Фрезерование с ЧПУ — это высокоточная промышленная технология, используемая для изготовления деталей из различных материалов, от металла до пластика. ЧПУ-фрезерные станки оснащены программами для автоматической резки и компьютерными сервосистемами, которые управляют станком, чтобы точно и плавно вырезать заготовку в нужном месте. Автомобильная, аэрокосмическая, медицинская и другие отрасли были революционизированы благодаря высокой точности и стабильным результатам, которые обеспечивает этот тип обработки.
Для выполнения фрезерования с ЧПУ необходимы различные инструменты, включая ЧПУ-фрезерный станок, компьютерное программное обеспечение и исходные материалы. В этой статье вы найдете подробное руководство по процессу фрезерования с ЧПУ.
Что такое фрезерование с ЧПУ и как оно работает?
Фрезерование с ЧПУ — это процесс обработки с управлением компьютера, при котором вращающийся режущий инструмент удаляет материал с заготовки. Режущий инструмент обычно закреплен на шпинделе и движется в линейном или круговом направлении, в то время как заготовка закреплена на столе и подается в инструмент.
ЧПУ-станки управляются компьютерными программами, которые указывают станку, что делать. Программы пишутся на языках ЧПУ, которые похожи на обычные языки программирования, но имеют некоторые отличия. Самое распространенное — G-код. Эти программы указывают станку, как быстро двигаться, в каком направлении и когда остановиться. У большинства станков есть гораздо больше опций, чем просто эти простые. Некоторые станки оснащены сенсорным экраном, на котором отображается программа вместо её написания, и используется для редактирования программы при ошибках.
Фрезерные станки с ЧПУ могут выполнять различные операции фрезерования, включая торцевое фрезерование, торцевое фрезерование и фрезерование пазов. Торцевое фрезерование — универсальный и мощный процесс, способный вырезать пазы, плечи, плоские поверхности и сложные 3D-формы. Торцевое фрезерование, с другой стороны, используется для создания широкого спектра плоских поверхностей на заготовках с большими диаметрами. В то время как фрезерование пазов применяется для создания канавок и карманов в заготовках для сопряжения компонентов и других целей. Мы подробнее обсудим эти виды операций фрезерования с ЧПУ в следующих параграфах.
Различные операции фрезерования с ЧПУ
Существует множество различных процессов фрезерования с ЧПУ, каждый из которых можно использовать для различных задач. Ниже приведен обзор наиболее распространенных процессов фрезерования с ЧПУ.
Торцевое фрезерование
Торцевое фрезерование — это универсальная операция обработки, при которой заготовка закреплена в патроне и вращается, в то время как фреза подается в нее, удаляя материал. Количество удаляемого материала регулируется подачей и скоростью вращения фрезы.
Этот тип операции с ЧПУ состоит из двух этапов, которые можно повторять несколько раз на одной детали, используя разный инструмент на каждом этапе. Первый этап — это обработка заготовки на токарном станке, что создает цилиндрическую форму, а второй — фрезерование детали и создание нужного изделия.
Вращение во время процесса торцевого фрезерования создает спиральный путь, что делает форму режущего края инструмента наиболее подходящей для соответствующей операции фрезерования. Он используется для создания резьб, канавок и других внутренних элементов на заготовке.
Фрезерование с фаской
Также называется фаскованием, это процесс небольшого наклонного среза материала с края заготовки для получения мягкой поверхности, называемой фаской. В результате двухмерная фаска образует серию углов, создавая гладкую поверхность, которая обычно используется для подготовки краев заготовки к сварке или пайке.
Этот тип процесса фрезерования с ЧПУ широко применяется в различных сферах и отраслях. Инструменты для фрезерования фасок придают доскам и другим материалам гладкий, изогнутый край — идеально подходит для архитектурных, инженерных или столярных проектов. Медики и электронные инженеры также используют его для создания безопасных и гладких наклонных краев на компонентах.
Существуют различные типы фрезерования с фаской, некоторые из наиболее распространенных — это квадратное угловое фрезерование, наружное угловое фрезерование, внутреннее угловое фрезерование, фрезерование с плоским дном и фрезерование фаски лицевой стороны.
Фрезерование пазов
Фрезерование канавок — это тип операции ЧПУ, при которой используется вращающийся режущий инструмент для удаления материала из заготовки путём перемещения его внутрь и наружу канавки. Он специально используется для создания шпоночных пазов, канавок или карманов.
Что отличает его от других видов операций ЧПУ — это его способность вырезать более глубокие канавки или карманы, чем, например, при фрезеровании торцом. Кроме того, этот процесс ЧПУ часто обеспечивает более чистую и качественную поверхность.
Инструменты для фрезерования канавок чрезвычайно универсальны. С несколькими зубьями, расположенными по окружности на шпинделе, они могут обрабатывать монолитные оправки, направляющие стержни и плоские детали из металлического заготовки. Более того, они могут вырезать канавки и углубления, наносить насечки и резать, сверлить отверстия, делать круглые отверстия, формировать прямоугольные, квадратные и шестиугольные канавки и карманы, а также фрезеровать поверхности штифтов и штифтовых соединений.
Процесс фрезерования профиля
Фрезерование профиля — это процесс обработки ЧПУ, используемый для создания сложных трехмерных поверхностей на заготовке. Этот инструмент может использоваться для создания таких элементов, как канавки, карманы и контуры. Операция фрезерования обычно выполняется многоосевым фрезерным станком, на котором вращается фреза вокруг заготовки. Фреза прорезает материал, следуя траектории инструмента при его движении.
Фрезерование профиля можно использовать для трех основных типов операций:
Черновая обработка
Черновая обработка предназначена для уменьшения толщины заготовки за счет удаления излишнего материала внутри или снаружи детали. Отверстия на поверхности заготовки требуют использования торцевой фрезы, которая режет по периферии или боковой стороне инструмента. Обычно в этом типе обработки используется «периферийная торцевая фреза».
Полуфинишная обработка
Инструменты с центровым резом используются на полуфинишных станках для обработки вокруг отверстий, где они будут расположены. Это позволяет более точно разместить отверстия перед тем, как полуфинишные инструменты обработают детали.
Отделка
Это процесс уменьшения количества удаляемого материала при черновой обработке, чтобы подготовить заготовку к финальной обработке. Обычно он выполняется с помощью небольшого финишного торцевого фрезера. Для черновой и финальной обработки следует использовать разные станки, а также оптимизированные режущие инструменты для каждого этапа для достижения более точных результатов.
Фасонное фрезерование
Фрезерование лицевой стороны — это процесс обработки плоских поверхностей на заготовке. Лицевой фрезой обрабатываются плоские поверхности заготовки путём подачи заготовки против вращающейся фрезы с множеством режущих кромок. Это отличается от сверления, при котором создается только одно отверстие за раз.
Фрезерование лицевой стороны состоит из четырех этапов:
- Перед началом фрезерования лицевой стороны необходимо подготовить и закрепить материал на вертикальном фрезерном станке. Заготовка должна быть надежно закреплена на столе станка для обеспечения точной и успешной обработки.
- Затем необходимо расположить шпиндель станка так, чтобы он был перпендикулярен поверхности заготовки.
- После правильной установки инструмента необходимо отрегулировать подачу. Скорость подачи также регулируется для выполнения правильной обработки. Подачу можно регулировать внешними ручками шпинделя.
- Затем можно приступать к обработке путём многократных проходов фрезой. Для получения желаемой формы и очертания заготовки необходимо выполнить несколько проходов. Итоговая форма будет получена по линии, которую вы нарисовали внизу. Перед достижением нужного результата потребуется выполнить несколько резов.
Обработка плеча
Обработка плеча — это тип операции ЧПУ, при которой фреза закреплена на шпинделе и режет вдоль периметра заготовки. Обычно фреза неподвижна, а рез осуществляется путём наклона шпинделя инструмента вдоль вертикальной оси. Самый распространённый угол плеча — 90 градусов, но в зависимости от задачи могут использоваться и другие углы.
Цель шлифовальной машины с плечом CNC — производить плоские, угловые поверхности на заготовке. Что делает фрезу с плечом идеальной для этой работы, так это необходимость постоянного доступа к поверхности заготовки и режущим инструментам. В отличие от зажима, процесс фрезерования выполняется зигзагообразным движением, а не по прямой линии.
Другие операции фрезерования с ЧПУ
Помимо перечисленных выше, существует ряд других операций фрезерования с ЧПУ, которые могут быть выполнены. К ним относятся:
Плоское фрезерование
Иногда его называют поверхностным или плиточным фрезерованием. Плоское фрезерование определяется как обработка плоских поверхностей с осью фрезы, параллельной обрабатываемой поверхности. Обычно поверхность заготовки закреплена параллельно поверхности стола станка, а фреза установлена на стандартной оправке ЧПУ.
Формовое фрезерование
Формовое фрезерование — это процесс обработки специальных контуров, состоящих из кривых и прямых линий, или полностью из кривых, на одной глубине реза. Обычно фреза имеет несколько зубьев и вращается на оправке, закрепленной в шпинделе, приводимом в движение основным шпинделем станка. Зубья фрезы захватывают заготовку и формируют стружки, которые удаляются канавками между зубьями.
Угловое фрезерование
Угловое фрезерование — это тип операции фрезерования, при которой заготовка подается под углом относительно оси фрезы. Режущая часть фрезы создает формы стружки, которые не перпендикулярны поверхности заготовки, что позволяет создавать различные типы элементов на заготовке. Угловое фрезерование используется для создания таких элементов, как пазы, плечи и канавки.
Различные станки с ЧПУ для фрезерования
Хотя все станки с ЧПУ для фрезерования имеют некоторые общие особенности, существуют также уникальные характеристики, делающие каждый станок подходящим для определенных задач.
Фрезерные станки с кроватью
Фрезерный станок с кроватью — это крупный, тяжелый станок с ЧПУ, используемый в металлообработке и механической обработке. Такой станок имеет большую плоскую столешницу, которая перемещается по осям X, Y и Z для обработки тяжелых деталей. Обычно эти станки используют для обработки больших, тяжелых деталей, которые невозможно обработать на меньшем, легком станке. Фрезерные станки с кроватью очень точны и имеют высокий допуск при обработке больших, неровных форм.
Фрезерный станок с кроватью — это крупное, дорогостоящее оборудование, которое обычно используется только в промышленности. Однако у него есть преимущества: он более жесткий, чем другие типы станков, что позволяет выполнять тяжелые резы и получать высококачественные результаты. Также у таких станков больше «мгновенного» крутящего момента, что позволяет работать на более высокой скорости реза, делая их идеальными для проектов с повторяющимися резами и короткими промежутками времени.
Фрезерный станок с кроватью — это станок, в котором шпиндель закреплен на движущемся столе, который может перемещаться вперед и назад по горизонтальной оси, а также подниматься и опускаться. Стол также может вращаться для обработки под разными углами. Такие станки обычно используются для более крупных задач, чем те, что можно выполнить на ручном фрезерном станке.
Фрезерные станки с коленчатой опорой
Фрезерный станок с коленчатой опорой — это тип станка с ЧПУ, у которого рабочий стол вертикально регулируется и опирается на коленчатую опору в передней части станка. Стол можно поднимать или опускать для обработки заготовок разной высоты, а шпиндель (часть станка, держащая режущий инструмент) может перемещаться вверх и вниз для обработки с разной глубиной реза.
Фрезерные станки с коленчатой опорой — одни из самых универсальных. Их можно использовать для выполнения различных операций, включая прорезание, фрезерование под углом и сверление. Однако они менее точны, чем некоторые другие типы, поскольку стол на таком станке не так жестко закреплен, как на вертикальном фрезерном станке. Это означает, что при подъеме и опускании стола некоторые резы могут быть не совсем точными.
Вертикальные фрезерные станки
Вертикальный фрезерный станок — это тип станка с ЧПУ, у которого шпиндель ориентирован вертикально. Режущие фрезы закреплены в шпинделе и вращаются вокруг своей оси. Обычно шпиндель можно удлинять или стол поднимать и опускать для выполнения погружных резов и сверления. Вертикальный фрезерный станок хорошо подходит для небольших работ, таких как обработка деталей для прототипов или коротких серий производства.
Вертикальный станок с ЧПУ имеет множество преимуществ по сравнению с альтернативным оборудованием для обработки. Некоторые из них мы упомянем:
- Они занимают меньше места в магазине благодаря своей высокой и узкой форме.
- Они могут выполнять более одной операции одновременно, например, сверление и фрезерование.
- Они относительно недороги по сравнению с другими фрезерными станками с ЧПУ.
- Вертикальные фрезерные станки с ЧПУ легко учиться и управлять ими.
Однако по сравнению с горизонтальным фрезерным станком вертикальные станки довольно ограничены и могут использоваться только для определенных задач. Одним из недостатков является то, что они обычно медленнее, потому что режущие инструменты вращаются в вертикальной ориентации. Это означает, что для удаления одного и того же объема материала требуется больше времени.
Горизонтальные фрезерные станки
Горизонтальный фрезерный станок — это тип фрезерного станка, у которого шпиндель расположен в горизонтальной ориентации. Шпиндель параллелен столу, и у станка есть режущий инструмент, установленный на арборе. Режущий инструмент и стол могут перемещаться в разные направления. Также станок может быть оснащен различными приспособлениями, такими как вращающийся стол или делительная головка.
Этот фрезерный станок с ЧПУ предназначен для удаления материала из заготовки, и делает это очень эффективно. Горизонтальный фрезерный станок может использоваться для создания очень точных и сложных деталей. Он часто применяется в аэрокосмической промышленности и других отраслях, где требуются исключительно точные детали.
Однако у этого типа станков есть некоторые потенциальные недостатки. Одним из минусов является то, что горизонтальные станки с ЧПУ могут быть дорогими в покупке и обслуживании. Кроме того, эти станки могут быть большими и громоздкими, что затрудняет их перемещение или транспортировку. Еще одним потенциальным недостатком является то, что горизонтальные станки с ЧПУ могут создавать много шума и вибрации, что негативно сказывается на окружающей среде и соседних объектах.
Xin Tian Jian: Ваш универсальный поставщик услуг по индивидуальному изготовлению с ЧПУ
Xin Tian Jian — ведущий поставщик услуг по индивидуальному производству. Мы предлагаем широкий спектр услуг, от фрезерования с ЧПУ до обработки поверхности, чтобы вы могли найти идеальное решение для своих нужд. Мы сертифицированы по ISO 90001-2015, и наша система менеджмента качества соответствует требованиям международного стандарта.
XTJ обработка предоставит вашему бизнесу всевозможные услуги по обработке с ЧПУ. Мы специализируемся на высокоточной фрезеровке с ЧПУ и можем справиться как с сложными формами, так и с мелкими, сложными деталями. Благодаря современным станкам с ЧПУ и опытным инженерам и техникам, мы поможем вам производить индивидуальные изделия, которые трудно сделать другим.
Чтобы обеспечить вам наилучшее качество обслуживания, мы предлагаем бесплатные консультации перед покупкой. Наша команда высококвалифицированных специалистов будет тесно сотрудничать с вами, чтобы ваши требования были выполнены и ваши ожидания оправданы.
Запросите онлайн-котировку всего за несколько минут — для этого просто заполните форму на нашем сайте, и наша команда свяжется с вами в течение 24 часов (обычно намного быстрее!). Также вы можете уточнить стоимость, отправив нам электронное письмо.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между горизонтальным станком с ЧПУ и токарным станком с ЧПУ?
Горизонтальные станки с ЧПУ используются для создания деталей со сложными формами и особенностями, в то время как токарные станки с ЧПУ предназначены для изготовления деталей с симметричными особенностями.
Является ли станок с ЧПУ для фрезерования тем же самым, что и станок с ЧПУ для маршрутизации?
Нет, станок с ЧПУ для фрезерования не является тем же самым, что и станок с ЧПУ для маршрутизации. Хотя оба станка управляются компьютером, станок с ЧПУ для фрезерования использует вращающиеся режущие инструменты для удаления материала, а станок с ЧПУ для маршрутизации использует маршрутизаторную фрезу для резки материала.
В чем разница между фрезерованием с ЧПУ и токарной обработкой с ЧПУ?
Фрезерование с ЧПУ — это процесс, при котором материал режется с помощью вращающегося режущего инструмента, тогда как токарная обработка с ЧПУ — это процесс, при котором материал режется с помощью вращающейся заготовки. Оба процесса могут использоваться для создания деталей различных форм и размеров.
Сколько шпинделей находится в ЧПУ-фрезерном станке?
Обычно в ЧПУ-фрезерном станке от трех до пяти шпинделей. Эти шпиндели могут быть расположены вокруг заготовки для обработки характеристик с нескольких сторон одновременно.
