I. Принципи и фактори утицаја на успонско глодање и конвенционално глодање на CNC глодалицама
(А) Принципи и повезани утицаји успонског глодања
Током процеса обраде на CNC глодалици, узлазно глодање је специфична метода глодања. Када је смер ротације дела где глодалица додирује обрадак исти као и смер померања обрадка, то се назива узлазно глодање. Ова метода глодања је уско повезана са механичким карактеристикама структуре глодалице, посебно са зазором између навртке и завртња. У случају узлазног глодања, пошто ће се сила хоризонталне компоненте глодања променити и постоји зазор између завртња и навртке, то ће узроковати померање радног стола и завртња лево и десно. Ово периодично кретање је важан проблем са којим се суочава узлазно глодање, што чини кретање радног стола изузетно нестабилним. Оштећења алата за резање узрокована овим нестабилним кретањем су очигледна и лако је оштетити зубе алата за резање.
Током процеса обраде на CNC глодалици, узлазно глодање је специфична метода глодања. Када је смер ротације дела где глодалица додирује обрадак исти као и смер померања обрадка, то се назива узлазно глодање. Ова метода глодања је уско повезана са механичким карактеристикама структуре глодалице, посебно са зазором између навртке и завртња. У случају узлазног глодања, пошто ће се сила хоризонталне компоненте глодања променити и постоји зазор између завртња и навртке, то ће узроковати померање радног стола и завртња лево и десно. Ово периодично кретање је важан проблем са којим се суочава узлазно глодање, што чини кретање радног стола изузетно нестабилним. Оштећења алата за резање узрокована овим нестабилним кретањем су очигледна и лако је оштетити зубе алата за резање.
Међутим, узлазно глодање такође има своје јединствене предности. Смер силе вертикалне компоненте глодања током узлазног глодања је да притисне обрадак на радни сто. У овом случају, феномени клизања и трења између зубаца алата за резање и обрађене површине су релативно мали. Ово је од великог значаја за процес обраде. Прво, корисно је смањити хабање зубаца алата за резање. Смањење хабања зубаца алата за резање значи да се век трајања алата за резање може продужити, смањујући трошкове обраде. Друго, ово релативно мало трење може смањити феномен очвршћавања. Очвршћивање ће повећати тврдоћу материјала обрадка, што није погодно за наредне процесе обраде. Смањење очвршћавања помаже у обезбеђивању квалитета обраде обрадка. Поред тога, узлазно глодање такође може смањити храпавост површине, чинећи површину обрађеног обрадка глаткијом, што је веома повољно за обраду обрадака са високим захтевима за квалитет површине.
Треба напоменути да примена пењачког глодања има одређена условна ограничења. Када се зазор између завртња и навртке радног стола може подесити на мање од 0,03 мм, предности пењачког глодања могу се боље искористити јер се проблем кретања може ефикасно контролисати у овом тренутку. Поред тога, приликом глодања танких и дугих радних предмета, пењачко глодање је такође бољи избор. Танки и дуги радни предмети захтевају стабилније услове обраде током процеса обраде. Вертикална компонента силе пењачког глодања помаже у фиксирању радног предмета и смањењу проблема као што је деформација током процеса обраде.
(Б) Принципи и повезани утицаји конвенционалног глодања
Конвенционално глодање је супротно од пењачког глодања. Када је смер ротације дела где глодалица додирује обрадак различит од смера помака обрадка, то се назива конвенционално глодање. Код конвенционалног глодања, смер силе вертикалне компоненте глодања је да подигне обрадак, што ће узроковати повећање клизног растојања између зубаца алата за резање и обрађене површине и повећање трења. Ово релативно велико трење ће донети низ проблема, као што су повећање хабања алата за резање и озбиљнији феномен очвршћавања обрађене површине. Очвршћавање обрађене површине ће повећати тврдоћу површине, смањити жилавост материјала и може утицати на тачност и квалитет површине наредних процеса обраде.
Конвенционално глодање је супротно од пењачког глодања. Када је смер ротације дела где глодалица додирује обрадак различит од смера помака обрадка, то се назива конвенционално глодање. Код конвенционалног глодања, смер силе вертикалне компоненте глодања је да подигне обрадак, што ће узроковати повећање клизног растојања између зубаца алата за резање и обрађене површине и повећање трења. Ово релативно велико трење ће донети низ проблема, као што су повећање хабања алата за резање и озбиљнији феномен очвршћавања обрађене површине. Очвршћавање обрађене површине ће повећати тврдоћу површине, смањити жилавост материјала и може утицати на тачност и квалитет површине наредних процеса обраде.
Међутим, конвенционално глодање такође има своје предности. Смер силе хоризонталне компоненте глодења током конвенционалног глодења је супротан смеру кретања радног предмета. Ова карактеристика помаже да се завртањ и навртка чврсто прилегну. У овом случају, кретање радног стола је релативно стабилно. Приликом глодења радних предмета са неуједначеном тврдоћом, као што су одливци и отковци, где могу постојати тврде коре на површини и друге сложене ситуације, стабилност конвенционалног глодења може смањити хабање зубаца алата за резање. Јер приликом обраде таквих радних предмета, алат за резање мора да издржи релативно велике силе резања и сложене услове резања. Ако је кретање радног стола нестабилно, то ће погоршати оштећење алата за резање, а конвенционално глодање може донекле ублажити ову ситуацију.
II. Детаљна анализа карактеристика успонског глодања и конвенционалног глодања на CNC глодалицама
(А) Детаљна анализа карактеристика успонског глодања
- Промене у дебљини резања и процесу резања
Током глодања узбрдо, дебљина резања сваког зуба алата за резање показује образац постепеног повећања од малог до великог. Када зуб алата за резање тек додирне обрадак, дебљина резања је нула. То значи да зуб алата за резање клизи по површини резања коју је оставио претходни зуб алата за резање у почетној фази. Тек када зуб алата за резање клизи одређено растојање по овој површини резања и дебљина резања достигне одређену вредност, зуб алата за резање заиста почиње да сече. Овај начин промене дебљине резања значајно се разликује од конвенционалног глодања. Под истим условима резања, овај јединствени почетни метод резања има важан утицај на хабање алата за резање. Пошто зуб алата за резање има процес клизања пре почетка резања, утицај на резну ивицу алата за резање је релативно мали, што је корисно за заштиту алата за резање. - Путања сечења и хабање алата
У поређењу са конвенционалним глодањем, путања коју зуби алата за резање прелазе по радном предмету током пењачког глодања је краћа. То је зато што метода сечења пењачким глодањем чини контактну путању између алата за резање и радног предмета директнијом. Под таквим околностима, под истим условима резања, хабање алата за резање при коришћењу пењачког глодања је релативно мало. Међутим, треба напоменути да пењачко глодање није погодно за све радне предмете. Пошто зуби алата за резање почињу да секу од површине радног предмета сваки пут, ако постоји тврда облога на површини радног предмета, као што су неки радни предмети након ливења или ковања без обраде, пењачко глодање није погодно. Пошто је тврдоћа тврде облоге релативно висока, она ће имати релативно велики утицај на зубе алата за резање, убрзати хабање алата за резање, па чак може и оштетити алат за резање. - Деформација сечења и потрошња енергије
Просечна дебљина резања током пењачког глодања је велика, што деформацију резања чини релативно малом. Мала деформација резања значи да је расподела напона и деформације материјала обратка током процеса резања равномернија, што смањује проблеме обраде изазване локалном концентрацијом напона. Истовремено, у поређењу са конвенционалним глодањем, потрошња енергије код пењачког глодања је мања. То је зато што је расподела силе резања између алата за резање и обратка током пењачког глодања разумнија, смањујући непотребне губитке енергије и побољшавајући ефикасност обраде. У великим производним или машинским окружењима са захтевима за потрошњом енергије, ова карактеристика пењачког глодања има важан економски значај.
(Б) Детаљна анализа карактеристика конвенционалног глодања
- Стабилност кретања радног стола
Током конвенционалног глодања, пошто је смер хоризонталне силе резања коју глодалица врши на обрадак супротан од смера кретања обрадка, завртањ и навртка радног стола могу увек да држе једну страну навоја у блиском контакту. Ова карактеристика обезбеђује релативну стабилност кретања радног стола. Током процеса обраде, стабилно кретање радног стола један је од кључних фактора који обезбеђују тачност обраде. У поређењу са пењачким глодањем, током пењачког глодања, пошто је смер хоризонталне силе глодања исти као и смер кретања обрадка, када је сила коју зуби алата за резање врше на обрадак релативно велика, због постојања зазора између завртња и навртке радног стола, радни сто ће се померати горе-доле. Ово кретање не само да нарушава стабилност процеса резања, утиче на квалитет обраде обрадка, већ може и озбиљно оштетити алат за резање. Стога, у неким сценаријима обраде са високим захтевима за тачност обраде и строгим захтевима за заштиту алата, предност стабилности конвенционалног глодања чини га прикладнијим избором. - Квалитет обрађене површине
Током конвенционалног глодања, трење између зубаца алата за резање и радног комада је релативно велико, што је истакнута карактеристика конвенционалног глодања. Релативно велико трење ће узроковати озбиљнији феномен очвршћавања обрађене површине. Очвршћавање обрађене површине ће повећати тврдоћу површине, смањити жилавост материјала и може утицати на тачност и квалитет површине накнадних процеса обраде. На пример, код неких обрада радних комада које захтевају накнадно брушење или високопрецизну монтажу, хладно тврда површина након конвенционалног глодања може захтевати додатне процесе обраде како би се елиминисао хладно тврди слој и испунили захтеви обраде. Међутим, у неким специфичним случајевима, као што је када постоји одређени захтев за тврдоћу површине радног комада или накнадни процес обраде није осетљив на површински хладно тврди слој, ова карактеристика конвенционалног глодања такође се може користити.
III. Стратегије избора успонског глодања и конвенционалног глодања у стварној обради
У стварној обради на CNC глодалици, избор између пењачког или конвенционалног глодања мора свеобухватно узети у обзир више фактора. Прво, потребно је узети у обзир карактеристике материјала радног предмета. Ако је тврдоћа материјала радног предмета релативно висока и постоји тврда облога на површини, као што су неки одливци и отковци, конвенционално глодање може бити бољи избор јер конвенционално глодање може донекле смањити хабање алата за резање и осигурати стабилност процеса обраде. Међутим, ако је тврдоћа материјала радног предмета уједначена и постоје високи захтеви за квалитет површине, као што је случај код обраде неких прецизних механичких делова, пењачко глодање има више предности. Може ефикасно смањити храпавост површине и побољшати квалитет површине радног предмета.
У стварној обради на CNC глодалици, избор између пењачког или конвенционалног глодања мора свеобухватно узети у обзир више фактора. Прво, потребно је узети у обзир карактеристике материјала радног предмета. Ако је тврдоћа материјала радног предмета релативно висока и постоји тврда облога на површини, као што су неки одливци и отковци, конвенционално глодање може бити бољи избор јер конвенционално глодање може донекле смањити хабање алата за резање и осигурати стабилност процеса обраде. Међутим, ако је тврдоћа материјала радног предмета уједначена и постоје високи захтеви за квалитет површине, као што је случај код обраде неких прецизних механичких делова, пењачко глодање има више предности. Може ефикасно смањити храпавост површине и побољшати квалитет површине радног предмета.
Облик и величина радног предмета су такође важни фактори. За танке и дугачке радне предмете, успонско глодање помаже у смањењу деформације радног предмета током процеса обраде, јер вертикална компонента силе успонског глодања може боље притиснути радни предмет на радни сто. За неке радне предмете сложених облика и великих димензија, потребно је свеобухватно размотрити стабилност кретања радног стола и хабање алата за резање. Ако је захтев за стабилношћу кретања радног стола током процеса обраде релативно висок, конвенционално глодање може бити прикладнији избор; ако се више пажње посвети смањењу хабања алата за резање и побољшању ефикасности обраде, и под условима који испуњавају захтеве обраде, може се размотрити успонско глодање.
Поред тога, механичке перформансе саме глодалице такође ће утицати на избор пењачког и конвенционалног глодања. Ако се зазор између завртња и навртке глодалице може прецизно подесити на релативно малу вредност, као што је мање од 0,03 мм, онда се предности пењачког глодања могу боље искористити. Међутим, ако је механичка прецизност глодалице ограничена и проблем зазора се не може ефикасно контролисати, конвенционално глодање може бити сигурнији избор како би се избегли проблеми са квалитетом обраде и оштећења алата узрокована кретањем радног стола. Закључно, код обраде на CNC глодалици, одговарајући метод глодања, пењачког или конвенционалног, треба разумно одабрати у складу са специфичним захтевима обраде и условима опреме како би се постигао најбољи ефекат обраде.