Когда при изготовлении пресс-форм применяют попутное и встречное фрезерование?

Введение

Фрезерование — один из основных методов изготовления пресс-форм, позволяющий придавать различным материалам точную форму и выполнять их детальную обработку. В ходе этого процесса с заготовки снимается материал, благодаря чему получают требуемую геометрию или качество поверхности. В данном контексте выделяют два основных способа: попутное и более традиционное встречное фрезерование. Эти методы, часто применяемые на станках с ЧПУ (числовым программным управлением), принципиально различаются характером резания и воздействием на процесс обработки.

Механическую обработку пресс-форм следует разделять как минимум на три этапа: черновой, получистовой и чистовой, а иногда также сверхчистовой. Для черновой обработки подходят сферические концевые фрезы, фрезы с круглыми пластинами и большим радиусом при вершине. На получистовом этапе используют радиусные концевые фрезы, фрезы с круглыми пластинами и сферические фрезы. При чистовой обработке применяют фрезы с круглыми пластинами и сферические фрезы, а для удаления остаточного припуска — фрезы с круглыми пластинами, сферические и прямые концевые фрезы. На каждом этапе крайне важно оставлять равномерно распределенный припуск для следующей операции.

Очень важно оптимизировать процесс резания, выбрав форму фаски, специальный режущий инструмент, размер и параметры резания, сочетание марок и подходящую стратегию фрезерования. Так что же выбрать: фрезерование вниз или фрезерование вверх при обработке пресс-форм? Ответ - использовать фрезерование с подъемом.

II.Фрезерование в производстве пресс-форм

Фрезерование с подъемом - это режим работы в процессе фрезерования, который характеризуется тем, что направление вращения фрезы совпадает с направлением подачи заготовки. Вот некоторые подробности о нисходящем фрезеровании:

Применимая ситуация:

Попутное фрезерование подходит для заготовок с небольшим припуском или тонкой обработкой и обычно применяется на чистовом этапе. Если на поверхности заготовки нет твердой корки, а механизм подачи станка работает плавно, также рекомендуется выбирать попутное фрезерование: оно обеспечивает качество поверхности пластиковой детали и уменьшает износ зубьев фрезы.

Влияние силы резания:

При фрезеровании вниз сила резания прижимает заготовку к верстаку, что помогает сохранить устойчивость заготовки и повысить точность обработки.

Сравнение с другими методами фрезерования:

По сравнению с фрезерованием вверх, фреза может прокусить заготовку и срезать самую толстую стружку в начале резания, в то время как для фрезерования вверх требуется, чтобы фреза проскользила по заготовке на определенное расстояние перед началом резания. Режьте до достижения максимальной толщины реза.

Примечание:

Несмотря на то что фрезерование вниз выгодно в большинстве случаев, есть некоторые специфические ситуации, когда можно рассмотреть возможность фрезерования вверх, например, когда у станка есть проблемы с зазором резьбы или при работе с заготовками с твердой кожей.

В целом, фрезерование вниз является рекомендуемым методом фрезерования, особенно подходящим для высококачественной отделки.

III.Традиционное фрезерование в производстве пресс-форм

Изучение традиционного фрезерования

Традиционное фрезерование, часто называемое фрезерованием вверх, является фундаментальной техникой в мире механической обработки. Фрезерование вверх относится к соотношению между направлением вращения фрезы в заготовке и обычным направлением резания или подачи при фрезеровании по окружности, когда направление вращения фрезы противоположно направлению подачи заготовки. В частности:

Изменение толщины реза:

При фрезеровании вверх толщина резания постепенно увеличивается от нуля и в конце концов достигает максимального значения. Это может привести к скольжению зубьев фрезы по обрабатываемой поверхности, тем самым усугубляя закалку поверхности и ухудшая качество поверхности заготовки.

Влияние направления силы резания:

При фрезеровании вниз вертикальная составляющая силы резания на заготовке направлена вниз, что помогает стабилизировать зажим заготовки. При фрезеровании вверх сила резания направлена вверх, что может вызвать вибрацию. Особенно при фрезеровании заготовок с твердой кожей, это может привести к ослаблению заготовки.

Стабильность:

При фрезеровании вверх, поскольку направление составляющей силы резания противоположно направлению движения подачи, стол фрезерного станка относительно устойчив и не подвержен осевому перемещению, что снижает воздействие на зубья фрезы и способствует увеличению срока службы фрезы.

Применимость:

Хотя в некоторых случаях (например, при больших пропилах) фрезерование вверх может обеспечить более плавную работу, оно, как правило, не подходит для обработки заготовок с твердой кожей, поскольку может привести к прямому контакту заготовки с твердой кожей, что вызовет трудности при обработке.

Подводя итог, можно сказать, что фрезерование вверх - это метод фрезерования, который характеризуется тем, что направление вращения фрезы противоположно направлению подачи заготовки. Однако в практическом применении его преимущества и недостатки должны взвешиваться в зависимости от конкретной ситуации.

IV.Сравнение климберного и обычного фрезерования

Факторы принятия решений

При выборе между фрезерованием с подъемом и обычным фрезерованием при изготовлении пресс-форм учитываются несколько важнейших факторов. Этими факторами руководствуются машинисты и инженеры при выборе наиболее подходящего метода фрезерования для своих конкретных нужд.

Тип материала: выбор способа фрезерования во многом зависит от обрабатываемого материала. Для мягких материалов, таких как алюминий, часто лучше подходит попутное фрезерование, тогда как для более твердых, например чугуна, может потребоваться устойчивость встречного фрезерования.

Требуемое качество поверхности: если главное — получить более гладкую поверхность с меньшей шероховатостью, обычно выбирают попутное фрезерование. Встречное фрезерование, напротив, может применяться при черновой обработке, где качество поверхности менее критично.

Возможности станка: не все фрезерные станки, особенно старые или ручные модели, способны выдерживать силы, возникающие при попутном фрезеровании. Способность станка воспринимать направленные нагрузки и противостоять возможному отклонению инструмента играет решающую роль при выборе метода.

Диаметр инструмента: размер фрезы также влияет на выбор. Крупный инструмент может лучше выдерживать нагрузки встречного фрезерования, а небольшой, более склонный к отклонению, может эффективнее работать при попутном фрезеровании.

Фрезерование с подъемом по сравнению с обычным фрезерованием

Понимание сценариев, благоприятствующих каждому типу фрезерования, и их влияния является ключом к оптимальной обработке.

Ситуации, в которых предпочтительно попутное фрезерование:

Прецизионная обработка с ЧПУ, где требуется гладкая поверхность.

Обработка мягких материалов, склонных к разрыву или образованию заусенцев.

Работа на современных фрезерных станках с ЧПУ, рассчитанных на направленные усилия при фрезеровании в гору.

Ситуации, в которых предпочтительно встречное фрезерование:

Черновые операции, при которых чистовая обработка не является первостепенной задачей.

Обработка твердых материалов, которые могут вызвать чрезмерный износ при фрезеровании с подъемом.

Используется на старых или ручных фрезерных станках, которые могут не выдержать усилий при фрезеровании на подъеме.

Влияние на износ инструмента, тепловыделение и шероховатость поверхности:

Попутное фрезерование: как правило, снижает износ инструмента, поскольку толщина стружки в начале резания максимальна, а затем уменьшается до нуля. Это также сокращает тепловыделение, помогает сохранить инструмент и заготовку и обеспечивает более гладкую поверхность с меньшей шероховатостью.

Встречное фрезерование: может ускорять износ инструмента, поскольку резание начинается при нулевой толщине стружки, что создает больше трения и тепла. Поверхность может получиться более шероховатой, однако этот метод полезен для некоторых материалов и черновых операций.

Итак, выбор между попутным и встречным фрезерованием зависит от множества факторов: типа материала, требуемого качества поверхности, возможностей станка и размера инструмента. У обоих методов есть свои преимущества и оптимальные области применения, поэтому решение должно соответствовать конкретным требованиям процесса изготовления пресс-форм.

**V.**Причины выбора попутного фрезерования

Когда режущая кромка только режет, толщина стружки может достигать максимального значения при прямом фрезеровании, а при обратном фрезеровании она минимальна. В целом, срок службы инструмента при обратном фрезеровании короче, чем при нисходящем, обычном и восходящем фрезеровании, поскольку нагрев значительно выше, чем при нисходящем фрезеровании. Когда толщина стружки увеличивается от нуля до максимального значения при фрезеровании вверх, выделяется больше тепла, так как трение на режущей кромке сильнее, чем при фрезеровании вниз. Радиальная сила также значительно выше при фрезеровании вверх. что негативно сказывается на подшипниках шпинделя.

При фрезеровании вниз режущая кромка подвергается в основном сжимающему напряжению, которое оказывает более благоприятное воздействие на твердосплавные пластины или инструменты из твердого сплава, чем растягивающие усилия, возникающие при фрезеровании вверх. Конечно, есть исключения: при использовании твердосплавных концевых фрез для бокового фрезерования, особенно в закаленных материалах, предпочтительнее обратное фрезерование, позволяющее получить прямые стенки с более жесткими допусками и лучшими углами 90 градусов. Расход. Если есть перекос между различными осевыми подачами, след от соединения инструмента также очень мал, это в основном связано с направлением силы резания, если в резе используется очень острая кромка, сила резания будет “тянуть” нож к материалу, что может Другой пример обратного фрезерования - фрезерование на старом ручном фрезерном станке. Старый фрезерный станок имеет большой винтовой зазор. Реверсивное фрезерование создает силу резания, чтобы устранить зазор и сделать процесс фрезерования более стабильным.

Заключение

Выбор способа фрезерования — не только техническое, но и стратегическое решение. Он может существенно повлиять на эффективность, результат и экономичность процесса изготовления пресс-форм.

Угловое фрезерование, благодаря своим преимуществам в получении превосходного качества поверхности и снижении износа инструмента, часто является предпочтительной технологией в современной обработке с ЧПУ, особенно при работе с более мягкими материалами или когда точность имеет первостепенное значение. Его способность минимизировать толщину стружки и отклонение инструмента делает его оптимальным выбором для детальных и чувствительных к чистоте обработки проектов.

С другой стороны, обычное фрезерование сохраняет свою актуальность и значимость, особенно в тех ситуациях, когда скалолазное фрезерование может оказаться непригодным. Его эффективность при черновой обработке, совместимость с более твердыми материалами и возможность использования традиционных или ручных фрезерных станков делают его незаменимым в определенных условиях. Обычное фрезерование остается надежным подходом, особенно на этапах предварительной обработки или при работе с оборудованием, не оптимизированным для жестких условий процесса фрезерования с подъемом.

Поэтому решение о выборе между клаймингом и обычным фрезерованием должно приниматься после тщательного рассмотрения нескольких факторов: обрабатываемого материала, желаемой чистоты поверхности, возможностей фрезерного станка и особенностей используемой оснастки. Каждый проект по изготовлению пресс-форм уникален, и понимание этих нюансов является ключом к выбору подходящего стиля фрезерования.

В заключение отметим, что грамотный выбор способа фрезерования значительно совершенствует искусство изготовления пресс-форм. Попутное фрезерование ценят за чистоту и точность, а встречное — за устойчивость и пригодность для тяжелых операций, но конечная цель одинакова: оптимизировать процесс изготовления пресс-форм по качеству, эффективности и техническому совершенству.

Получите конкурентную цену, рекомендации DFM и график производства от инженерной команды ZetarMold.

Запросить бесплатное предложение → Ознакомьтесь с нашим полным руководством по литью под давлением, чтобы получить всесторонний обзор.