Фрезерование с ЧПУ является важным процессом при производстве сложных компонентов. Являясь одной из обширных функций прецизионной обработки с ЧПУ, этот процесс помогает изготавливать прецизионные детали для многих отраслей промышленности. Благодаря своему широкому применению, эта технология продолжает развиваться.
Фрезерование с ЧПУ — это управляемый компьютером процесс, который включает в себя использование режущих инструментов для удаления части заготовки. Его базовая установка включает в себя верстак и режущие инструменты, прикрепленные к шпинделю. Заготовка помещается на рабочий стол станка, в то время как режущий инструмент вращается для придания заготовке формы.
Вращение режущего инструмента будет зависеть от типа и сложности фрезерного станка с ЧПУ. Большинство фрезерных деталей с ЧПУ могут иметь высокие допуски в диапазоне от +/-0,001 дюйма до + /-0,005 дюйма. Некоторые станки могут даже достигать допусков до +/-0,0005 дюйма.
Таким образом, этот процесс имеет широкий спектр применений и может быть использован для различных материалов, включая металл, пластик, дерево и стекло. Это также может помочь в создании различных индивидуальных продуктов для удовлетворения уникальных потребностей.
Процесс фрезерования с ЧПУ
Обычно фрезерные операции с ЧПУ выполняются в три этапа:
1. Файлы САПР для проектирования
Первый этап включает в себя использование программного обеспечения САПР для создания виртуального представителя вашего ожидаемого продукта. Вы можете использовать различные программы CAD-CAM для разработки G-кода, необходимого для механической обработки. Преобразование САПР-проектирования в язык программирования с ЧПУ очень важно, потому что это язык, который могут понимать машины. Вы можете проверить и изменить код в соответствии с функциональностью устройства. Это программное обеспечение также позволяет инженерам-производителям моделировать весь процесс фрезерования. Таким образом, они могут проверять наличие ошибок проектирования и избегать создания сложных моделей, которые трудно поддаются механической обработке.
Оператору также необходим технический чертеж, содержащий следующую информацию:
- Размеры и основные характеристики деталей
- толерантность
- Строительная линия
- Индикация резьбы
- Упорядочивайте предпочтения
2. Настройка фрезерного станка
Хотя фрезерные станки с ЧПУ могут автоматически резать заготовки, некоторые аспекты процесса по-прежнему требуют участия операторов станков. Например, оператор должен закрепить заготовку на верстаке и отрегулировать инструмент шпинделя.
Современные фрезерные станки имеют возможность обрабатывать с помощью электричества. Таким образом, они имеют возможность заменять инструменты в процессе фрезерования. Это сокращает количество пауз во время операции. Однако перед запуском процесса по-прежнему требуется первоначальная настройка и проверка программы.
3. Производственные компоненты
Как упоминалось ранее, при фрезеровании с ЧПУ используется вращающийся инструмент, который срезает стружку при контакте с обрабатываемой деталью. Непрерывное вращение инструмента придает изделию желаемую форму. В зависимости от типа сырья и требуемой формы конечного продукта этот процесс может включать различные операции.
В предыдущих операциях использовались инструменты большего размера для вырезания материала и получения грубой формы. Затем смена инструментов поможет создавать более точные обработанные детали. На заключительном этапе достигается прецизионное фрезерование с ЧПУ, обеспечивающее непревзойденную шероховатость поверхности и инженерные допуски.
Несколько операций фрезерования с ЧПУ
Фрезерные центры с ЧПУ могут создавать множество сложных элементов с высокой точностью. Эти элементы включают резьбу, фаски, канавки и т.д. Однако для создания этих элементов требуются различные операции фрезерования, такие как:
1. Плоское фрезерование
Он также известен как поверхностное фрезерование, при котором используется горизонтальный фрезерный станок. Таким образом, ось вращения инструмента параллельна рабочему столу. При плоскостном фрезеровании используются режущие инструменты различной формы и направления в зависимости от желаемых результатов. Сочетание широких режущих инструментов (высокая скорость подачи) и более тонких режущих зубьев (более высокая скорость резания) является отличным экономичным выбором. Это также обеспечивает лучшую отделку поверхности и высокое качество конечной продукции.
2. Торцевое фрезерование
При этом типе фрезерования используются режущие инструменты с зубьями сбоку и на торце. Боковые зубья выполняют основную режущую работу, в то время как другие зубья на кончике способствуют приданию поверхности гладкости. Торцевое фрезерование обычно выполняется после торцевого фрезерования, так как оно позволяет создать сложные контуры и оставить высококачественную отделку.
3.Угловое фрезерование
Это одна из лучших операций фрезерования для создания пазов, фаск, канавок и других сложных элементов. Традиционные 3-осевые фрезы используют различные типы инструментов — фрезы с канавками в виде ласточкиного хвоста для создания конических канавок или конические режущие головки для снятия фасок. Ось инструмента обычно перпендикулярна или находится на прямой линии с режущей поверхностью.
4. Формообразующее фрезерование
В этой операции фрезерования используются специальные инструменты для создания более сложных контуров. Наиболее распространены здесь вогнутые и выпуклые режущие инструменты. Они помогают создавать контуры поверхности, закругленные края и кольцевые канавки за один разрез.
5. Другие операции фрезерования
В дополнение к упомянутым выше фрезерным операциям, фрезерные станки с ЧПУ могут также выполнять другие виды специализированных фрезерных операций, таких как:
Фрезерование профиля:
Здесь инструмент создает траекторию резания вдоль наклонной или вертикальной поверхности заготовки. В этом процессе используется профильная фреза, которая может быть параллельна или перпендикулярна поверхности обрабатываемой детали.
Фрезерование навески:
Это подкатегория формовочной фрезеровки, в которой используется несколько инструментов для одновременного создания узоров. Инструменты обычно имеют разную форму, размеры или ширину. Они могут выполнять аналогичные или разные операции для создания более сложных элементов или деталей за более короткий промежуток времени.
Поперечное фрезерование:
Эта операция фрезерования позволяет станку обрабатывать две или более параллельных заготовки за один разрез. Два режущих инструмента расположены с обеих сторон заготовки для фрезерования обеих сторон на одном шпинделе станка.
Преимущества и недостатки фрезерования с ЧПУ при изготовлении деталей
Благодаря своим преимуществам технология фрезерования с ЧПУ имеет решающее значение для различных промышленных процессов. Тем не менее, все еще есть некоторые недостатки, на которые необходимо обратить внимание. Вот некоторые преимущества и недостатки этой технологии изготовления.
Преимущества фрезерования с ЧПУ
Точность и аккуратность
Характер фрезерных операций с ЧПУ сводит к минимуму погрешность, обеспечивая более высокую точность. Эта технология позволяет изготавливать детали, соответствующие точным техническим характеристикам и требованиям допусков.
Большинство фрезерных деталей с ЧПУ могут достигать высоких допусков в диапазоне от + /-0,001 дюйма до + /-0,005 дюйма, в то время как некоторые могут достигать + /-0,0005 дюйма. Автоматизация этого процесса также ограничивает количество человеческих ошибок. Даже если вам требуется обработка поверхности, микрофрезерование позволяет удалить некоторую толщину, чтобы не повлиять на размер детали.
Эффективность и повторяемость
Благодаря использованию автоматизации фрезерные центры с ЧПУ могут обеспечивать высокую производительность. Современные фрезерные станки позволяют изготавливать детали с более стабильным качеством и более быстрой обработкой.
Широкая совместимость материалов
Этот процесс подходит для различных материалов, включая металл, пластик, стекло и дерево. Это еще больше повышает его универсальность, делая его очень подходящим для различных применений.
Сократите трудоемкость
Автоматизация и высокая производительность фрезерных станков с ЧПУ значительно сокращают рабочую силу, используемую в этом процессе. Эти станки также позволяют использовать инструменты под напряжением, что обеспечивает замену инструмента без остановки работы. Для этого процесса требуется всего несколько операторов.
Экономическая эффективность
Фрезерные станки с ЧПУ позволяют производить сложные изделия быстрее, точнее и эффективнее. Это сокращает время, затрачиваемое на этапе производства. Кроме того, более низкий спрос на рабочую силу еще больше снижает производственные затраты.
Недостатки фрезерования с ЧПУ
Высокие затраты на оборудование
Первоначальные инвестиционные затраты на фрезерные станки с ЧПУ выше, чем на традиционное ручное оборудование. Это может привести к увеличению общих производственных затрат.
Для операторов требуется усиленная подготовка
Не каждый может работать на фрезерных станках с ЧПУ. Все они, от дизайнеров до программистов и операторов станков, должны пройти достаточную подготовку для достижения наилучших результатов в этом процессе.
Обслуживание на высоком уровне
Необходимо регулярно проводить техническое обслуживание фрезерных станков, чтобы обеспечить их нормальную работу и продлить срок службы инструмента. Это увеличивает время простоя при использовании фрезерных станков.