I. Mga Prinsipyo at Mga Salik na Nakakaimpluwensya sa Pag-akyat ng Paggiling at Kondisyonal na Paggiling sa CNC Milling Machines
(A) Mga Prinsipyo at Mga Kaugnay na Impluwensiya ng Climb Milling
Sa panahon ng proseso ng machining ng CNC milling machine, ang climb milling ay isang partikular na paraan ng paggiling. Kapag ang direksyon ng pag-ikot ng bahagi kung saan nakikipag-ugnayan ang milling cutter sa workpiece ay pareho sa direksyon ng feed ng workpiece, ito ay tinatawag na climb milling. Ang paraan ng paggiling na ito ay malapit na nauugnay sa mga katangian ng mekanikal na istraktura ng makina ng paggiling, lalo na ang clearance sa pagitan ng nut at ng turnilyo. Sa kaso ng climb milling, dahil magbabago ang horizontal milling component force at mayroong clearance sa pagitan ng screw at nut, magiging sanhi ito ng paggalaw ng worktable at ng turnilyo sa kaliwa at kanan. Ang pana-panahong paggalaw na ito ay isang mahalagang problemang kinakaharap ng climb milling, na ginagawang lubhang hindi matatag ang paggalaw ng worktable. Ang pinsala sa cutting tool na dulot ng hindi matatag na paggalaw na ito ay kitang-kita at madaling magdulot ng pinsala sa mga ngipin ng cutting tool.
Sa panahon ng proseso ng machining ng CNC milling machine, ang climb milling ay isang partikular na paraan ng paggiling. Kapag ang direksyon ng pag-ikot ng bahagi kung saan nakikipag-ugnayan ang milling cutter sa workpiece ay pareho sa direksyon ng feed ng workpiece, ito ay tinatawag na climb milling. Ang paraan ng paggiling na ito ay malapit na nauugnay sa mga katangian ng mekanikal na istraktura ng makina ng paggiling, lalo na ang clearance sa pagitan ng nut at ng turnilyo. Sa kaso ng climb milling, dahil magbabago ang horizontal milling component force at mayroong clearance sa pagitan ng screw at nut, magiging sanhi ito ng paggalaw ng worktable at ng turnilyo sa kaliwa at kanan. Ang pana-panahong paggalaw na ito ay isang mahalagang problemang kinakaharap ng climb milling, na ginagawang lubhang hindi matatag ang paggalaw ng worktable. Ang pinsala sa cutting tool na dulot ng hindi matatag na paggalaw na ito ay kitang-kita at madaling magdulot ng pinsala sa mga ngipin ng cutting tool.
Gayunpaman, ang climb milling ay mayroon ding natatanging mga pakinabang. Ang direksyon ng vertical milling component force sa panahon ng climb milling ay ang pagpindot sa workpiece papunta sa worktable. Sa kasong ito, ang mga sliding at friction phenomena sa pagitan ng mga ngipin ng cutting tool at ng machined surface ay medyo maliit. Ito ay may malaking kahalagahan para sa proseso ng machining. Una, ito ay kapaki-pakinabang upang mabawasan ang pagsusuot ng mga ngipin ng tool sa paggupit. Ang pagbabawas ng pagkasira ng mga ngipin ng cutting tool ay nangangahulugan na ang buhay ng serbisyo ng cutting tool ay maaaring pahabain, na binabawasan ang gastos sa machining. Pangalawa, ang medyo maliit na alitan na ito ay maaaring mabawasan ang hindi pangkaraniwang bagay na nagpapatigas sa trabaho. Ang pagpapatigas ng trabaho ay magpapataas ng katigasan ng materyal ng workpiece, na hindi nakakatulong sa mga kasunod na proseso ng machining. Ang pagbabawas ng work hardening ay nakakatulong upang matiyak ang kalidad ng machining ng workpiece. Bilang karagdagan, ang paggiling sa pag-akyat ay maaari ring bawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw, na ginagawang mas makinis ang ibabaw ng machined workpiece, na lubhang kapaki-pakinabang para sa machining workpiece na may mataas na mga kinakailangan para sa kalidad ng ibabaw.
Dapat tandaan na ang aplikasyon ng climb milling ay may ilang kundisyon na limitasyon. Kapag ang clearance sa pagitan ng turnilyo at nut ng worktable ay maaaring iakma sa mas mababa sa 0.03 mm, ang mga bentahe ng climb milling ay maaaring mas mahusay na isagawa dahil ang problema sa paggalaw ay maaaring epektibong makontrol sa oras na ito. Bilang karagdagan, kapag nagpapaikut-ikot ng manipis at mahabang workpiece, ang climb milling ay isang mas mahusay na pagpipilian. Ang mga manipis at mahahabang workpiece ay nangangailangan ng mas matatag na kondisyon ng machining sa panahon ng proseso ng machining. Ang vertical component force ng climb milling ay nakakatulong upang ayusin ang workpiece at bawasan ang mga problema tulad ng deformation sa panahon ng proseso ng machining.
(B) Mga Prinsipyo at Mga Kaugnay na Impluwensiya ng Conventional Milling
Ang conventional milling ay ang kabaligtaran ng climb milling. Kapag ang direksyon ng pag-ikot ng bahagi kung saan nakakadikit ang milling cutter sa workpiece ay iba sa feed 方向 ng workpiece, ito ay tinatawag na conventional milling. Sa panahon ng conventional milling, ang direksyon ng vertical milling component force ay upang iangat ang workpiece, na magiging sanhi ng sliding distance sa pagitan ng mga ngipin ng cutting tool at ang machined surface na tumaas at ang friction ay tataas. Ang medyo malaking friction na ito ay magdadala ng isang serye ng mga problema, tulad ng pagtaas ng pagkasira ng cutting tool at paggawa ng work hardening phenomenon ng machined surface na mas seryoso. Ang work hardening ng machined surface ay magpapataas ng surface hardness, makakabawas sa tigas ng material, at maaring makaapekto sa accuracy at surface quality ng mga kasunod na machining process.
Ang conventional milling ay ang kabaligtaran ng climb milling. Kapag ang direksyon ng pag-ikot ng bahagi kung saan nakakadikit ang milling cutter sa workpiece ay iba sa feed 方向 ng workpiece, ito ay tinatawag na conventional milling. Sa panahon ng conventional milling, ang direksyon ng vertical milling component force ay upang iangat ang workpiece, na magiging sanhi ng sliding distance sa pagitan ng mga ngipin ng cutting tool at ang machined surface na tumaas at ang friction ay tataas. Ang medyo malaking friction na ito ay magdadala ng isang serye ng mga problema, tulad ng pagtaas ng pagkasira ng cutting tool at paggawa ng work hardening phenomenon ng machined surface na mas seryoso. Ang work hardening ng machined surface ay magpapataas ng surface hardness, makakabawas sa tigas ng material, at maaring makaapekto sa accuracy at surface quality ng mga kasunod na machining process.
Gayunpaman, ang maginoo na paggiling ay mayroon ding sariling mga pakinabang. Ang direksyon ng horizontal milling component force sa panahon ng conventional milling ay kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng feed ng workpiece. Ang katangiang ito ay tumutulong sa turnilyo at nut na magkasya nang mahigpit. Sa kasong ito, ang paggalaw ng worktable ay medyo matatag. Kapag ang paggiling ng mga workpiece na may hindi pantay na tigas tulad ng mga casting at forging, kung saan maaaring may matitigas na balat sa ibabaw at iba pang kumplikadong mga sitwasyon, ang katatagan ng conventional milling ay maaaring mabawasan ang pagkasira ng mga ngipin ng cutting tool. Dahil kapag ginagawa ang mga naturang workpiece, ang cutting tool ay kailangang makatiis ng medyo malalaking puwersa ng pagputol at kumplikadong mga kondisyon ng pagputol. Kung ang paggalaw ng worktable ay hindi matatag, ito ay magpapalubha sa pinsala sa cutting tool, at ang conventional milling ay maaaring mapawi ang sitwasyong ito sa isang tiyak na lawak.
II. Detalyadong Pagsusuri ng Mga Katangian ng Climb Milling at Conventional Milling sa CNC Milling Machines
(A) Malalim na Pagsusuri sa Mga Katangian ng Climb Milling
- Mga Pagbabago sa Kapal ng Pagputol at Proseso ng Pagputol
Sa panahon ng climb milling, ang kapal ng pagputol ng bawat ngipin ng cutting tool ay nagpapakita ng pattern ng unti-unting pagtaas mula sa maliit hanggang sa malaki. Kapag ang ngipin ng cutting tool ay nakikipag-ugnayan lamang sa workpiece, ang kapal ng pagputol ay zero. Nangangahulugan ito na ang ngipin ng cutting tool ay dumudulas sa cutting surface na iniwan ng nakaraang ngipin ng cutting tool sa unang yugto. Tanging kapag ang ngipin ng cutting tool ay dumudulas sa isang tiyak na distansya sa cutting surface na ito at ang cutting thickness ay umabot sa isang tiyak na halaga, ang ngipin ng cutting tool ay talagang magsisimula sa pagputol. Ang ganitong paraan ng pagpapalit ng kapal ng paggupit ay kapansin-pansing naiiba sa karaniwang paggiling. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagputol, ang natatanging paraan ng paggupit na ito ay may mahalagang epekto sa pagsusuot ng tool sa paggupit. Dahil ang ngipin ng cutting tool ay may proseso ng pag-slide bago simulan ang pagputol, ang epekto sa cutting edge ng cutting tool ay medyo maliit, na kapaki-pakinabang sa pagprotekta sa cutting tool. - Cutting Path at Tool Wear
Kung ikukumpara sa maginoo na paggiling, ang landas na dinadaanan ng mga ngipin ng cutting tool sa workpiece sa panahon ng climb milling ay mas maikli. Ito ay dahil ang paraan ng pagputol ng climb milling ay ginagawang mas direkta ang contact path sa pagitan ng cutting tool at ng workpiece. Sa ilalim ng gayong mga pangyayari, sa ilalim ng parehong mga kondisyon ng pagputol, ang pagsusuot ng tool sa paggupit kapag gumagamit ng climb milling ay medyo maliit. Gayunpaman, dapat tandaan na ang climb milling ay hindi angkop para sa lahat ng workpieces. Dahil ang mga ngipin ng cutting tool ay nagsisimulang mag-cut mula sa ibabaw ng workpiece sa bawat oras, kung mayroong matigas na balat sa ibabaw ng workpiece, tulad ng ilang mga workpiece pagkatapos ng paghahagis o pag-forging nang walang paggamot, ang climb milling ay hindi angkop. Dahil ang tigas ng matigas na balat ay medyo mataas, ito ay magkakaroon ng medyo malaking epekto sa mga ngipin ng cutting tool, mapabilis ang pagkasira ng cutting tool, at maaaring makapinsala sa cutting tool. - Pagputol ng Deformation at Power Consumption
Ang average na kapal ng pagputol sa panahon ng paggiling ng pag-akyat ay malaki, na ginagawang medyo maliit ang pagpapapangit ng pagputol. Ang maliit na cutting deformation ay nangangahulugan na ang pamamahagi ng stress at strain ng materyal na workpiece sa panahon ng proseso ng pagputol ay mas pare-pareho, na binabawasan ang mga problema sa machining na dulot ng lokal na konsentrasyon ng stress. Kasabay nito, kumpara sa maginoo na paggiling, ang paggamit ng kuryente ng paggiling ng pag-akyat ay mas mababa. Ito ay dahil ang distribusyon ng cutting force sa pagitan ng cutting tool at ng workpiece sa panahon ng climb milling ay mas makatwiran, binabawasan ang hindi kinakailangang pagkalugi ng enerhiya at pagpapabuti ng machining efficiency. Sa malakihang produksyon o machining environment na may mga kinakailangan para sa pagkonsumo ng enerhiya, ang katangiang ito ng climb milling ay may mahalagang pang-ekonomiyang kahalagahan.
(B) Malalim na Pagsusuri sa Mga Katangian ng Conventional Milling
- Katatagan ng Worktable Movement
Sa panahon ng maginoo na paggiling, dahil ang direksyon ng pahalang na puwersa ng pagputol na ibinibigay ng pamutol ng paggiling sa workpiece ay kabaligtaran sa direksyon ng paggalaw ng feed ng workpiece, ang tornilyo at ang nut ng worktable ay maaaring palaging panatilihing malapit ang isang gilid ng thread. Tinitiyak ng katangiang ito ang relatibong katatagan ng paggalaw ng worktable. Sa panahon ng proseso ng machining, ang matatag na paggalaw ng worktable ay isa sa mga pangunahing salik na tumitiyak sa katumpakan ng machining. Kung ikukumpara sa climb milling, sa panahon ng climb milling, dahil ang direksyon ng pahalang na puwersa ng paggiling ay kapareho ng direksyon ng paggalaw ng feed ng workpiece, kapag ang puwersa na ibinibigay ng mga ngipin ng cutting tool sa workpiece ay medyo malaki, dahil sa pagkakaroon ng clearance sa pagitan ng turnilyo at nut ng worktable, ang worktable ay lilipat pataas at pababa. Ang paggalaw na ito ay hindi lamang nakakagambala sa katatagan ng proseso ng pagputol, nakakaapekto sa kalidad ng machining ng workpiece, ngunit maaari ring makapinsala nang seryoso sa cutting tool. Samakatuwid, sa ilang mga sitwasyon sa machining na may mataas na mga kinakailangan para sa katumpakan ng machining at mahigpit na mga kinakailangan para sa proteksyon ng tool, ang kalamangan ng katatagan ng maginoo na paggiling ay ginagawa itong isang mas naaangkop na pagpipilian. - Kalidad ng Makinang Ibabaw
Sa panahon ng conventional milling, ang friction sa pagitan ng mga ngipin ng cutting tool at ang workpiece ay medyo malaki, na isang kilalang katangian ng conventional milling. Ang medyo malaking friction ay magiging sanhi ng work hardening phenomenon ng machined surface na maging mas seryoso. Ang work hardening ng machaged surface ay magpapataas sa katigasan ng ibabaw, makakabawas sa tigas ng materyal, at maaaring makaapekto sa katumpakan at kalidad ng ibabaw ng mga kasunod na proseso ng machining. Halimbawa, sa ilang workpiece machining na nangangailangan ng kasunod na paggiling o high-precision assembly, ang cold-hard surface pagkatapos ng conventional milling ay maaaring mangailangan ng mga karagdagang proseso ng paggamot upang maalis ang cold-hard layer upang matugunan ang mga kinakailangan sa machining. Gayunpaman, sa ilang mga partikular na kaso, tulad ng kapag mayroong isang tiyak na kinakailangan para sa katigasan ng ibabaw ng workpiece o ang kasunod na proseso ng machining ay hindi sensitibo sa ibabaw na malamig-matigas na layer, ang katangiang ito ng maginoo na paggiling ay maaari ding gamitin.
III. Mga Istratehiya sa Pagpili ng Climb Milling at Conventional Milling sa Aktwal na Machining
Sa aktwal na CNC milling machine machining, ang pagpili ng climb milling o conventional milling ay kailangang isaalang-alang ang maraming salik nang komprehensibo. Una, ang mga materyal na katangian ng workpiece ay kailangang isaalang-alang. Kung ang tigas ng materyal na workpiece ay medyo mataas at may matigas na balat sa ibabaw, tulad ng ilang mga casting at forgings, ang conventional milling ay maaaring maging isang mas mahusay na pagpipilian dahil ang conventional milling ay maaaring mabawasan ang pagkasira ng cutting tool sa isang tiyak na lawak at matiyak ang katatagan ng proseso ng machining. Gayunpaman, kung ang tigas ng materyal na workpiece ay pare-pareho at mayroong isang mataas na kinakailangan para sa kalidad ng ibabaw, tulad ng sa machining ng ilang mga katumpakan na mekanikal na bahagi, ang climb milling ay may higit na mga pakinabang. Mabisa nitong bawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw at pagbutihin ang kalidad ng ibabaw ng workpiece.
Sa aktwal na CNC milling machine machining, ang pagpili ng climb milling o conventional milling ay kailangang isaalang-alang ang maraming salik nang komprehensibo. Una, ang mga materyal na katangian ng workpiece ay kailangang isaalang-alang. Kung ang tigas ng materyal na workpiece ay medyo mataas at may matigas na balat sa ibabaw, tulad ng ilang mga casting at forgings, ang conventional milling ay maaaring maging isang mas mahusay na pagpipilian dahil ang conventional milling ay maaaring mabawasan ang pagkasira ng cutting tool sa isang tiyak na lawak at matiyak ang katatagan ng proseso ng machining. Gayunpaman, kung ang tigas ng materyal na workpiece ay pare-pareho at mayroong isang mataas na kinakailangan para sa kalidad ng ibabaw, tulad ng sa machining ng ilang mga katumpakan na mekanikal na bahagi, ang climb milling ay may higit na mga pakinabang. Mabisa nitong bawasan ang pagkamagaspang sa ibabaw at pagbutihin ang kalidad ng ibabaw ng workpiece.
Ang hugis at sukat ng workpiece ay mahalagang pagsasaalang-alang din. Para sa manipis at mahahabang workpiece, ang climb milling ay nakakatulong na mabawasan ang deformation ng workpiece sa panahon ng proseso ng machining dahil ang vertical component force ng climb milling ay mas makakadiin sa workpiece papunta sa worktable. Para sa ilang mga workpiece na may kumplikadong mga hugis at malalaking sukat, kinakailangan na komprehensibong isaalang-alang ang katatagan ng paggalaw ng worktable at ang pagsusuot ng cutting tool. Kung ang kinakailangan para sa katatagan ng paggalaw ng worktable sa panahon ng proseso ng machining ay medyo mataas, ang maginoo na paggiling ay maaaring isang mas naaangkop na pagpipilian; kung higit na pansin ay binabayaran sa pagbabawas ng pagkasira ng cutting tool at pagpapabuti ng kahusayan sa pagma-machine, at sa ilalim ng mga kondisyon na nakakatugon sa mga kinakailangan sa machining, ang climb milling ay maaaring isaalang-alang.
Bilang karagdagan, ang mekanikal na pagganap ng milling machine mismo ay makakaapekto rin sa pagpili ng climb milling at conventional milling. Kung ang clearance sa pagitan ng turnilyo at nut ng milling machine ay maaaring tumpak na iakma sa isang medyo maliit na halaga, tulad ng mas mababa sa 0.03 mm, kung gayon ang mga bentahe ng climb milling ay maaaring mas mahusay na maisagawa. Gayunpaman, kung ang mekanikal na katumpakan ng milling machine ay limitado at ang problema sa clearance ay hindi epektibong makontrol, ang conventional milling ay maaaring isang mas ligtas na pagpipilian upang maiwasan ang mga problema sa kalidad ng machining at pagkasira ng tool na dulot ng paggalaw ng worktable. Sa konklusyon, sa CNC milling machine machining, ang naaangkop na paraan ng paggiling ng climb milling o conventional milling ay dapat na makatwirang piliin ayon sa mga tiyak na kinakailangan sa machining at mga kondisyon ng kagamitan upang makamit ang pinakamahusay na epekto ng machining.