Промышленная революция и развитие технологий вызвали беспрецедентный спрос на высокоточные детали и компоненты. Подумайте о винтах, болтах и формах для литья под давлением. Эти детали имеют жесткие допуски и часто изготавливаются из материалов, которые невозможно просто расплавить и придать нужную форму.
Вот почему мы видим рост использования точных процессов обработки, таких как фрезерные с ЧПУ.
Фрезерование с ЧПУ сыграло решающую роль в формировании мира, который мы знаем сегодня. Сыграв ключевую роль в резком промышленном росте, который мы наблюдали в течение последних нескольких десятилетий, фрезерование с ЧПУ по сей день продолжает занимать центральное место во многих производственных операциях.
Что такое фрезерная обработка с ЧПУ? В этом блоге мы углубимся в это, чтобы ответить на ваши вопросы о фрезеровании с ЧПУ. Следите за обновлениями.
Что такое фрезерование с ЧПУ?
Фрезерование с ЧПУ (компьютерное числовое управление) — это субтрактивный производственный процесс, в котором используется компьютеризированное управление для придания заготовке желаемой формы.
Требования к проектированию запрограммированы в компьютер, который затем определяет компоненты станка с ЧПУ для выполнения процесса фрезерования.
Режущий инструмент вращается с большой скоростью над заготовкой и придает ей нужную форму. Заготовка может быть стационарной или мобильной в зависимости от процесса.
Фрезерование с ЧПУ известно своей высокой точностью и аккуратностью. Эти особенности обусловлены тем, что процесс в основном контролируется компьютером с минимальным вмешательством человека.
Это не означает, что фрезерная обработка с ЧПУ не имеет ограничений. Иногда этот процесс может занять больше времени, поэтому его часто используют только для разовых проектов или при низких или средних производственных требованиях.
При фрезеровании с ЧПУ вы можете столкнуться с различными типами операций, которые в основном классифицируются индивидуально в зависимости от того, как режущий инструмент контактирует с заготовкой.
Вот краткий обзор четырех из этих фрезерных операций с ЧПУ:
Обычное фрезерование
Простое фрезерование — это самый простой тип операции с ЧПУ, при которой рабочая поверхность располагается параллельно оси вращения режущего инструмента. Применяется для получения плоских граней на заготовке.
Торцевое фрезерование
При этой операции рабочая поверхность перпендикулярна оси вращения режущего инструмента.
Угловое фрезерование
При угловом фрезеровании плоская поверхность заготовки соприкасается с режущим инструментом под углом.
Формовочное фрезерование
Форменное фрезерование используется для создания неровных поверхностей, таких как кривые, контуры, края и т. д. на заготовке.
Компоненты станка с ЧПУ
Станок с ЧПУ представляет собой комплексное устройство, в котором имеются все компоненты, необходимые для выполнения операции механической обработки. Вот краткий обзор некоторых наиболее важных частей этой машины:
Рабочий стол
Как вы уже догадались из названия, рабочий стол — это поверхность, на которой монтируется заготовка, когда станок готовится к процессу фрезерования.
Седло
Седло — один из конструктивных элементов машины. Он поддерживает рабочий стол и перемещается вдоль оси X, облегчая горизонтальное перемещение заготовки.
Коленный сустав
Колено — еще один конструктивный элемент, который поддерживает седло и облегчает вертикальное перемещение рабочего стола и заготовки во время фрезерной операции.
Шпиндель
Шпиндель — это вращающийся вал, который несет режущий инструмент и обеспечивает его высокоскоростное вращательное движение.
оправка
Оправка появляется при горизонтальном фрезеровании с ЧПУ. Это вал, соединяющий режущий инструмент и шпиндель.
Овен
Поршень используется в основном в операциях вертикального фрезерования с ЧПУ, где он поддерживает узел шпинделя в станке.
Обрабатывающие инструменты
Механические инструменты — это, по сути, режущие инструменты, используемые для выполнения операций фрезерования.
Интерфейс
Интерфейс — это связующее звено между человеком и самой машиной. Это помогает машинистам понять, как необходимо выполнять операцию фрезерования. Думайте об этом как о панели управления для ввода команд и управления процессом фрезерования.
Шаги, необходимые для фрезерования с ЧПУ
Понять общий процесс фрезерования на станке с ЧПУ не так уж и сложно. Вообще говоря, все фрезерные операции с ЧПУ включают в себя 4 основных этапа. Это:
Шаг 1. Подготовка модели САПР
САПР или компьютерное проектирование — это цифровое представление конечной детали. Файл САПР создается до начала работы ЧПУ. Изделие спроектировано виртуально, со всеми его нюансами, характеристиками и допусками в этом файле САПР.
Шаг 2. Преобразование CAD в CAM
CAM – это сокращение от компьютерного производства. Интерфейс станка с ЧПУ не может понять файл CAD. Поэтому он преобразуется в файл CAM. Этот файл CAM содержит инструкции по обработке, записанные в G-коде или M-коде. Компьютер читает эти инструкции, понимает их и затем выполняет соответствующий процесс.
Шаг 3: Подготовка машины
Станок подготавливается к операции фрезерования после того, как файл CAM готов. На этом этапе заготовка фиксируется на рабочем столе, рабочий стол регулируется в соответствии с требуемой конструкцией, а режущий инструмент закрепляется в шпинделе, чтобы можно было продолжить операцию фрезерования.
Шаг 4: Обработка
Когда станок готов, через интерфейс запускается операция фрезерования. Это приводит в действие станок, который затем выполняет операции фрезерования в соответствии с инструкциями, полученными через файл CAM.
Фрезерные станки с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ находит применение в различных отраслях промышленности, особенно в тех, которые имеют жесткие допуски и высокие требования к точности.
Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных отраслей, в которых фрезерная обработка с ЧПУ является одной из основных операций:
Автомобильная
В автомобильной промышленности используются различные детали разных размеров. Фрезерование с ЧПУ используется для производства многих из этих деталей, включая двигатель, коробки передач, оси и двигатели.
Аэрокосмическая индустрия
Аэрокосмическая отрасль — это отрасль, в которой действуют жесткие допуски и очень мало места для ошибок. Поэтому неудивительно, что такой точный процесс, как фрезерование на станке с ЧПУ, часто встречается при производстве деталей для аэрокосмической отрасли.
Медицинская промышленность
Способность фрезерования с ЧПУ работать с биосовместимыми материалами, такими как титан, и производить детали с высокой точностью сделала его популярным в индустрии производства медицинских деталей, где оно помогает в производстве различных устройств, таких как те, которые используются для имплантации, и других деталей.
Бытовая электроника
Размеры бытовой электроники быстро уменьшаются, поэтому спрос на точно изготовленные мелкие детали увеличился. Фрезерование с ЧПУ помогает создавать высокоточные, небольшие, но важные детали, которые используются во многих бытовых электрониках, которые мы используем каждый день.
Распространенные материалы, которые можно использовать при фрезеровании с ЧПУ
Обычно фрезерование с ЧПУ используется, когда размер детали слишком мал или требования к точности слишком высоки. В некоторых случаях вы можете увидеть станок с ЧПУ в действии, когда продукт требует высокой точности обработки материала, который может не слишком хорошо работать в других производственных процессах.
Некоторые из материалы Фрезерование с ЧПУ помогает станку включать в себя:
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь – это один из материалов, который широко используется как в промышленности, так и в быту. Этот материал обычно известен своей твердостью, однако большинство его марок обладают хорошей обрабатываемостью.
Вот почему нержавеющая сталь широко обрабатывается, и нетрудно найти станка с опытом фрезерования нержавеющей стали.
алюминий
Алюминий — еще один материал, который часто обрабатывается на станках с ЧПУ. Он известен своей превосходной обрабатываемостью, прочностью и коррозионной стойкостью. Алюминий также легкий, что привело в последние годы к его популярности в аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Титан
Титан является биосовместимым материалом, и его часто обрабатывают на станках с ЧПУ для изготовления медицинских деталей и устройств, которые вступают в контакт с человеческим телом. Однако его может быть сложнее обрабатывать.
пластики
Пластмассы не всегда отливаются под давлением, иногда их также фрезеруют на станках с ЧПУ.
Существует множество типов пластмасс, которые являются хорошим сырьем для фрезерных операций с ЧПУ. К ним относятся HDPE, нейлон, PEEK, поликарбонат и т. д.
Вывод
Фрезерование с ЧПУ известно своей точностью и, следовательно, играет решающую роль в отраслях и приложениях, которые работают с жесткими допусками и высокими требованиями к точности.
Процесс фрезерования выполняется на станке с ЧПУ, который состоит из различных частей, включая шпиндель, на котором установлен режущий инструмент, рабочий стол, на котором находится заготовка, и интерфейс, который помогает машинистам взаимодействовать со станком.
Вы можете выполнять фрезерные операции с ЧПУ для различных материалов, включая металлы и пластмассы. Однако помните, что, учитывая присущую ему процедуру, операция фрезерования с ЧПУ не всегда рекомендуется для массового производства и подходит только для производственных проектов малого и среднего размера.
