Резка металла с ЧПУ: изготовление металлических деталей на заказ

Токарный станок с ЧПУ, вырезающий цилиндрическую заготовку с текстом «Полное руководство по резке металла с ЧПУ»

Токарный станок с ЧПУ

Резка металла с ЧПУ является важнейшим строительным блоком современного производства, позволяя эффективно изготавливать точные, сложные металлические детали. Она широко используется для обработки металлов, а станки с ЧПУ автоматизируют резку, формовку и отделку металлических заготовок. 

Независимо от того, работаете ли вы в автомобильной, аэрокосмической или индивидуальной промышленности, понимание процесса резки металла с ЧПУ важно. Это позволяет вам достичь высокой точности и качества продукции. 

В этом блоге вы найдете подробные инструкции по процессу, узнаете о типах доступных станков с ЧПУ, их преимуществах, а также практические советы по максимальному повышению эффективности вашего проекта по резке металла.

 

Что такое резка металла с ЧПУ?

Резка металла с ЧПУ — это процесс, в котором используются станки с ЧПУ для отрезания материала от металлической заготовки, создавая определенную форму. Эти станки, управляемые числовым программным управлением и микрокомпьютером, обеспечивают высокую размерную точность и повторяемость. 

Такие инструменты, как фрезы, лазеры или плазменные резаки, могут резать сталь, алюминий или любой другой металл. Это необходимо для производства индивидуальных компонентов, обеспечивая гладкое качество поверхности и жесткие допуски. Как подробно описано в недавних блогах, резка металла с ЧПУ обеспечивает точность, которая необходима для отраслей, зависящих от высококачественных металлических деталей.

Почему резка металла с ЧПУ имеет значение

CNC Metal Cutting позволяет создавать сложные геометрические конструкции с минимальными отходами материала. Благодаря CNC гарантируется последовательность процесса, в отличие от ручных методов, что делает производство как мелкосерийный и производственные проекты с ЧПУ экономически эффективны. 

Современные ЧПУ с высокоскоростными возможностями, такие как волоконные лазерные резаки, максимально увеличивают эффективность, позволяя вам производить качественные детали и компоненты из листового металла. Различные ЧПУ процессы изготавливать различные геометрии и детали.

 

Что представляет собой процесс резки металла с ЧПУ?

Создание CAD-проекта по металлу — первый шаг в обработке металла на станках с ЧПУ; программное обеспечение CAM позволяет преобразовать CAD-проект в машинные инструкции. Для удаления материала с заготовки станок с ЧПУ использует различные инструменты — концевые фрезы, сверла или лазерные резаки. 

В то время как шпиндель вращает режущий инструмент на высоких скоростях, скорость подачи контролирует точность, износ и скорость съема. Металл стабилизируется и фиксируется в установке для крепления заготовки, которая удерживает его в одном положении. 

Ключевые компоненты процесса

Программное обеспечение CAD / CAM

Первым шагом является проектирование деталей и создание траекторий инструмента для станка с ЧПУ. 3D детали создаются в программе САПР и преобразуются в машиночитаемые инструкции с использованием любого программного обеспечения CAM. 

Шпиндель и режущий инструмент

Большинство деталей используют фрезерные станки с ЧПУ с вращающимся шпиндельным валом, прикрепленным к инструменту. Геометрия и материал инструмента влияют на качество и отделку детали. Токарная обработка с ЧПУ используется для симметричных цилиндрических деталей, которые могут производить внешние элементы и сверление путем вращения заготовки. 

Несколько шпинделей с ЧПУ и концевая фреза с коленчатым валом в приспособлении на заднем плане

Фрезерные инструменты с ЧПУ

Зажимные приспособления и специальные приспособления

Зажимы или тиски фиксируют металлическую заготовку во время резки.

Охлаждающая жидкость 

Охлаждающая жидкость — это не то же самое, что и охлаждающая жидкость для станка. Под охлаждающей жидкостью здесь понимается смазочно-охлаждающая жидкость, которая рассеивает тепло и улучшает срок службы инструмента и качество обработки поверхности.

Попробуйте Пролеан прямо сейчас!

  Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.

Различные типы станков с ЧПУ, используемых при резке металла

Вы можете использовать многочисленные Станки с ЧПУ для резки металла и наиболее подходят для определенных задач.

Фрезерные станки с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ используют вращающиеся режущие инструменты для удаления материала. Вы можете фрезеровать края, отверстия или сложные формы в металле. Фрезерные станки с ЧПУ, такие как 3-осевые и 5-осевые, предназначены для изготовления сложных металлических форм, подходящих для деталей автомобилей и самолетов. 

Базовая структура фрезерного инструмента определяется указанием количества канавок на режущем инструменте, которое напрямую отвечает за отвод стружки и качество поверхности.

чпу станок

Это многоцелевые фрезерные станки с ЧПУ, которые могут фрезеровать более мягкие металлы, такие как алюминий. Резать листовой металл или изготавливать индивидуальные детали точно. В отличие от фрезерных станков, предназначенных для резки деталей большой грузоподъемности, фрезерные станки используют высокоскоростные режущие инструменты и идеально подходят для менее плотных материалов.

Фрезерные станки с ЧПУ в основном используются в деревообрабатывающих проектах. 

Лазерные резаки

Лазерные станки с ЧПУ, в частности волоконные лазерные станки, используют высокофокусированный лазерный луч для высокоэнергетической резки. Это означает, что вы можете делать детальные разрезы с очень небольшими отходами материала. 

Лазерные резаки с ЧПУ могут резать листовой металл различной толщины, а интенсивность можно регулировать для нанесения маркировки и гравировки на металл.

Плазменные резаки

Плазменная машина с ЧПУ использует плазменный резак для резки более толстого металла. У вас есть преимущество в виде высокой скорости резки, но качество кромок может потребовать некоторой постобработки. Плазменная резка с ЧПУ хорошо подходит для тяжелых условий эксплуатации, таких как изготовление конструкционной стали.

Гидроабразивные резаки

Гидроабразивные станки режут металл водой под высоким давлением в сочетании с абразивами. Вы также можете резать другие материалы без введения зон термического влияния. Для более точной резки толстых металлов гидроабразивные станки идеально подходят.

Вот некоторые из CNC-обработка процессы резки металла. 

 

Преимущества резки металла с ЧПУ

Благодаря своим многочисленным преимуществам резка металла на станках с ЧПУ является популярным процессом обработки металла. 

  • Высокая точность: Вы получаете жесткие допуски и точность размеров.
  • Универсальность: Станки с ЧПУ могут резать различные материалы — от стали до более мягких металлов.
  • Эффективность: Использование автоматизированных процессов сокращает трудозатраты и ускоряет выпуск продукции.
  • Экономическая эффективность — Отходы и повторяемость снижают стоимость индивидуальных деталей и конструкций.
  • Сложные геометрии: Вы можете легко вырезать сложные формы из металла.

 

Что такое процесс резки металла с ЧПУ?

Этапы процесса резки металла на станках с ЧПУ максимизируют производительность и сводят к минимуму человеческие ошибки.

Процессы, используемые при резке металла с ЧПУ

После САПР и проектирования детали, 

Траектории инструмента

Программное обеспечение CAM (Computer-Aided Manufacturing) используется для создания траекторий инструмента для станка с ЧПУ. Эти траектории инструмента оптимизированы для конкретного станка с ЧПУ и режущего инструмента. Перед созданием траектории инструмента необходимо выбрать резец и размещение заготовки, а также глубину резания, подачу и скорость резания. 

Сетка вокруг металлической детали, показывающая траекторию режущего инструмента фрезы, созданную в Fusion

Траектория резки латунной детали

РЕЗКА

Закрепите заготовку с помощью зажимного приспособления и загрузите режущий инструмент. Оборудование ломается или откалывает материал. Можно использовать концевые фрезы или лазеры.

Окончательный разрез

Гладкая поверхность достигается путем последующей обработки.

Попробуйте Пролеан прямо сейчас!

  Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.

Влияние режущего инструмента на процесс резки металла

Геометрия режущего инструмента

Геометрия, материал и количество канавок режущего инструмента могут существенно влиять на производительность. Твердосплавные инструменты используются для удаления металла из-за их долговечности. При работе с более мягкими металлами используйте режущий инструмент с меньшим количеством канавок, что обеспечивает лучшее удаление стружки.

Множество фрезерных станков с ЧПУ с различными канавками и геометрией 

Фрезерные инструменты с ЧПУ

Смазочно-охлаждающая жидкость

Смазочно-охлаждающая жидкость уменьшает нагрев, продлевает срок службы инструмента и улучшает качество поверхности. Например, когда я впервые начал фрезеровать алюминий на фрезерном станке с ЧПУ, я не подумал использовать охлаждающую жидкость, что привело к износу и плохой отделке. Мои результаты кардинально изменились с охлаждающей жидкостью на водной основе.

Синие трубы с белой охлаждающей жидкостью, стекающей по металлической детали, которая обрабатывается на станке с ЧПУ

Сверление на станке с ЧПУ с промывкой охлаждающей жидкостью

 

Выбор лучшего станка с ЧПУ для резки металла

Выбор лучшего станка с ЧПУ — непростая задача

Важные факторы, которые следует учитывать

  • Тип материала: Для более толстых металлов может потребоваться плазменная или гидроабразивная резка.
  • Металлические детали: лазерный резак для небольших сложных металлических деталей и металлических листов.
  • Объем производства: Для производства ЧПУ можно рассмотреть высокоскоростные фрезерные станки с ЧПУ.
  • Бюджет: Маршрутизаторы доступны по цене для небольших магазинов.
  • Совместимость программного обеспечения — оно должно поддерживать ваши инструменты CAD/CAM.

В начале своей карьеры я приобрел фрезерный станок с ЧПУ для резки алюминия. Он работал, хотя фрезер был бы быстрее для более глубоких разрезов.

 

Применение резки металла с ЧПУ в различных отраслях промышленности.

Резка металла с ЧПУ используется в различных отраслях промышленности для создания качественных металлических деталей. Поэтому, основываясь на ней, вы можете воспользоваться ее точностью, как, например, в блогах, написанных в Racer International.

  • Автомобили: Детали двигателя, кронштейны и индивидуальные компоненты.
  • Aerospace: Легкие и точные детали для самолетов изготавливаются на станках с ЧПУ.
  • Строительство: Конструкционные стальные элементы изготавливаются с помощью плазменной резки.
  • Изготовление: Лазерные резаки изготавливают сложные детали из листового металла.
  • Медицина: хирургические инструменты

 

Лазерная резка с ЧПУ в металлообработке

Лазерная режущая машина пропускает высокоэнергетический лазер через кусок металла, чтобы точно его разрезать. Вы можете изготавливать глубокие формы и крошечные отверстия при изготовлении листового металла. Скорость и качество обработки кромок являются некоторыми факторами, которые следует учитывать при изготовлении деталей на заказ, и волоконные лазеры отлично справляются с этими проблемами.

Универсальность лазерной резки делает ее одинаково подходящей для создания прототипов и производства.

Станок с ЧПУ проделывает отверстия в металлическом листе с искрами на заднем плане

Лазерная резка с ЧПУ

Решения для резки металла с ЧПУ в Boda

Резка металла с ЧПУ требует точной обработки и оптимизации DFM. В Boda мы обслужили сотни клиентов с помощью индивидуальных решений по обработке. 

Узнайте больше о наших решениях по обработке и получите бесплатную смету уже сегодня!

 

FAQ

Зачем использовать лазерные резаки для металлических деталей?

Они могут резать материал с высокой точностью, при этом теряя очень мало и обеспечивая отличное качество кромки. Вы также можете быстро резать сложные металлические узоры, а волоконный лазер хорошо работает с несколькими материалами.

Как добиться идеальной чистоты поверхности при лазерной резке?

Скорость резки должна быть оптимизирована для гладкой поверхности с использованием прямого лазерного луча с определением. Правильное крепление заготовки устраняет вибрации, а последующая обработка, например шлифование, улучшает результаты. Очистка лазерного резака помогает поддерживать оптимальную производительность.