I. Beginsels en Beïnvloedende Faktore van Klimfrees en Konvensionele Frees in CNC-Freesmasjiene
(A) Beginsels en Verwante Invloede van Klimfrees
Tydens die bewerkingsproses van 'n CNC-freesmasjien is klimfrees 'n spesifieke freesmetode. Wanneer die rotasierigting van die onderdeel waar die freessnyer die werkstuk raak dieselfde is as die toevoerrigting van die werkstuk, word dit klimfrees genoem. Hierdie freesmetode is nou verwant aan die meganiese struktuurkenmerke van die freesmasjien, veral die speling tussen die moer en die skroef. In die geval van klimfrees, aangesien die horisontale freeskomponentkrag sal verander en daar 'n speling tussen die skroef en die moer is, sal dit veroorsaak dat die werktafel en die skroef links en regs beweeg. Hierdie periodieke beweging is 'n belangrike probleem waarmee klimfrees te kampe het, wat die beweging van die werktafel uiters onstabiel maak. Die skade aan die snygereedskap wat deur hierdie onstabiele beweging veroorsaak word, is voor die hand liggend en dit is maklik om skade aan die tande van die snygereedskap te veroorsaak.
Tydens die bewerkingsproses van 'n CNC-freesmasjien is klimfrees 'n spesifieke freesmetode. Wanneer die rotasierigting van die onderdeel waar die freessnyer die werkstuk raak dieselfde is as die toevoerrigting van die werkstuk, word dit klimfrees genoem. Hierdie freesmetode is nou verwant aan die meganiese struktuurkenmerke van die freesmasjien, veral die speling tussen die moer en die skroef. In die geval van klimfrees, aangesien die horisontale freeskomponentkrag sal verander en daar 'n speling tussen die skroef en die moer is, sal dit veroorsaak dat die werktafel en die skroef links en regs beweeg. Hierdie periodieke beweging is 'n belangrike probleem waarmee klimfrees te kampe het, wat die beweging van die werktafel uiters onstabiel maak. Die skade aan die snygereedskap wat deur hierdie onstabiele beweging veroorsaak word, is voor die hand liggend en dit is maklik om skade aan die tande van die snygereedskap te veroorsaak.
Klimfreeswerk het egter ook sy unieke voordele. Die rigting van die vertikale freeskomponentkrag tydens klimfreeswerk is om die werkstuk op die werktafel te druk. In hierdie geval is die gly- en wrywingsverskynsels tussen die tande van die snygereedskap en die bewerkte oppervlak relatief klein. Dit is van groot belang vir die bewerkingsproses. Eerstens is dit voordelig om die slytasie van die tande van die snygereedskap te verminder. Deur die slytasie van die tande van die snygereedskap te verminder, kan die lewensduur van die snygereedskap verleng word, wat die bewerkingskoste verminder. Tweedens kan hierdie relatief klein wrywing die werkverhardingsverskynsel verminder. Werkverharding sal die hardheid van die werkstukmateriaal verhoog, wat nie bevorderlik is vir die daaropvolgende bewerkingsprosesse nie. Die vermindering van werkverharding help om die bewerkingskwaliteit van die werkstuk te verseker. Daarbenewens kan klimfreeswerk ook die oppervlakruheid verminder, wat die oppervlak van die bewerkte werkstuk gladder maak, wat baie voordelig is vir die bewerking van werkstukke met hoë vereistes vir oppervlakkwaliteit.
Daar moet kennis geneem word dat die toepassing van klimfreeswerk sekere voorwaardelike beperkings het. Wanneer die speling tussen die skroef en die moer van die werktafel tot minder as 0.03 mm aangepas kan word, kan die voordele van klimfreeswerk beter benut word, omdat die bewegingsprobleem op hierdie tydstip effektief beheer kan word. Boonop, wanneer dun en lang werkstukke gefrees word, is klimfreeswerk ook 'n beter keuse. Dun en lang werkstukke vereis meer stabiele bewerkingstoestande tydens die bewerkingsproses. Die vertikale komponentkrag van klimfreeswerk help om die werkstuk vas te maak en probleme soos vervorming tydens die bewerkingsproses te verminder.
(B) Beginsels en Verwante Invloede van Konvensionele Freeswerk
Konvensionele freeswerk is die teenoorgestelde van klimfreeswerk. Wanneer die rotasierigting van die deel waar die freessnyer die werkstuk raak, verskil van die toevoerrigting van die werkstuk, word dit konvensionele freeswerk genoem. Tydens konvensionele freeswerk is die rigting van die vertikale freeskomponentkrag om die werkstuk op te lig, wat veroorsaak dat die glyafstand tussen die tande van die snygereedskap en die bewerkte oppervlak toeneem en die wrywing toeneem. Hierdie relatief groot wrywing sal 'n reeks probleme veroorsaak, soos om die slytasie van die snygereedskap te verhoog en die werkverhardingverskynsel van die bewerkte oppervlak meer ernstig te maak. Die werkverharding van die bewerkte oppervlak sal die oppervlakhardheid verhoog, die taaiheid van die materiaal verminder en die akkuraatheid en oppervlakkwaliteit van die daaropvolgende bewerkingsprosesse beïnvloed.
Konvensionele freeswerk is die teenoorgestelde van klimfreeswerk. Wanneer die rotasierigting van die deel waar die freessnyer die werkstuk raak, verskil van die toevoerrigting van die werkstuk, word dit konvensionele freeswerk genoem. Tydens konvensionele freeswerk is die rigting van die vertikale freeskomponentkrag om die werkstuk op te lig, wat veroorsaak dat die glyafstand tussen die tande van die snygereedskap en die bewerkte oppervlak toeneem en die wrywing toeneem. Hierdie relatief groot wrywing sal 'n reeks probleme veroorsaak, soos om die slytasie van die snygereedskap te verhoog en die werkverhardingverskynsel van die bewerkte oppervlak meer ernstig te maak. Die werkverharding van die bewerkte oppervlak sal die oppervlakhardheid verhoog, die taaiheid van die materiaal verminder en die akkuraatheid en oppervlakkwaliteit van die daaropvolgende bewerkingsprosesse beïnvloed.
Konvensionele freeswerk het egter ook sy eie voordele. Die rigting van die horisontale freeskomponentkrag tydens konvensionele freeswerk is teenoor die toevoerrigting van die werkstuk. Hierdie eienskap help die skroef en die moer om styf te pas. In hierdie geval is die beweging van die werktafel relatief stabiel. Wanneer werkstukke met ongelyke hardheid soos gietstukke en smeedstukke gefrees word, waar daar harde velle op die oppervlak kan wees en ander komplekse situasies, kan die stabiliteit van konvensionele freeswerk die slytasie van die tande van die snygereedskap verminder. Want wanneer sulke werkstukke gemasjineer word, moet die snygereedskap relatief groot snykragte en komplekse snytoestande weerstaan. As die beweging van die werktafel onstabiel is, sal dit die skade aan die snygereedskap vererger, en konvensionele freeswerk kan hierdie situasie tot 'n mate verlig.
II. Gedetailleerde Analise van die Eienskappe van Klimfrees en Konvensionele Frees in CNC-Freesmasjiene
(A) Deeglike Analise van die Eienskappe van Klimfreeswerk
- Veranderinge in snydikte en die snyproses
Tydens klimfreeswerk toon die snydikte van elke tand van die snygereedskap 'n patroon van geleidelike toename van klein na groot. Wanneer die tand van die snygereedskap net die werkstuk raak, is die snydikte nul. Dit beteken dat die tand van die snygereedskap op die snyoppervlak gly wat deur die vorige tand van die snygereedskap in die aanvanklike stadium agtergelaat is. Slegs wanneer die tand van die snygereedskap 'n sekere afstand op hierdie snyoppervlak gly en die snydikte 'n sekere waarde bereik, begin die tand van die snygereedskap werklik sny. Hierdie manier om die snydikte te verander, verskil aansienlik van dié van konvensionele freeswerk. Onder dieselfde snytoestande het hierdie unieke beginmetode van sny 'n belangrike impak op die slytasie van die snygereedskap. Aangesien die tand van die snygereedskap 'n glyproses het voordat dit begin sny, is die impak op die snykant van die snygereedskap relatief klein, wat voordelig is vir die beskerming van die snygereedskap. - Snypad en gereedskapslytasie
In vergelyking met konvensionele freeswerk, is die pad wat die tande van die snygereedskap op die werkstuk beweeg tydens klimfreeswerk korter. Dit is omdat die snymetode van klimfreeswerk die kontakpad tussen die snygereedskap en die werkstuk meer direk maak. Onder sulke omstandighede, onder dieselfde snytoestande, is die slytasie van die snygereedskap wanneer klimfreeswerk gebruik word relatief klein. Daar moet egter op gelet word dat klimfreeswerk nie vir alle werkstukke geskik is nie. Aangesien die tande van die snygereedskap elke keer van die oppervlak van die werkstuk begin sny, as daar 'n harde vel op die oppervlak van die werkstuk is, soos sommige werkstukke na giet of smee sonder behandeling, is klimfreeswerk nie gepas nie. Omdat die hardheid van die harde vel relatief hoog is, sal dit 'n relatief groot impak op die tande van die snygereedskap hê, die slytasie van die snygereedskap versnel, en selfs die snygereedskap kan beskadig. - Snydeformasie en kragverbruik
Die gemiddelde snydikte tydens klimfreeswerk is groot, wat die snyvervorming relatief klein maak. Klein snyvervorming beteken dat die spanning- en vervormingsverspreiding van die werkstukmateriaal tydens die snyproses meer eenvormig is, wat die bewerkingsprobleme wat deur plaaslike spanningskonsentrasie veroorsaak word, verminder. Terselfdertyd, in vergelyking met konvensionele freeswerk, is die kragverbruik van klimfreeswerk minder. Dit is omdat die verspreiding van die snykrag tussen die snygereedskap en die werkstuk tydens klimfreeswerk meer redelik is, wat onnodige energieverliese verminder en die bewerkingsdoeltreffendheid verbeter. In grootskaalse produksie- of bewerkingsomgewings met vereistes vir energieverbruik, het hierdie eienskap van klimfreeswerk belangrike ekonomiese betekenis.
(B) Deeglike Analise van die Eienskappe van Konvensionele Freeswerk
- Stabiliteit van werktafelbeweging
Tydens konvensionele freeswerk, aangesien die rigting van die horisontale snykrag wat deur die freessnyer op die werkstuk uitgeoefen word, teenoor die toevoerrigting van die werkstuk is, kan die skroef en die moer van die werktafel altyd een kant van die skroefdraad in noue kontak hou. Hierdie eienskap verseker die relatiewe stabiliteit van die beweging van die werktafel. Tydens die bewerkingsproses is stabiele beweging van die werktafel een van die sleutelfaktore wat die akkuraatheid van die bewerking verseker. In vergelyking met klimfreeswerk, tydens klimfreeswerk, aangesien die rigting van die horisontale freeskrag dieselfde is as die toevoerrigting van die werkstuk, wanneer die krag wat deur die tande van die snygereedskap op die werkstuk uitgeoefen word, relatief groot is, as gevolg van die bestaan van die speling tussen die skroef en die moer van die werktafel, sal die werktafel op en af beweeg. Hierdie beweging ontwrig nie net die stabiliteit van die snyproses nie, beïnvloed die bewerkingskwaliteit van die werkstuk, maar kan ook die snygereedskap ernstig beskadig. Daarom, in sommige bewerkingscenario's met hoë vereistes vir akkuraatheid van die bewerking en streng vereistes vir gereedskapbeskerming, maak die stabiliteitsvoordeel van konvensionele freeswerk dit 'n meer gepaste keuse. - Kwaliteit van Bewerkte Oppervlak
Tydens konvensionele freeswerk is die wrywing tussen die tande van die snygereedskap en die werkstuk relatief groot, wat 'n prominente kenmerk van konvensionele freeswerk is. Die relatief groot wrywing sal veroorsaak dat die werkverhardingsverskynsel van die bewerkte oppervlak meer ernstig is. Die werkverharding van die bewerkte oppervlak sal die oppervlakhardheid verhoog, die taaiheid van die materiaal verminder, en kan die akkuraatheid en oppervlakkwaliteit van die daaropvolgende bewerkingsprosesse beïnvloed. Byvoorbeeld, in sommige werkstukbewerking wat daaropvolgende slyp of hoë-presisie-montering vereis, kan die koudharde oppervlak na konvensionele freeswerk addisionele behandelingsprosesse benodig om die koudharde laag te verwyder om aan die bewerkingsvereistes te voldoen. In sommige spesifieke gevalle, soos wanneer daar 'n sekere vereiste vir die oppervlakhardheid van die werkstuk is of die daaropvolgende bewerkingsproses nie sensitief is vir die koudharde oppervlaklaag nie, kan hierdie kenmerk van konvensionele freeswerk egter ook benut word.
III. Seleksiestrategieë vir Klimfrees en Konvensionele Frees in Werklike Masjinering
In werklike CNC-freesmasjienbewerking moet die keuse van klimfrees of konvensionele frees verskeie faktore omvattend in ag neem. Eerstens moet die materiaaleienskappe van die werkstuk in ag geneem word. As die hardheid van die werkstukmateriaal relatief hoog is en daar 'n harde vel op die oppervlak is, soos sommige gietstukke en smeedstukke, kan konvensionele frees 'n beter keuse wees, want konvensionele freeswerk kan die slytasie van die snygereedskap tot 'n sekere mate verminder en die stabiliteit van die bewerkingsproses verseker. As die hardheid van die werkstukmateriaal egter eenvormig is en daar 'n hoë vereiste vir oppervlakkwaliteit is, soos in die bewerking van sommige presisie-meganiese onderdele, het klimfrees meer voordele. Dit kan die oppervlakruheid effektief verminder en die oppervlakkwaliteit van die werkstuk verbeter.
In werklike CNC-freesmasjienbewerking moet die keuse van klimfrees of konvensionele frees verskeie faktore omvattend in ag neem. Eerstens moet die materiaaleienskappe van die werkstuk in ag geneem word. As die hardheid van die werkstukmateriaal relatief hoog is en daar 'n harde vel op die oppervlak is, soos sommige gietstukke en smeedstukke, kan konvensionele frees 'n beter keuse wees, want konvensionele freeswerk kan die slytasie van die snygereedskap tot 'n sekere mate verminder en die stabiliteit van die bewerkingsproses verseker. As die hardheid van die werkstukmateriaal egter eenvormig is en daar 'n hoë vereiste vir oppervlakkwaliteit is, soos in die bewerking van sommige presisie-meganiese onderdele, het klimfrees meer voordele. Dit kan die oppervlakruheid effektief verminder en die oppervlakkwaliteit van die werkstuk verbeter.
Die vorm en grootte van die werkstuk is ook belangrike oorwegings. Vir dun en lang werkstukke help klimfreeswerk om die vervorming van die werkstuk tydens die bewerkingsproses te verminder, omdat die vertikale komponentkrag van klimfreeswerk die werkstuk beter op die werktafel kan druk. Vir sommige werkstukke met komplekse vorms en groot groottes is dit nodig om die stabiliteit van die werktafelbeweging en die slytasie van die snygereedskap omvattend te oorweeg. Indien die vereiste vir die stabiliteit van die werktafelbeweging tydens die bewerkingsproses relatief hoog is, kan konvensionele freeswerk 'n meer gepaste keuse wees; indien meer aandag gegee word aan die vermindering van die slytasie van die snygereedskap en die verbetering van die bewerkingsdoeltreffendheid, en onder die toestande wat aan die bewerkingsvereistes voldoen, kan klimfreeswerk oorweeg word.
Daarbenewens sal die meganiese werkverrigting van die freesmasjien self ook die keuse van klimfrees en konvensionele frees beïnvloed. As die speling tussen die skroef en die moer van die freesmasjien akkuraat aangepas kan word tot 'n relatief klein waarde, soos minder as 0.03 mm, kan die voordele van klimfrees beter uitgeoefen word. As die meganiese presisie van die freesmasjien egter beperk is en die spelingsprobleem nie effektief beheer kan word nie, kan konvensionele frees 'n veiliger keuse wees om probleme met die bewerkingskwaliteit en gereedskapskade wat deur die beweging van die werktafel veroorsaak word, te vermy. Ten slotte, in CNC-freesmasjienbewerking, moet die toepaslike freesmetode van klimfrees of konvensionele frees redelik gekies word volgens die spesifieke bewerkingsvereistes en toerustingtoestande om die beste bewerkingseffek te verkry.