrebbero essere presenti croste dure sulla superficie e altre situazioni complesse, la stabilità della fresatura convenzionale può ridurre l'usura dei denti dell'utensile da taglio. Infatti, durante la lavorazione di tali pezzi, l'utensile da taglio deve sopportare forze di taglio relativamente elevate e condizioni di taglio complesse. Se il movimento del tavolo di lavoro è instabile, aggraverà il danno all'utensile da taglio, e la fresatura convenzionale può alleviare questa situazione in una certa misura.
II. Analisi dettagliata delle caratteristiche della fresatura concorde e della fresatura convenzionale nelle fresatrici CNC
(A) Analisi approfondita delle caratteristiche della fresatura in salita
- Cambiamenti nello spessore di taglio e nel processo di taglio
Durante la fresatura concorde, lo spessore di taglio di ciascun dente dell'utensile da taglio mostra un andamento che aumenta gradualmente, da piccolo a grande. Quando il dente dell'utensile da taglio entra in contatto con il pezzo, lo spessore di taglio è nullo. Ciò significa che il dente dell'utensile da taglio scorre sulla superficie di taglio lasciata dal dente precedente dell'utensile da taglio nella fase iniziale. Solo quando il dente dell'utensile da taglio scorre per una certa distanza su questa superficie di taglio e lo spessore di taglio raggiunge un certo valore, il dente dell'utensile da taglio inizia effettivamente a tagliare. Questo metodo di variazione dello spessore di taglio è significativamente diverso da quello della fresatura convenzionale. A parità di condizioni di taglio, questo esclusivo metodo di avvio del taglio ha un impatto importante sull'usura dell'utensile da taglio. Poiché il dente dell'utensile da taglio subisce un processo di scorrimento prima di iniziare il taglio, l'impatto sul tagliente dell'utensile da taglio è relativamente ridotto, il che è vantaggioso per la protezione dell'utensile da taglio. - Percorso di taglio e usura degli utensili
Rispetto alla fresatura convenzionale, il percorso che i denti dell'utensile da taglio percorrono sul pezzo durante la fresatura concorde è più breve. Questo perché il metodo di taglio della fresatura concorde rende il percorso di contatto tra l'utensile da taglio e il pezzo più diretto. In tali circostanze, a parità di condizioni di taglio, l'usura dell'utensile da taglio durante la fresatura concorde è relativamente ridotta. Tuttavia, è opportuno notare che la fresatura concorde non è adatta a tutti i pezzi. Poiché i denti dell'utensile da taglio iniziano a tagliare dalla superficie del pezzo ogni volta, se sulla superficie del pezzo è presente una crosta dura, come in alcuni pezzi dopo fusione o forgiatura senza trattamento, la fresatura concorde non è adatta. Poiché la durezza della crosta dura è relativamente elevata, avrà un impatto relativamente significativo sui denti dell'utensile da taglio, accelerandone l'usura e persino danneggiandolo. - Deformazione del taglio e consumo energetico
Lo spessore medio di taglio durante la fresatura concorde è elevato, il che rende la deformazione di taglio relativamente ridotta. Una deformazione di taglio ridotta significa che la distribuzione di sollecitazioni e deformazioni sul materiale del pezzo durante il processo di taglio è più uniforme, riducendo i problemi di lavorazione causati dalla concentrazione di sollecitazioni locali. Allo stesso tempo, rispetto alla fresatura convenzionale, il consumo energetico della fresatura concorde è inferiore. Questo perché la distribuzione della forza di taglio tra l'utensile e il pezzo durante la fresatura concorde è più ragionevole, riducendo inutili perdite di energia e migliorando l'efficienza di lavorazione. Nella produzione su larga scala o in ambienti di lavorazione con requisiti di consumo energetico, questa caratteristica della fresatura concorde ha un'importante rilevanza economica.
(B) Analisi approfondita delle caratteristiche della fresatura convenzionale
- Stabilità del movimento del tavolo da lavoro
Durante la fresatura concorde, poiché la direzione della forza di taglio orizzontale esercitata dalla fresa sul pezzo è opposta alla direzione di avanzamento del pezzo, la vite e il dado del tavolo di lavoro possono sempre mantenere un lato della filettatura a stretto contatto. Questa caratteristica garantisce la relativa stabilità del movimento del tavolo di lavoro. Durante il processo di lavorazione, la stabilità del movimento del tavolo di lavoro è uno dei fattori chiave per garantire la precisione di lavorazione. Rispetto alla fresatura concorde, nella fresatura concorde, poiché la direzione della forza di fresatura orizzontale è la stessa della direzione di avanzamento del pezzo, quando la forza esercitata dai denti dell'utensile da taglio sul pezzo è relativamente elevata, a causa della presenza del gioco tra la vite e il dado del tavolo di lavoro, il tavolo di lavoro si muoverà verso l'alto e verso il basso. Questo movimento non solo compromette la stabilità del processo di taglio, incide sulla qualità di lavorazione del pezzo, ma può anche danneggiare gravemente l'utensile da taglio. Pertanto, in alcuni scenari di lavorazione con elevati requisiti di precisione e rigorosi requisiti di protezione dell'utensile, il vantaggio in termini di stabilità della fresatura concorde la rende una scelta più appropriata. - Qualità della superficie lavorata
Durante la fresatura convenzionale, l'attrito tra i denti dell'utensile da taglio e il pezzo in lavorazione è relativamente elevato, caratteristica fondamentale della fresatura convenzionale. L'attrito relativamente elevato accentua il fenomeno dell'incrudimento della superficie lavorata. L'incrudimento della superficie lavorata aumenta la durezza superficiale, riduce la tenacità del materiale e può influire sulla precisione e sulla qualità superficiale dei successivi processi di lavorazione. Ad esempio, in alcune lavorazioni che richiedono una successiva rettifica o un assemblaggio ad alta precisione, la superficie indurita a freddo dopo la fresatura convenzionale potrebbe richiedere ulteriori processi di trattamento per eliminare lo strato indurito a freddo e soddisfare i requisiti di lavorazione. Tuttavia, in alcuni casi specifici, ad esempio quando è richiesto un determinato livello di durezza superficiale del pezzo o quando il successivo processo di lavorazione non è sensibile allo strato indurito a freddo superficiale, questa caratteristica della fresatura convenzionale può essere sfruttata.
III. Strategie di selezione della fresatura in salita e della fresatura convenzionale nella lavorazione effettiva
Nella lavorazione con fresatrici CNC, la scelta tra fresatura concorde e fresatura convenzionale deve considerare diversi fattori in modo approfondito. Innanzitutto, è necessario considerare le caratteristiche del materiale del pezzo. Se la durezza del materiale del pezzo è relativamente elevata e la superficie presenta una crosta dura, come in alcuni getti e forgiati, la fresatura convenzionale può essere una scelta migliore, poiché può ridurre in una certa misura l'usura dell'utensile da taglio e garantire la stabilità del processo di lavorazione. Tuttavia, se la durezza del materiale del pezzo è uniforme e vi è un'elevata richiesta di qualità superficiale, come nella lavorazione di alcuni componenti meccanici di precisione, la fresatura concorde offre maggiori vantaggi. Può ridurre efficacemente la rugosità superficiale e migliorare la qualità superficiale del pezzo.
Nella lavorazione con fresatrici CNC, la scelta tra fresatura concorde e fresatura convenzionale deve considerare diversi fattori in modo approfondito. Innanzitutto, è necessario considerare le caratteristiche del materiale del pezzo. Se la durezza del materiale del pezzo è relativamente elevata e la superficie presenta una crosta dura, come in alcuni getti e forgiati, la fresatura convenzionale può essere una scelta migliore, poiché può ridurre in una certa misura l'usura dell'utensile da taglio e garantire la stabilità del processo di lavorazione. Tuttavia, se la durezza del materiale del pezzo è uniforme e vi è un'elevata richiesta di qualità superficiale, come nella lavorazione di alcuni componenti meccanici di precisione, la fresatura concorde offre maggiori vantaggi. Può ridurre efficacemente la rugosità superficiale e migliorare la qualità superficiale del pezzo.
Anche la forma e le dimensioni del pezzo sono considerazioni importanti. Per pezzi sottili e lunghi, la fresatura concorde aiuta a ridurre la deformazione del pezzo durante il processo di lavorazione, poiché la componente verticale della forza della fresatura concorde può premere meglio il pezzo sul tavolo di lavoro. Per alcuni pezzi con forme complesse e grandi dimensioni, è necessario considerare attentamente la stabilità del movimento del tavolo di lavoro e l'usura dell'utensile da taglio. Se il requisito di stabilità del movimento del tavolo di lavoro durante il processo di lavorazione è relativamente elevato, la fresatura convenzionale può essere una scelta più appropriata; se si presta maggiore attenzione alla riduzione dell'usura dell'utensile da taglio e al miglioramento dell'efficienza di lavorazione, e nelle condizioni che soddisfano i requisiti di lavorazione, si può prendere in considerazione la fresatura concorde.
Inoltre, le prestazioni meccaniche della fresatrice stessa influenzeranno anche la scelta tra fresatura concorde e fresatura convenzionale. Se il gioco tra la vite e il dado della fresatrice può essere regolato con precisione su un valore relativamente piccolo, ad esempio inferiore a 0,03 mm, i vantaggi della fresatura concorde possono essere sfruttati al meglio. Tuttavia, se la precisione meccanica della fresatrice è limitata e il problema del gioco non può essere gestito efficacemente, la fresatura convenzionale può essere una scelta più sicura per evitare problemi di qualità della lavorazione e danni all'utensile causati dal movimento del tavolo di lavoro. In conclusione, nella lavorazione con fresatrici CNC, il metodo di fresatura più appropriato, tra fresatura concorde e fresatura convenzionale, deve essere selezionato in modo ragionevole in base ai requisiti di lavorazione specifici e alle condizioni dell'attrezzatura per ottenere il miglior risultato di lavorazione.