Frezowanie współbieżne i przeciwbieżne – porównanie

Za każdym razem, gdy ostrza frezu zazębiają się z materiałem, zostają poddane obciążeniu udarowemu. Udany przebieg frezowania wymaga znalezienia optymalnego położenia krawędzi skrawającej względem warstwy skrawanej na wejściu i wyjściu ostrza z materiału. Podczas frezowania przedmiot obrabiany jest prowadzony albo zgodnie z kierunkiem obrotu frezu, albo w kierunku przeciwnym, co wpływa na rozpoczęcie i zakończenie przejścia oraz na wybór metody frezowania współbieżnego lub przeciwbieżnego.

Złota zasada frezowania: od grubego do cienkiego

Podczas frezowania należy zawsze uwzględnić sposób formowania wiórów. To położenie frezu decyduje o sposobie formowania wiórów; w celu zapewnienia stabilności obróbki należy zawsze dążyć do tego, aby grubość wióra w miejscu zagłębienia ostrza w materiał była największa, a jak najmniejesza w miejscu jego wyjścia.

Należy pamiętać o złotej zasadzie frezowania – od grubego do cienkiego – aby zapewniać jak najmniejszą grubość wióra w miejscu wyjścia ostrza z materiału.

Frezowanie współbieżne

Podczas frezowanie współbieżnego kierunek ruchu posuwowego narzędzia skrawającego jest zgodny z kierunkiem jego obrotów. Frezowanie współbieżne jest zalecane we wszystkich przypadkach – o ile jego zastosowanie umożliwia obrabiarka, mocowanie i obrabiany przedmiot.

Podczas walcowego (po obwodzie) frezowania współbieżnego grubość wiórów będzie zmniejszać się stopniowo od momentu zazębienia ostrza z materiałem stopniowo dążąc do zera, w miejscu w którym ostrze opuszcza materiał przedmiotu. Zapobiega to tarciu krawędzi skrawającej i jej dogniataniu do powierzchni przed zagłębieniem w materiale.

Duża grubość wiórów jest korzystna, a rozkład sił dociska przedmiot obrabiany do narzędzia, przytrzymując krawędź skrawającą w materiale.

Jednak ponieważ frez ma tendencję do bycia wciąganym w przedmiot obrabiany, obrabiarka musi kompensować luz posuwu za pomocą odpowiedniego mechanizmu. Jeśli narzędzie jest wciągane w przedmiot obrabiany, następuje niezamierzone zwiększenie wartości posuwu na ostrze, które może powodować nadmierną grubość wiórów i wyłamanie przeciążonego ostrza narzędzia. W takich przypadkach należy rozważyć zastosowanie frezowania przeciwbieżnego.

Frezowanie przeciwbieżne

W przypadku frezowania przeciwbieżnego (tradycyjnego), kierunek ruchu posuwowego narzędzia jest przeciwny do kierunku jego ruchu obrotowego.

Grubość wióra w miejscu zagłębienia ostrza w materiał jest zerowa i rośnie aż do opuszczenia materiału przez ostrze. Ostrze musi wciąć się w materiał, trąc go i dogniatając; pojawia się duże tarcie i wysokie temperatury, często także ostrze styka się z powierzchnią utwardzoną przez zgniot od poprzedzającego go ostrza. Wszystkie te czynniki powodują pogorszenie trwałości.

Grube wióry i wysokie temperatury na wyjściu ostrza z materiału powodują duże naprężenia rozciągające, co skraca trwałość i często powoduje szybkie stępienie katastroficzne płytki skrawającej. Może też niekiedy dojść do przywarcia lub zgrzania wióra z powierzchnią ostrza; wiór jest przenoszony do miejsca kolejnego wcięcia w materiał lub powoduje natychmiastowe wykruszenie krawędzi.

Siły skrawania mają tendencję do odpychania frezu od powierzchni przedmiotu obrabianego, a promieniowa składowa siły wykazuje tendencję do unoszenia przedmiotu ponad stół obrabiarki.

Frezowanie przeciwbieżne może być korzystne, gdy występują duże wahania luzu roboczego. Zaleca się także zastosowanie frezowania przeciwbieżnego do frezowania stopów żaroodpornych przy użyciu płytek ceramicznych, ponieważ materiał ceramiczny jest wrażliwy na uderzenia w miejscu styku z materiałem obrabianym.

Uchwyty mocujące przedmioty obrabiane

Kierunek ruchu posuwowego narzędzia określa wymagania, jakie powinno spełniać mocowanie narzędzia. Podczas frezowania przeciwbieżnego mocowanie powinno przeciwdziałać siłom podnoszącym przedmiot. Podczas frezowania współbieżnego mocowanie powinno przeciwdziałać siłom ściągającym przedmiot.