Фрезерование с ЧПУ — одна из самых впечатляющих технологий этого столетия. Благодаря надежности и универсальности фрезерования с ЧПУ технология быстро распространилась на новые отрасли промышленности, такие как производство музыкальных инструментов, электронная промышленность, медицина и автомобилестроение. Это идеальный метод для быстрого прототипирования и массового производства пластмасс и металлов. Хотя большинство фрезерных станков с ЧПУ подходят для обработки металла, эти инструменты чрезвычайно универсальны и позволяют изготавливать прецизионные детали по индивидуальному заказу для различных отраслей промышленности.
Несмотря на то, что процесс фрезерования с ЧПУ и его использование хорошо известны тем, кто работает в отрасли, люди за ее пределами могут быть не знакомы с его применением и даже с тем, как он работает.
Поэтому мы будем подробно изучать фрезерование, уделяя особое внимание различным аспектам самого процесса и оборудования. Это поможет вам понять, нужны ли вам услуги фрезерования с ЧПУ для изготовления деталей.
Что такое фрезерование с ЧПУ
Люди часто обращаются за механической обработкой с ЧПУ, когда ищут фрезерный станок. Механическая обработка делится на фрезерную и токарную, но между ними существует четкая разница. Механическая обработка относится к технологии механической резки, при которой используются различные инструменты для удаления материала путем физического контакта. Фрезерование с ЧПУ — это один из методов производства, который использует компьютерную систему числового управления для автоматизации процесса.
До появления вычислительной техники фрезерование выполнялось вручную или с механическим приводом. В настоящее время это осуществляется с помощью фрезерного станка с числовым программным управлением. Фрезерование с ЧПУ (фрезерование с числовым программным управлением) — это процесс обработки, в котором используется компьютерное управление и вращающиеся режущие инструменты для постепенного удаления материала с заготовки и изготовления деталей или изделий по индивидуальному заказу.
Эти станки называются обрабатывающими центрами, и они могут быть горизонтальными или вертикальными в зависимости от направления вращения шпинделя режущего инструмента. Обрабатывающий центр состоит из инструментального магазина, поворотного стола, системы автоматической смены инструмента, компьютерного управления, корпуса и охлаждающей жидкости. Теперь фрезерование интегрировано с токарной обработкой и наоборот, что может обеспечить большую гибкость и повысить производительность. Этот процесс подходит для обработки различных материалов, таких как металл, пластик, стекло и дерево, а также для изготовления различных деталей и изделий по индивидуальному заказу.
ЧПУ с компьютерным управлением позволяет достичь непревзойденной точности и преобразовать определенные цифровые коды в декартовы координаты, тем самым гарантируя, что каждая деталь изготавливается с абсолютной точностью до мельчайших деталей, что практически невозможно выполнить вручную.
Для производства прецизионных деталей фрезерный станок с ЧПУ действительно не имеет себе равных. Заверьте покупателей в чрезвычайно высокой точности фрезерных деталей с ЧПУ, которая не имеет себе равных при традиционных методах фрезерования. Изготовление деталей может обеспечить высокую степень повторяемости, будь то одна деталь или несколько деталей, может обеспечить высокое качество и прецизионную точность.
Процесс фрезерования с ЧПУ
Как и большинство традиционных процессов механической обработки с ЧПУ, процесс фрезерования с ЧПУ использует компьютерное управление для управления станками, которые могут резать и придавать форму исходным материалам. Кроме того, этот процесс повторяет те же основные производственные этапы, что и все процессы обработки с ЧПУ, включая:
Создавайте 2D или 3D CAD-модели
Преобразование модели САПР в программу ЧПУ
Программу можно использовать для проверки и модификации (при необходимости) в соответствии с функциями машины. Кроме того, инженеры-технологи могут использовать это программное обеспечение для моделирования всего процесса резки.
Это позволяет вам проверять наличие ошибок в проектировании и избегать создания моделей, которые невозможно изготовить.
Программа также может быть написана вручную, как и в прошлом. Однако это значительно удлинило весь процесс. Поэтому мы рекомендуем в полной мере использовать возможности, предоставляемые современным инженерным программным обеспечением.
Настройка фрезерного станка с ЧПУ
Несмотря на то, что станок с ЧПУ выполняет работу по резке автоматически, многие другие аспекты процесса по-прежнему требуют помощи оператора станка. Закрепите заготовку на рабочей поверхности станка (например, на рабочем столе) или приспособлении для заготовки (например, тисках), а затем установите фрезерный инструмент на шпиндель станка.
После завершения первоначальной настройки оператор в последний раз проверяет программу машины, а затем заставляет машину включить зеленый индикатор.
Выполнять операции фрезерования
В процессе фрезерования используется вращающийся инструмент, который соприкасается с обрабатываемой деталью для удаления стружки. Как только начинается процесс фрезерования с ЧПУ, станок начинает вращаться и резать со скоростью до нескольких тысяч оборотов в минуту для получения желаемой формы. При фрезеровании используются цилиндрические режущие инструменты, которые могут вращаться в разных направлениях. В отличие от традиционного сверления, фреза может перемещаться по нескольким осям. Он также обладает способностью создавать различные формы, прорези, отверстия и другие необходимые оттиски. Кроме того, заготовку фрезерного станка с ЧПУ можно перемещать поперек фрезы в определенном направлении.
Фрезерные операции с ЧПУ
Фрезерный станок с ЧПУ подходит для выполнения множества различных функций, включая нарезание резьбы, снятие фасок, прорезание отверстий, карманов и т.д. Это позволяет изготавливать сложные конструкции с завидной точностью на одном фрезерном центре с ЧПУ. Допуск составляет около +/- 0,1 мм. SANS допуска высокой точности в пределах +/-0,003 мм. Наиболее распространенные операции фрезерования с ЧПУ включают:
- Торцевое фрезерование
- Фрезерование поверхности
- Угловое фрезерование
- Фрезерование формы
- Торцевое фрезерование
Торцевое фрезерование
Торцевое фрезерование относится к операциям фрезерования, при которых ось вращения режущего инструмента перпендикулярна поверхности обрабатываемой детали. В этом методе используется торцевая фреза, которая имеет зубья как на внешней периферии, так и на поверхности инструмента. Внешние периферийные зубья в основном используются для резки, в то время как концевые зубья используются для чистовой обработки и отвечают за чистоту поверхности. Как правило, торцевое фрезерование используется для создания плоских поверхностей и контуров на готовых деталях и может обеспечить более качественную отделку, чем другие процессы фрезерования.
Типы торцевого фрезерования включают торцевое фрезерование и боковое фрезерование, при которых используются торцевые фрезы и боковые фрезы для резки соответственно.
Фрезерование поверхности
Простое фрезерование, также известное как поверхностное или плитное фрезерование. В нем используется горизонтальная фреза, и ось вращения режущего инструмента параллельна поверхности обрабатываемой детали. В зависимости от необходимых результатов для фрезерования поверхности можно использовать широкие или узкие инструменты.
В зависимости от технических характеристик фрезерного станка можно использовать узкие и широкие ножи. Узкие ножи позволяют делать более глубокие надрезы, в то время как широкие ножи можно использовать для надрезания больших площадей поверхности. При использовании более широких ножей низкая скорость резания и высокая скорость подачи обеспечивают приблизительную геометрию деталей, изготовленных по индивидуальному заказу.
Конечно, отделка поверхности этого среза может не соответствовать предъявляемым требованиям. Затем оператор внедрил фрезы с более тонкими зубьями, увеличил скорость резания и снизил скорость подачи для получения более точных деталей готовой детали. Таким образом, с экономической точки зрения сочетание этих двух факторов является хорошим выбором.
Угловое фрезерование
Угловое фрезерование, также известное как угловое фрезерование. Благодаря этой операции фрезерования ось вращения режущего инструмента находится под определенным углом по отношению к поверхности заготовки, мы можем создавать фаски, канавки и т.д.
Используйте одноугловую фрезу (угол определяется в зависимости от конкретной обрабатываемой конструкции) для получения угловых элементов, таких как фаски, зубья пилы и канавки. Распространенным применением углового фрезерования является изготовление «ласточкиных хвостов», для которых используются инструменты «ласточкин хвост» под углом 45°, 50°, 55° или 60° в зависимости от конструкции «ласточкиного хвоста».
Фрезерование формы
Фрезерование формы относится к операциям фрезерования с использованием неровных поверхностей и контуров. Для создания более сложных контуров поверхности требуются специальные инструменты. Выпуклые, вогнутые и круглые ножи для снятия фасок — все это примеры используемых здесь инструментов. Эти инструменты могут помочь создать кольцевые канавки, закругленные кромки и т.д., например, для деталей сложной конструкции с криволинейными и плоскими поверхностями или полностью криволинейными поверхностями. Эти инструменты должны иметь правильные параметры для достижения желаемых результатов.
Фрезерование профиля
При обычной операции фрезерования станок создает траекторию резания на вертикальной или наклонной поверхности заготовки. В этом процессе используется оборудование для контурного фрезерования и режущие инструменты, которые могут быть параллельны или перпендикулярны поверхности заготовки, используемые для изготовления выпуклых и вогнутых деталей. Процесс включает в себя 3 этапа — черновую обработку, полуфабрикатную обработку и чистовую отделку.
Такая работа значительно выиграет от фрезерования с ЧПУ, поскольку 4-осевая и 5-осевая технологии могут значительно ускорить операцию и обеспечить более высокое качество.
Другие операции фрезерования
В дополнение к вышеуказанным операциям фрезерный станок также может использоваться для выполнения других специализированных операций фрезерования и механической обработки. Примеры других доступных типов операций на фрезерном станке включают:
Поперечное фрезерование: Поперечное фрезерование относится к операциям фрезерования, при которых станок обрабатывает две или более параллельных поверхности заготовки за один разрез. В этом процессе используются два инструмента на одной оправке станка, которые расположены таким образом, что инструменты расположены по обе стороны заготовки и обе стороны могут быть обработаны одновременно.
Групповое фрезерование: Групповое фрезерование относится к использованию двух или более инструментов (обычно инструментов разных размеров, форм или ширины) на одном шпинделе станка. Каждый фрезер может выполнять одну и ту же операцию резки или различные операции резки одновременно, тем самым производя более сложные конструкции и сложные детали за более короткое время изготовления.
Зубофрезерование
Да, фрезерование также можно использовать для изготовления зубчатых колес. Первый — это зубофрезерование. Гибкость материала облегчает изготовление деталей при достижении больших допусков. Затем зубчатое колесо подвергается термообработке для упрочнения поверхности. После этого токарная обработка с ЧПУ будет отвечать за конечный результат.
Преимущества обработки с ЧПУ
Как и другие виды числового программного управления, используемые при механической обработке, фрезерование с ЧПУ обладает следующими преимуществами
Высокая точность
Независимо от того, создаете ли вы первоначальный прототип или конечный продукт, вы можете быть уверены, что проект будет соответствовать размерам, указанным в файле CAD или CAM. Такая высокая точность может принести вам множество преимуществ, включая повышение производительности и сокращение отходов материала. Это также максимизирует стоимость обрабатывающего оборудования.
Чрезвычайно высокая точность фрезерования с ЧПУ позволяет использовать его в аэрокосмической промышленности и медицине, где необходимо выполнять каждую деталь без каких-либо ошибок.
Многосторонность
Наличие вертикальных и горизонтальных фрезерных станков с ЧПУ и многоосевых фрезерных центров с ЧПУ обеспечивает превосходную универсальность. В результате они могут точно обрабатывать проекты различной сложности и параметров.
Высокая воспроизводимость
Независимо от того, как вы применяете ЧПУ, будь то токарная обработка, растачивание или сверление, вы можете рассчитывать на то, что станок каждый раз будет производить изделия на основе файлов CAD или CAM. Это дает преимущества, аналогичные тем, которые обеспечивает точность фрезерного центра с ЧПУ, такие как сокращение отходов и повышение эффективности.
Высокая эффективность
Поскольку фрезерные станки с ЧПУ фактически могут управляться на автопилоте и не требуют большого участия человека, они могут работать непрерывно в течение нескольких дней без простоев, тем самым стабильно производя детали с одинаковой точностью. Автоматизированный процесс, на котором основано фрезерование с ЧПУ, также означает, что для его контроля и эксплуатации требуется меньше людей, что не только повышает эффективность, но и снижает производственные затраты.
Для контроля всего процесса требуется всего несколько квалифицированных специалистов, что означает более высокую экономическую эффективность для конечного потребителя.
Расширенная возможность
Благодаря передовому программному обеспечению для автоматизации и проектирования, даже если сам производственный процесс аналогичен, фрезерные станки с ЧПУ могут превзойти по производительности самых квалифицированных специалистов, работающих на ручных станках.
Это не только означает лучшую согласованность и исключение человеческих ошибок, но и означает, что можно создавать гораздо более сложные конструкции с различными размерами, формами и даже текстурами.
Высокая консистенция
Поскольку процесс фрезерования с ЧПУ в основном автоматизирован, он может обеспечить превосходную согласованность, даже если человек, управляющий инструментом, меняется.
Как только мастер-файл дизайна создан, его можно использовать для создания неограниченного количества копий, все из которых имеют одинаковое качество без каких-либо отклонений. Каждая деталь будет идеально соответствовать предыдущей версии даже для самого опытного оператора с ручным управлением.
Применение для механической обработки с ЧПУ
Поскольку станки с ЧПУ обладают чрезвычайно высокой точностью, понятно, почему они широко используются в аэрокосмической промышленности, где технология играет решающую роль в производстве различных деталей, используемых для обеспечения безопасности и нормального функционирования самолетов.
Обработка с ЧПУ также играет жизненно важную роль в области медицинских технологий, поскольку позволяет использовать различные марки титана и нержавеющей стали для изготовления деталей и инструментов, которые обычно используются для изготовления скальпелей, медицинского оборудования и имплантатов.
С развитием технологии ЧПУ, делающей ее более дешевой и надежной, она все шире используется в потребительских товарах, таких как электронные изделия или спортивный инвентарь, особенно для деталей, требующих точности и сочетающих металлические и пластмассовые материалы.
Запрос сейчас же!Для производства прецизионных деталей фрезерный станок с ЧПУ действительно не имеет себе равных. Независимо от того, идет ли речь об одной детали или о нескольких деталях, SANS может обеспечить высокое качество и прецизионную точность изделий. Мы специализируемся на изготовлении станков с ЧПУ на заказ уже более 10 лет. Нет MOQ. Получите бесплатное предложение прямо сейчас!