I. Prinzipien a beaflossend Faktoren vum Steigfräsen a konventionellem Fräsen a CNC-Fräsmaschinnen
(A) Prinzipien a verwandte Aflëss vum Steigfräsen
Wärend dem Bearbechtungsprozess vun enger CNC-Fräsmaschinn ass Steigfräsen eng spezifesch Fräsmethod. Wann d'Rotatiounsrichtung vum Deel, wou d'Fräsmaschinn de Werkstéck beréiert, d'selwecht ass wéi d'Zufuhrrichtung vum Werkstéck, gëtt dat Steigfräsen genannt. Dës Fräsmethod ass enk mat de mechanesche Strukturcharakteristike vun der Fräsmaschinn verbonnen, besonnesch dem Spillraum tëscht der Mutter an der Schrauf. Am Fall vum Steigfräsen, well d'horizontal Fräskomponentkraaft sech ännert an et e Spillraum tëscht der Schrauf an der Mutter gëtt, féiert dëst dozou, datt den Aarbechtsdësch an d'Schrauf sech no lénks a riets beweegen. Dës periodesch Bewegung ass e wichtegt Problem beim Steigfräsen, wat d'Bewegung vum Aarbechtsdësch extrem onstabil mécht. De Schued um Schnëttinstrument, deen duerch dës onstabil Bewegung verursaacht gëtt, ass offensichtlech an et ass einfach, d'Zänn vum Schnëttinstrument ze beschiedegen.
Wärend dem Bearbechtungsprozess vun enger CNC-Fräsmaschinn ass Steigfräsen eng spezifesch Fräsmethod. Wann d'Rotatiounsrichtung vum Deel, wou d'Fräsmaschinn de Werkstéck beréiert, d'selwecht ass wéi d'Zufuhrrichtung vum Werkstéck, gëtt dat Steigfräsen genannt. Dës Fräsmethod ass enk mat de mechanesche Strukturcharakteristike vun der Fräsmaschinn verbonnen, besonnesch dem Spillraum tëscht der Mutter an der Schrauf. Am Fall vum Steigfräsen, well d'horizontal Fräskomponentkraaft sech ännert an et e Spillraum tëscht der Schrauf an der Mutter gëtt, féiert dëst dozou, datt den Aarbechtsdësch an d'Schrauf sech no lénks a riets beweegen. Dës periodesch Bewegung ass e wichtegt Problem beim Steigfräsen, wat d'Bewegung vum Aarbechtsdësch extrem onstabil mécht. De Schued um Schnëttinstrument, deen duerch dës onstabil Bewegung verursaacht gëtt, ass offensichtlech an et ass einfach, d'Zänn vum Schnëttinstrument ze beschiedegen.
Wéi och ëmmer, d'Klimmfräsen huet och seng eenzegaarteg Virdeeler. D'Richtung vun der vertikaler Fräskraaftkomponent beim Klimmfräsen ass fir d'Wierkstéck op den Aarbechtsdësch ze drécken. An dësem Fall sinn d'Gleit- a Reibungsphenomener tëscht den Zänn vum Schnëttwierkszeug an der befräischter Uewerfläch relativ kleng. Dëst ass vu grousser Bedeitung fir de Bearbechtungsprozess. Éischtens ass et virdeelhaft fir de Verschleiss vun den Zänn vum Schnëttwierkszeug ze reduzéieren. D'Reduktioun vum Verschleiss vun den Zänn vum Schnëttwierkszeug bedeit datt d'Liewensdauer vum Schnëttwierkszeug verlängert ka ginn, wat d'Bearbechtungskäschte reduzéiert. Zweetens kann dës relativ kleng Reibung de Phänomen vun der Aarbechtshärtung reduzéieren. D'Aarbechtshärtung erhéicht d'Häert vum Werkstéckmaterial, wat net gënschteg fir déi spéider Bearbechtungsprozesser ass. D'Reduktioun vun der Aarbechtshärtung hëlleft d'Bearbechtungsqualitéit vum Werkstéck ze garantéieren. Zousätzlech kann d'Klimmfräsen och d'Uewerflächenrauheet reduzéieren, wouduerch d'Uewerfläch vum befräischter Werkstéck méi glat gëtt, wat ganz virdeelhaft ass fir d'Bearbechtung vun Werkstécker mat héijen Ufuerderungen un d'Uewerflächenqualitéit.
Et sollt een drop hiweisen, datt d'Uwendung vum Klotfräsen bestëmmt bedingt Aschränkungen huet. Wann de Spillraum tëscht der Schrauf an der Mutter vum Aarbechtsdësch op manner wéi 0,03 mm agestallt ka ginn, kënnen d'Virdeeler vum Klotfräsen besser ausgeübt ginn, well de Bewegungsproblem zu dësem Zäitpunkt effektiv kontrolléiert ka ginn. Zousätzlech ass beim Fräsen vun dënnen a laangen Werkstécker och Klotfräsen eng besser Wiel. Dënn a laang Werkstécker erfuerderen méi stabil Bearbechtungsbedingungen während dem Bearbechtungsprozess. Déi vertikal Komponentkraaft vum Klotfräsen hëlleft d'Wierkstéck ze fixéieren a Problemer wéi Deformatioun während dem Bearbechtungsprozess ze reduzéieren.
(B) Prinzipien a verwandte Aflëss vum konventionelle Fräsen
Konventionellt Fräsen ass d'Géigendeel vum Steigfräsen. Wann d'Rotatiounsrichtung vum Deel, wou d'Fräsmaschinn d'Wierkstéck beréiert, anescht ass wéi d'Zufuhr vum Werkstéck, gëtt dat konventionellt Fräsen genannt. Beim konventionelle Fräsen ass d'Richtung vun der vertikaler Fräskraaft d'Wierkstéck ze hiewen, wat dozou féiert, datt den Ofstand tëscht den Zänn vum Schnëttwierkszeug an der bearbechteter Uewerfläch eropgeet an d'Reibung eropgeet. Dës relativ grouss Reibung bréngt eng Rei vu Problemer mat sech, wéi zum Beispill d'Erhéijung vum Verschleiss vum Schnëttwierkszeug an d'Verschärfungsphänomen vun der bearbechteter Uewerfläch méi eescht. D'Verschärfung vun der bearbechteter Uewerfläch erhéicht d'Uewerflächenhärte, reduzéiert d'Zähegkeet vum Material a kann d'Genauegkeet an d'Uewerflächenqualitéit vun de spéideren Bearbechtungsprozesser beaflossen.
Konventionellt Fräsen ass d'Géigendeel vum Steigfräsen. Wann d'Rotatiounsrichtung vum Deel, wou d'Fräsmaschinn d'Wierkstéck beréiert, anescht ass wéi d'Zufuhr vum Werkstéck, gëtt dat konventionellt Fräsen genannt. Beim konventionelle Fräsen ass d'Richtung vun der vertikaler Fräskraaft d'Wierkstéck ze hiewen, wat dozou féiert, datt den Ofstand tëscht den Zänn vum Schnëttwierkszeug an der bearbechteter Uewerfläch eropgeet an d'Reibung eropgeet. Dës relativ grouss Reibung bréngt eng Rei vu Problemer mat sech, wéi zum Beispill d'Erhéijung vum Verschleiss vum Schnëttwierkszeug an d'Verschärfungsphänomen vun der bearbechteter Uewerfläch méi eescht. D'Verschärfung vun der bearbechteter Uewerfläch erhéicht d'Uewerflächenhärte, reduzéiert d'Zähegkeet vum Material a kann d'Genauegkeet an d'Uewerflächenqualitéit vun de spéideren Bearbechtungsprozesser beaflossen.
Wéi och ëmmer, konventionellt Fräsen huet och seng eege Virdeeler. D'Richtung vun der horizontaler Fräskomponentkraaft beim konventionelle Fräsen ass géint d'Zufuhrbewegung vum Werkstéck. Dës Charakteristik hëlleft der Schrauf an der Mutter fest ze passen. An dësem Fall ass d'Bewegung vum Aarbechtsdësch relativ stabil. Beim Fräsen vun Werkstécker mat ongläicher Häert wéi Goss- a Schmiedmaterialien, wou et haart Haut op der Uewerfläch ka sinn an aner komplex Situatiounen, kann d'Stabilitéit vum konventionelle Fräsen de Verschleiss vun den Zänn vum Schnëttinstrument reduzéieren. Well bei der Bearbechtung vun esou Werkstécker muss d'Schnëttinstrument relativ groussen Schnëttkräften a komplexe Schnëttbedingungen aushalen. Wann d'Bewegung vum Aarbechtsdësch onstabil ass, verschäerft dat de Schued um Schnëttinstrument, a konventionellt Fräsen kann dës Situatioun bis zu engem gewësse Grad reduzéieren.
II. Detailéiert Analyse vun den Eegeschafte vum Steigfräsen a vum konventionelle Fräsen a CNC-Fräsmaschinnen
(A) Déifgräifend Analyse vun den Eegeschafte vum Steigfräsen
- Ännerungen an der Schnëttdicke an dem Schnëttprozess
Beim Steigfräsen weist d'Schnëttdicke vun all Zänn vum Schnëttinstrument e Muster vun der gradueller Zounimm vu kleng op grouss. Wann den Zänn vum Schnëttinstrument just d'Wierkstéck beréiert, ass d'Schnëttdicke null. Dëst bedeit, datt den Zänn vum Schnëttinstrument op der Schnëttfläch rutscht, déi vum viregten Zänn vum Schnëttinstrument an der Ufanksphase hannerlooss gouf. Eréischt wann den Zänn vum Schnëttinstrument eng gewëssen Distanz op dëser Schnëttfläch rutscht an d'Schnëttdicke e gewësse Wäert erreecht, fänkt den Zänn vum Schnëttinstrument wierklech un ze schneiden. Dës Aart a Weis fir d'Schnëttdicke z'änneren ass wesentlech anescht wéi déi vum konventionelle Fräsen. Ënner de selwechte Schnëttbedingungen huet dës eenzegaarteg Ufanksmethod vum Schnëtt en entscheedenden Afloss op de Verschleiss vum Schnëttinstrument. Well den Zänn vum Schnëttinstrument e Gleitprozess huet, ier et ufänkt ze schneiden, ass den Impakt op d'Schneidkant vum Schnëttinstrument relativ kleng, wat gutt ass fir de Schutz vum Schnëttinstrument. - Schnëttwee a Verschleiss vum Werkzeug
Am Verglach mam konventionelle Fräsen ass de Wee, deen d'Zänn vum Schnëttinstrument um Werkstéck beim Steigfräsen ofleeën, méi kuerz. Dëst läit dorun, datt d'Schnëttmethod vum Steigfräsen de Kontaktwee tëscht dem Schnëttinstrument an dem Werkstéck méi direkt mécht. Ënner sou Ëmstänn, ënner de selwechte Schnëttbedingungen, ass de Verschleiss vum Schnëttinstrument beim Steigfräsen relativ kleng. Et sollt awer bemierkt ginn, datt Steigfräsen net fir all Werkstécker gëeegent ass. Well d'Zänn vum Schnëttinstrument all Kéier ufänken, vun der Uewerfläch vum Werkstéck ofzeschneiden, ass Steigfräsen net gëeegent, wann et eng haart Haut op der Uewerfläch vum Werkstéck gëtt, wéi zum Beispill e puer Werkstécker nom Goss oder Schmieden ouni Behandlung. Well d'Häert vun der haarder Haut relativ héich ass, wäert et e relativ groussen Impakt op d'Zänn vum Schnëttinstrument hunn, de Verschleiss vum Schnëttinstrument beschleunegen a souguer de Schnëttinstrument beschiedegen. - Schneiddeformatioun a Stroumverbrauch
Déi duerchschnëttlech Schnëttdicke beim Steigfräsen ass grouss, wat d'Schnëttdeformatioun relativ kleng mécht. Eng kleng Schnëttdeformatioun bedeit, datt d'Spannungs- a Verformungsverdeelung vum Werkstéckmaterial während dem Schnëttprozess méi gläichméisseg ass, wat d'Bearbechtungsproblemer reduzéiert, déi duerch lokal Spannungskonzentratioune verursaacht ginn. Gläichzäiteg ass de Stroumverbrauch beim Steigfräsen am Verglach zum konventionelle Fräsen manner. Dëst läit dorun, datt d'Verdeelung vun der Schnëttkraaft tëscht dem Schnëttwierkszeug an dem Werkstéck beim Steigfräsen méi raisonnabel ass, wat onnéideg Energieverloschter reduzéiert an d'Bearbechtungseffizienz verbessert. A groussskalege Produktiouns- oder Bearbechtungsumfeld mat Ufuerderungen un den Energieverbrauch huet dës Charakteristik vum Steigfräsen eng wichteg wirtschaftlech Bedeitung.
(B) Déifgräifend Analyse vun den Eegeschafte vum konventionelle Fräsen
- Stabilitéit vun der Aarbechtsdëschbewegung
Beim konventionelle Fräsen, well d'Richtung vun der horizontaler Schnëttkraaft, déi vum Fräser um Werkstéck ausgeübt gëtt, géint d'Zufuhrrichtung vum Werkstéck ass, kënnen d'Schrauf an d'Mutter vum Aarbechtsdësch ëmmer eng Säit vum Gewënn a guddem Kontakt halen. Dës Charakteristik garantéiert déi relativ Stabilitéit vun der Bewegung vum Aarbechtsdësch. Wärend dem Bearbechtungsprozess ass eng stabil Bewegung vum Aarbechtsdësch ee vun de Schlësselfaktoren, déi d'Bearbechtungsgenauegkeet garantéieren. Am Verglach mam Steigfräsen, well d'Richtung vun der horizontaler Fräskraaft d'selwecht ass wéi d'Zufuhrrichtung vum Werkstéck, beweegt sech den Aarbechtsdësch, wann d'Kraaft, déi vun den Zänn vum Schnëttwierk um Werkstéck ausgeübt gëtt, relativ grouss ass, wéinst dem Spalt tëscht der Schrauf an der Mutter vum Aarbechtsdësch, erop an erof. Dës Bewegung stéiert net nëmmen d'Stabilitéit vum Schnëttprozess, beaflosst d'Bearbechtungsqualitéit vum Werkstéck, mee kann och d'Schnëttwierk eescht beschiedegen. Dofir mécht de Stabilitéitsvirdeel vum konventionelle Fräsen et a verschiddene Bearbechtungsszenarien mat héijen Ufuerderungen un d'Bearbechtungsgenauegkeet a strengen Ufuerderungen un de Schutz vum Werkzeug zu enger méi passender Wiel. - Qualitéit vun der maschinéierter Uewerfläch
Beim konventionelle Fräsen ass d'Reibung tëscht den Zänn vum Schneidwierkszeug an dem Werkstéck relativ grouss, wat eng prominent Charakteristik vum konventionelle Fräsen ass. Déi relativ grouss Reibung wäert de Phänomen vun der Aarbechtshärtung vun der befräibter Uewerfläch méi eescht maachen. D'Aarbechtshärtung vun der befräibter Uewerfläch wäert d'Uewerflächenhäert erhéijen, d'Zähegkeet vum Material reduzéieren a kann d'Genauegkeet an d'Uewerflächenqualitéit vun de spéideren Bearbechtungsprozesser beaflossen. Zum Beispill, bei e puer Werkstéckbearbechtungen, déi spéider Schleifen oder héichpräzis Montage erfuerderen, kann d'kalthaart Uewerfläch nom konventionelle Fräsen zousätzlech Behandlungsprozesser erfuerderen, fir déi kalthaart Schicht ze eliminéieren, fir d'Bearbechtungsufuerderungen ze erfëllen. Awer a spezifesche Fäll, wéi zum Beispill wann et eng gewëssen Ufuerderung un d'Uewerflächenhäert vum Werkstéck gëtt oder de spéideren Bearbechtungsprozess net empfindlech op d'kalthaart Uewerflächenschicht ass, kann dës Charakteristik vum konventionelle Fräsen och ausgenotzt ginn.
III. Auswielstrategien fir Steigfräsen a konventionellt Fräsen an der aktueller Bearbechtung
Bei der tatsächlecher CNC-Fräsmaschinnbearbechtung muss d'Wiel tëscht Klammfräsen oder konventionellem Fräsen verschidde Faktoren grëndlech berécksiichtegt ginn. Als éischt mussen d'Materialeegeschafte vum Werkstéck berécksiichtegt ginn. Wann d'Häert vum Werkstéckmaterial relativ héich ass an et eng haart Haut op der Uewerfläch gëtt, wéi z. B. e puer Guss- a Schmiedematerialien, kann konventionellt Fräsen eng besser Wiel sinn, well konventionellt Fräsen de Verschleiss vum Schnëttinstrument bis zu engem gewësse Grad reduzéiere kann an d'Stabilitéit vum Bearbechtungsprozess garantéiere kann. Wann awer d'Häert vum Werkstéckmaterial gläichméisseg ass an et eng héich Ufuerderung un d'Uewerflächenqualitéit gëtt, wéi z. B. bei der Bearbechtung vu verschiddene Präzisiounsmechaneschen Deeler, huet Klammfräsen méi Virdeeler. Et kann d'Uewerflächenrauheet effektiv reduzéieren an d'Uewerflächenqualitéit vum Werkstéck verbesseren.
Bei der tatsächlecher CNC-Fräsmaschinnbearbechtung muss d'Wiel tëscht Klammfräsen oder konventionellem Fräsen verschidde Faktoren grëndlech berécksiichtegt ginn. Als éischt mussen d'Materialeegeschafte vum Werkstéck berécksiichtegt ginn. Wann d'Häert vum Werkstéckmaterial relativ héich ass an et eng haart Haut op der Uewerfläch gëtt, wéi z. B. e puer Guss- a Schmiedematerialien, kann konventionellt Fräsen eng besser Wiel sinn, well konventionellt Fräsen de Verschleiss vum Schnëttinstrument bis zu engem gewësse Grad reduzéiere kann an d'Stabilitéit vum Bearbechtungsprozess garantéiere kann. Wann awer d'Häert vum Werkstéckmaterial gläichméisseg ass an et eng héich Ufuerderung un d'Uewerflächenqualitéit gëtt, wéi z. B. bei der Bearbechtung vu verschiddene Präzisiounsmechaneschen Deeler, huet Klammfräsen méi Virdeeler. Et kann d'Uewerflächenrauheet effektiv reduzéieren an d'Uewerflächenqualitéit vum Werkstéck verbesseren.
D'Form a Gréisst vum Werkstéck sinn och wichteg Iwwerleeungen. Fir dënn a laang Werkstécker hëlleft d'Klammfräsen d'Deformatioun vum Werkstéck während dem Bearbechtungsprozess ze reduzéieren, well d'vertikal Komponentkraaft vum Klammfräsen d'Werkstéck besser op den Aarbechtsdësch drécke kann. Fir verschidde Werkstécker mat komplexe Formen a grousse Gréissten ass et néideg, d'Stabilitéit vun der Aarbechtsdëschbewegung an de Verschleiss vum Schnëttinstrument grëndlech ze berücksichtegen. Wann d'Ufuerderung un d'Stabilitéit vun der Aarbechtsdëschbewegung während dem Bearbechtungsprozess relativ héich ass, kann konventionellt Fräsen eng méi passend Wiel sinn; wann méi Opmierksamkeet op d'Reduktioun vum Verschleiss vum Schnëttinstrument an d'Verbesserung vun der Bearbechtungseffizienz geluecht gëtt, an ënner de Konditiounen, déi d'Bearbechtungsufuerderunge erfëllen, kann Klammfräsen a Betruecht gezunn ginn.
Zousätzlech beaflosst déi mechanesch Leeschtung vun der Fräsmaschinn selwer och d'Auswiel tëscht Steigfräsen a konventionellem Fräsen. Wann de Spillraum tëscht der Schrauf an der Mutter vun der Fräsmaschinn präzis op e relativ klenge Wäert agestallt ka ginn, wéi zum Beispill manner wéi 0,03 mm, da kënnen d'Virdeeler vum Steigfräsen besser ausgeübt ginn. Wann awer déi mechanesch Präzisioun vun der Fräsmaschinn limitéiert ass an de Spillraumproblem net effektiv kontrolléiert ka ginn, kann konventionellt Fräsen eng méi sécher Wiel sinn, fir Problemer mat der Bearbeitungsqualitéit an Toolschued ze vermeiden, déi duerch d'Beweegung vum Aarbechtsdësch verursaacht ginn. Zesummefaassend soll bei der CNC-Fräsmaschinnbearbeitung déi passend Fräsmethod fir Steigfräsen oder konventionellt Fräsen no de spezifesche Bearbeitungsufuerderungen an den Ausrüstungsbedingungen raisonnabel ausgewielt ginn, fir de beschte Bearbeitungseffekt z'erreechen.