I. Meginreglur og áhrifaþættir klifurfræsingar og hefðbundinnar fræsingar í CNC fræsivélum
(A) Meginreglur og tengd áhrif klifurfræsingar
Við vinnslu á CNC-fræsivél er klifurfræsing sérstök fræsingaraðferð. Þegar snúningsátt þess hlutar þar sem fræsarinn snertir vinnustykkið er sú sama og fóðrunarátt vinnustykkisins er það kallað klifurfræsing. Þessi fræsingaraðferð tengist náið vélrænum eiginleikum fræsivélarinnar, sérstaklega bilinu milli hnetunnar og skrúfunnar. Í tilviki klifurfræsingar, þar sem láréttur fræsingarkraftur breytist og bil er milli skrúfunnar og hnetunnar, veldur þetta því að vinnuborðið og skrúfan hreyfast til vinstri og hægri. Þessi reglubundna hreyfing er mikilvægt vandamál sem klifurfræsing stendur frammi fyrir, sem gerir hreyfingu vinnuborðsins afar óstöðuga. Skemmdir á skurðarverkfærinu af völdum þessarar óstöðugu hreyfingar eru augljósar og það er auðvelt að valda skemmdum á tönnum skurðarverkfærisins.
Við vinnslu á CNC-fræsivél er klifurfræsing sérstök fræsingaraðferð. Þegar snúningsátt þess hlutar þar sem fræsarinn snertir vinnustykkið er sú sama og fóðrunarátt vinnustykkisins er það kallað klifurfræsing. Þessi fræsingaraðferð tengist náið vélrænum eiginleikum fræsivélarinnar, sérstaklega bilinu milli hnetunnar og skrúfunnar. Í tilviki klifurfræsingar, þar sem láréttur fræsingarkraftur breytist og bil er milli skrúfunnar og hnetunnar, veldur þetta því að vinnuborðið og skrúfan hreyfast til vinstri og hægri. Þessi reglubundna hreyfing er mikilvægt vandamál sem klifurfræsing stendur frammi fyrir, sem gerir hreyfingu vinnuborðsins afar óstöðuga. Skemmdir á skurðarverkfærinu af völdum þessarar óstöðugu hreyfingar eru augljósar og það er auðvelt að valda skemmdum á tönnum skurðarverkfærisins.
Hins vegar hefur klifurfræsing einnig sína einstöku kosti. Stefna lóðrétta fræsingarkraftsins við klifurfræsingu er að þrýsta vinnustykkinu á vinnuborðið. Í þessu tilfelli eru rennsli og núningur milli tanna skurðarverkfærisins og fræsta yfirborðsins tiltölulega lítill. Þetta hefur mikla þýðingu fyrir vinnsluferlið. Í fyrsta lagi er það gagnlegt að draga úr sliti á tönnum skurðarverkfærisins. Að draga úr sliti á tönnum skurðarverkfærisins þýðir að hægt er að lengja endingartíma skurðarverkfærisins, sem dregur úr vinnslukostnaði. Í öðru lagi getur þessi tiltölulega litla núning dregið úr vinnuherðingu. Vinnsluherðing mun auka hörku vinnustykkisins, sem er ekki hentugt fyrir síðari vinnsluferli. Að draga úr vinnuherðingu hjálpar til við að tryggja vinnslugæði vinnustykkisins. Að auki getur klifurfræsing einnig dregið úr yfirborðsgrófleika, sem gerir yfirborð fræsta vinnustykkisins sléttara, sem er mjög hagkvæmt fyrir vinnslu á vinnustykkjum með miklar kröfur um yfirborðsgæði.
Það skal tekið fram að notkun klifurfræsingar hefur ákveðnar takmarkanir. Þegar bilið milli skrúfunnar og hnetunnar á vinnuborðinu er hægt að stilla undir 0,03 mm, er hægt að nýta kosti klifurfræsingar betur þar sem hægt er að stjórna hreyfingarvandamálinu á skilvirkan hátt. Að auki, þegar fræst er þunn og löng vinnustykki, er klifurfræsing einnig betri kostur. Þunnir og langir vinnustykki þurfa stöðugri vinnsluskilyrði meðan á vinnsluferlinu stendur. Lóðréttur kraftþáttur klifurfræsingar hjálpar til við að festa vinnustykkið og draga úr vandamálum eins og aflögun meðan á vinnsluferlinu stendur.
(B) Meginreglur og tengd áhrif hefðbundinnar fræsingar
Hefðbundin fræsun er andstæða klifurfræsingar. Þegar snúningsátt þess hlutar þar sem fræsarinn snertir vinnustykkið er frábrugðin fóðrunarstefnu vinnustykkisins, kallast það hefðbundin fræsun. Við hefðbundna fræsingu er stefna lóðrétta fræsingarkraftsins að lyfta vinnustykkinu, sem veldur því að rennilengdin milli tanna skurðarverkfærisins og fræsta yfirborðsins eykst og núningurinn eykst. Þessi tiltölulega mikli núningur mun leiða til ýmissa vandamála, svo sem aukins slits á skurðarverkfærinu og gera vinnuherðingu á fræsta yfirborðinu alvarlegri. Vinnsluherðing á fræsta yfirborðinu mun auka yfirborðshörku, draga úr seiglu efnisins og geta haft áhrif á nákvæmni og yfirborðsgæði síðari vinnsluferla.
Hefðbundin fræsun er andstæða klifurfræsingar. Þegar snúningsátt þess hlutar þar sem fræsarinn snertir vinnustykkið er frábrugðin fóðrunarstefnu vinnustykkisins, kallast það hefðbundin fræsun. Við hefðbundna fræsingu er stefna lóðrétta fræsingarkraftsins að lyfta vinnustykkinu, sem veldur því að rennilengdin milli tanna skurðarverkfærisins og fræsta yfirborðsins eykst og núningurinn eykst. Þessi tiltölulega mikli núningur mun leiða til ýmissa vandamála, svo sem aukins slits á skurðarverkfærinu og gera vinnuherðingu á fræsta yfirborðinu alvarlegri. Vinnsluherðing á fræsta yfirborðinu mun auka yfirborðshörku, draga úr seiglu efnisins og geta haft áhrif á nákvæmni og yfirborðsgæði síðari vinnsluferla.
Hins vegar hefur hefðbundin fræsun einnig sína kosti. Stefna lárétta fræsingarkraftsins við hefðbundna fræsingu er gagnstæð stefnu fóðrunar vinnustykkisins. Þessi eiginleiki hjálpar skrúfunni og mötunni að passa þétt saman. Í þessu tilviki er hreyfing vinnuborðsins tiltölulega stöðug. Þegar fræst er vinnustykki með ójafna hörku eins og steypur og smíðað efni, þar sem hörð húð getur verið á yfirborðinu og við aðrar flóknar aðstæður, getur stöðugleiki hefðbundinnar fræsingar dregið úr sliti á tönnum skurðarverkfærisins. Vegna þess að við vinnslu slíkra vinnuhluta þarf skurðarverkfærið að þola tiltölulega mikla skurðkrafta og flóknar skurðaraðstæður. Ef hreyfing vinnuborðsins er óstöðug mun það auka skemmdir á skurðarverkfærinu og hefðbundin fræsun getur að vissu leyti dregið úr þessari stöðu.
II. Ítarleg greining á einkennum klifurfræsingar og hefðbundinnar fræsingar í CNC fræsivélum
(A) Ítarleg greining á einkennum klifurfræsingar
- Breytingar á skurðþykkt og skurðarferlinu
Við klifurfræsingu sýnir skurðþykkt hverrar tönnar skurðarverkfærisins smám saman aukningu frá litlu til stóru. Þegar tönn skurðarverkfærisins snertir rétt vinnustykkið er skurðþykktin núll. Þetta þýðir að tönn skurðarverkfærisins rennur á skurðfletinum sem fyrri tönn skurðarverkfærisins skildi eftir í upphafsstigi. Aðeins þegar tönn skurðarverkfærisins rennur ákveðna vegalengd á þessum skurðfleti og skurðþykktin nær ákveðnu gildi byrjar tönn skurðarverkfærisins að skera í raun. Þessi leið til að breyta skurðþykktinni er verulega frábrugðin hefðbundinni fræsingu. Við sömu skurðaraðstæður hefur þessi einstaka upphafsaðferð mikilvæg áhrif á slit skurðarverkfærisins. Þar sem tönn skurðarverkfærisins hefur renniferli áður en skurður hefst er áhrifin á skurðbrún skurðarverkfærisins tiltölulega lítil, sem er gagnlegt til að vernda skurðarverkfærið. - Skurðarleið og slit á verkfærum
Í samanburði við hefðbundna fræsingu er leiðin sem tennur skurðarverkfærisins ferðast á vinnustykkinu við klifurfræsingu styttri. Þetta er vegna þess að skurðaraðferðin við klifurfræsingu gerir snertileiðina milli skurðarverkfærisins og vinnustykkisins beinni. Við slíkar aðstæður, undir sömu skurðarskilyrðum, er slit skurðarverkfærisins við klifurfræsingu tiltölulega lítið. Hins vegar skal tekið fram að klifurfræsun hentar ekki fyrir öll vinnustykki. Þar sem tennur skurðarverkfærisins byrja að skera frá yfirborði vinnustykkisins í hvert skipti, ef hörð húð er á yfirborði vinnustykkisins, eins og sum vinnustykki eftir steypu eða smíði án meðhöndlunar, er klifurfræsun ekki viðeigandi. Vegna þess að hörku hörðu húðarinnar er tiltölulega mikil mun það hafa tiltölulega mikil áhrif á tennur skurðarverkfærisins, flýta fyrir sliti skurðarverkfærisins og jafnvel geta skemmt skurðarverkfærið. - Skurður aflögunar og orkunotkun
Meðalskurðarþykktin við klifurfræsingu er mikil, sem gerir skurðaraflögunina tiltölulega litla. Lítil skurðaraflögun þýðir að spennu- og álagsdreifing vinnustykkisins við skurðarferlið er jafnari, sem dregur úr vinnsluvandamálum sem orsakast af staðbundinni spennuþéttni. Á sama tíma, samanborið við hefðbundna fræsingu, er orkunotkun við klifurfræsingu minni. Þetta er vegna þess að dreifing skurðkraftsins milli skurðarverkfærisins og vinnustykkisins við klifurfræsingu er sanngjarnari, sem dregur úr óþarfa orkutapi og bætir vinnsluhagkvæmni. Í stórfelldum framleiðslu- eða vinnsluumhverfum með kröfum um orkunotkun hefur þessi eiginleiki klifurfræsingar mikilvæga efnahagslega þýðingu.
(B) Ítarleg greining á eiginleikum hefðbundinnar fræsingar
- Stöðugleiki vinnuborðshreyfingar
Við hefðbundna fræsingu, þar sem stefna lárétta skurðkraftsins sem fræsarinn beitir á vinnustykkið er gagnstæð fóðrunarstefnu vinnustykkisins, geta skrúfan og mötan á vinnuborðinu alltaf haldið annarri hlið skrúfgangsins í nánu sambandi. Þessi eiginleiki tryggir hlutfallslegan stöðugleika í hreyfingu vinnuborðsins. Við vinnslu er stöðug hreyfing vinnuborðsins einn af lykilþáttunum sem tryggja nákvæmni vinnslunnar. Í samanburði við klifurfræsingu, við klifurfræsingu, þar sem stefna lárétta fræskraftsins er sú sama og fóðrunarstefnu vinnustykkisins, þegar krafturinn sem tennur skurðarverkfærisins beita á vinnustykkið er tiltölulega mikill, mun vinnuborðið hreyfast upp og niður vegna bilsins milli skrúfunnar og mötunnar á vinnuborðinu. Þessi hreyfing raskar ekki aðeins stöðugleika skurðarferlisins, hefur áhrif á vinnslugæði vinnustykkisins, heldur getur hún einnig skemmt skurðarverkfærið alvarlega. Þess vegna, í sumum vinnslutilfellum með miklum kröfum um nákvæmni vinnslu og ströngum kröfum um vernd verkfærisins, gerir stöðugleikakosturinn við hefðbundna fræsingu hana að viðeigandi vali. - Gæði vélræns yfirborðs
Við hefðbundna fræsingu er núningurinn milli tanna skurðarverkfærisins og vinnustykkisins tiltölulega mikill, sem er áberandi einkenni hefðbundinnar fræsingar. Þessi tiltölulega mikla núningur veldur því að vinnuherðing á fræsta yfirborðinu verður alvarlegri. Vinnsluherðing á fræsta yfirborðinu eykur yfirborðshörku, dregur úr seigju efnisins og getur haft áhrif á nákvæmni og yfirborðsgæði síðari fræsingarferla. Til dæmis, í sumum vinnustykkisvinnslum sem krefjast síðari slípunar eða nákvæmrar samsetningar, gæti kalt-hart yfirborð eftir hefðbundna fræsingu þurft viðbótarmeðferð til að fjarlægja kalt-hart lagið til að uppfylla vinnslukröfur. Hins vegar, í sumum sérstökum tilfellum, svo sem þegar ákveðin krafa er um yfirborðshörku vinnustykkisins eða síðari fræsingarferlið er ekki viðkvæmt fyrir kalt-hart laginu á yfirborðinu, er einnig hægt að nýta þennan eiginleika hefðbundinnar fræsingar.
III. Val á aðferðum fyrir klifurfræsingu og hefðbundna fræsingu í raunverulegri vinnslu
Í raunverulegri CNC-fræsingarvél þarf að taka tillit til margra þátta við val á klifurfræsingu eða hefðbundinni fræsingu. Í fyrsta lagi þarf að taka tillit til efniseiginleika vinnustykkisins. Ef hörku vinnustykkisins er tiltölulega mikil og yfirborðið er hart, eins og sumar steypur og smíðaðar, getur hefðbundin fræsing verið betri kostur þar sem hefðbundin fræsing getur dregið úr sliti skurðarverkfærisins að vissu marki og tryggt stöðugleika vinnsluferlisins. Hins vegar, ef hörku vinnustykkisins er einsleitt og miklar kröfur eru gerðar um yfirborðsgæði, eins og við vinnslu á sumum nákvæmnisvélahlutum, hefur klifurfræsing fleiri kosti. Hún getur á áhrifaríkan hátt dregið úr yfirborðsgrófleika og bætt yfirborðsgæði vinnustykkisins.
Í raunverulegri CNC-fræsingarvél þarf að taka tillit til margra þátta við val á klifurfræsingu eða hefðbundinni fræsingu. Í fyrsta lagi þarf að taka tillit til efniseiginleika vinnustykkisins. Ef hörku vinnustykkisins er tiltölulega mikil og yfirborðið er hart, eins og sumar steypur og smíðaðar, getur hefðbundin fræsing verið betri kostur þar sem hefðbundin fræsing getur dregið úr sliti skurðarverkfærisins að vissu marki og tryggt stöðugleika vinnsluferlisins. Hins vegar, ef hörku vinnustykkisins er einsleitt og miklar kröfur eru gerðar um yfirborðsgæði, eins og við vinnslu á sumum nákvæmnisvélahlutum, hefur klifurfræsing fleiri kosti. Hún getur á áhrifaríkan hátt dregið úr yfirborðsgrófleika og bætt yfirborðsgæði vinnustykkisins.
Lögun og stærð vinnustykkisins eru einnig mikilvæg atriði. Fyrir þunn og löng vinnustykki hjálpar klifurfræsing til við að draga úr aflögun vinnustykkisins við vinnslu þar sem lóðréttur kraftur klifurfræsingar getur þrýst vinnustykkinu betur á vinnuborðið. Fyrir sum vinnustykki með flókin form og stórar stærðir er nauðsynlegt að íhuga ítarlega stöðugleika hreyfingar vinnuborðsins og slit skurðarverkfærisins. Ef kröfur um stöðugleika hreyfingar vinnuborðsins við vinnslu eru tiltölulega miklar, getur hefðbundin fræsing verið viðeigandi kostur; ef meiri áhersla er lögð á að draga úr sliti skurðarverkfærisins og bæta vinnsluhagkvæmni, og við aðstæður sem uppfylla vinnslukröfur, er hægt að íhuga klifurfræsingu.
Að auki mun vélræn frammistaða fræsingarvélarinnar sjálfrar einnig hafa áhrif á val á klifurfræsingu og hefðbundinni fræsingu. Ef bilið milli skrúfunnar og hnetunnar á fræsingarvélinni er hægt að stilla nákvæmlega á tiltölulega lítið gildi, eins og minna en 0,03 mm, þá er hægt að nýta kosti klifurfræsingar betur. Hins vegar, ef vélræn nákvæmni fræsingarvélarinnar er takmörkuð og ekki er hægt að stjórna bilinu á áhrifaríkan hátt, getur hefðbundin fræsun verið öruggari kostur til að forðast vandamál með gæði vinnslu og skemmdir á verkfærum af völdum hreyfingar vinnuborðsins. Að lokum, í vinnslu á CNC fræsingarvélum ætti að velja viðeigandi fræsingaraðferð, klifurfræsingu eða hefðbundna fræsingu, á sanngjarnan hátt í samræmi við sérstakar vinnslukröfur og aðstæður búnaðarins til að ná sem bestum vinnsluáhrifum.