Сложная обработка на станках с ЧПУ: все, что вам нужно знать

Основное изображение, демонстрирующее стилизованное автомобильное произведение искусства со словами

Сегодняшний производственный мир в значительной степени зависит от точности и автоматизации. Одним из самых мощных инструментов, делающих это возможным, является комплекс CNC-обработка.

Процесс включает в себя режущие инструменты с компьютерным управлением, которые следуют G-код ЧПУ для придания металлу, пластику или керамике точных форм. Независимо от того, создаете ли вы простые формы или очень подробные конструкции, Точная обработка с ЧПУ может сделать все это

Индивидуальная обработка на станках с ЧПУ позволяет производить сложные детали с жесткими допусками. Компании, которым требуется обработка на станках с ЧПУ для высокопроизводительных и точных деталей, включают аэрокосмическую, медицинскую и автомобильную промышленность.

В этой статье мы расскажем вам, как настраивается сложная прецизионная обработка деталей сложной конструкции, а также объясним основные принципы, лежащие в основе этой мощной технологии.

Давайте начнем!

 

Зачем использовать обработку с ЧПУ для сложных деталей?

Станок с ЧПУ, демонстрирующий процесс обработки. Рядом виден экран программирования, на котором отображается код, используемый для управления процессом.

Программирование станков с ЧПУ

Сложная обработка с ЧПУ — лучший выбор для изготовления точных, мелких деталей. Эти детали часто изготавливаются с использованием изогнутых деталей, узких пространств и нескольких соединенных поверхностей. Критический шаг — выбрать лучший станок с ЧПУ.

Существуют устройства, предназначенные как для простых, так и для сложных работ. Простые формы позволяют машинам с 3 оси Если вы меняете свою работу и работаете с другим работодателем, то этот новый работодатель должен получить для вас новое разрешение на работу. Обработка сложных деталей на станках с ЧПУ часто можно сделать только с помощью 5-осевые станки или токарно-фрезерные центры. Выбор станка должен основываться на размере, форме, допустимых допусках и типе материала каждой детали.

Когда это возможно, инженеры, работающие над проектированием, стремятся максимально упростить детали. Более простые структуры приводят к лучшему производству, меньшим расходам и дополнительной эффективности. Однако, если заготовка должна быть сложной, передовая обработка с ЧПУ может гарантировать превосходные результаты.

 

3-осевая обработка на станках с ЧПУ: оптимальна для простых деталей

Четкий вид станка с ЧПУ, работающего над деталью самолета. На изображении показан режущий инструмент, который с точностью формирует металлический компонент.

Обработка деталей самолетов на станках с ЧПУ

3-осевая обработка является обычной практикой ЧПУ. Присутствуют два основных процесса: Фрезерование с ЧПУ и точение с ЧПУ. Перемещение станка по направлениям X, Y и Z возможно независимо от метода, но деталь никогда не покидает основание во время этих резов.

3-осевая обработка надежна и наименее затратна. Подходит для создания сложные прецизионные обработанные детали таких функций, как углы и отверстия. Настройка и запуск просты.

В то же время 3-осевые станки не могут создавать некоторые сложные формы. Материал должен быть перемещен, чтобы достичь некоторых деталей или создать точную геометрию. Это роль более продвинутых типов станков.

5-осевая обработка на станке с ЧПУ: лучшее решение для сложных деталей

5-осевая обработка с ЧПУ — это вариант для изготовления деталей, которые не являются прямыми или плоскими. Деталь поворачивается вокруг двух дополнительных осей, в дополнение к обычным X, Y и Z.

Эта технология устраняет необходимость останавливать и переустанавливать деталь, поскольку машина может получить доступ ко всем ее областям за один проход. Машины сокращают время и повышают точность изготовления деталей со множеством деталей.

Пятиосевая обработка позволяет вращать режущий инструмент или стол вдоль двух дополнительных осей, обеспечивая доступ к нескольким граням детали за одну установку. В результате уменьшается количество шероховатостей и улучшается плотность посадки, что крайне важно как в аэрокосмической, так и в медицинской промышленности. Эта возможность также делает пятиосевую обработку подходящей для контурная обработкагде сложные изогнутые профили и поверхности произвольной формы требуют точных многоосевых траекторий движения инструмента.

Недостаток? Оборудование стоит дорого, и для его правильной эксплуатации требуется профессионал. Однако они обладают уникальной точностью в отношении сложных работ по обработке на станках с ЧПУ.

Токарно-фрезерные станки

Фрезерный станок режет металлическую деталь. Хорошо видно, как головка инструмента формирует поверхность.

Фрезерный станок

Фрезерно-токарные станки предназначены для фрезерования и токарной обработки деталей с использованием только одного станка. Деталь вращается для токарной обработки, а затем перемещается в фиксированное положение для фрезерной обработки.

Такие гибридные инструменты идеально подходят для сложной обработки на станках с ЧПУ, особенно когда деталь должна обрабатываться более одного раза. Благодаря одной настройке они выполняют работу с меньшим количеством манипуляций, зарабатывают больше скорости и обеспечивают жесткие допуски.

Несмотря на свою современность, токарно-фрезерные станки позволяют компаниям изготавливать сложные детали быстрее и дешевле.

Относится к: 3-осевые и 5-осевые станки с ЧПУ

Попробуйте Пролеан прямо сейчас!

  Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.

Что следует учитывать при сложной обработке на станках с ЧПУ

Когда вы имеете дело со сложной обработкой на станках с ЧПУ, все имеет значение. Сколько у вас времени и ваш бюджет определяются тщательным планированием. Обязательно изучите особенности, инструменты и способы настройки, а также насколько точной должна быть деталь.

Размеры и размер детали

Металлическая деталь размещается на чертежном листе, на котором измерительными инструментами и карандашами указываются ее размеры. 

Инструменты для рисования размеров деталей

Большие детали не всегда самые сложные. Часто проще вырезать большой плоский кусок, чем маленький кусок с большим количеством острых или глубоких краев. 

При сложной обработке требуются тщательно контролируемые процессы при изготовлении сложных, мелких деталей. Каждое измерение должно быть стабильным на всех этапах процесса. В результате ошибки, вызванные высокоскоростной резкой или нагревом, менее вероятны.

Выбор режущего инструмента

Тип вашего инструмента определяется размером и глубиной ваших деталей. Большие инструменты срезают много материала за один раз. Они не могут втиснуться в некоторые узкие углы. Длина вашего инструмента должна соответствовать скорости, углу шпинделя и головке. 

При выполнении сложных работ более короткие инструменты помогают снизить вибрацию и обеспечить более чистую работу. Они также способствуют получению более гладких изогнутых поверхностей и точной обработке кромок, что важно для обработка галтелей для создания закругленных краев и снижения концентрации напряжений.

Прочитайте больше:
Филе против фаски
Скос против фаски

Общее время обработки

Чем сложнее деталь, тем больше этапов необходимо выполнить. Каждый этап увеличивает время и может включать смену инструмента, настройку приспособлений и проверку соосности детали или допусков. Для деталей, содержащих угловые отверстия и подрезы, может потребоваться 5-осевое перемещение или фрезерно-токарные операции. Поскольку эти станки работают со всех сторон, они сокращают время, необходимое для каждого цикла. Подробнее:Обработка подрезов

Допуски и точность

Обеспечение большей точности всегда сложнее и требует дополнительных расходов. Вам следует работать с острыми инструментами и машинами, которые обеспечивают высокую точность на различных более медленных скоростях. 

Допуски устанавливают требуемые точные посадки для сложных деталей. Даже небольшая ошибка может создать трудности в дальнейшем. Тепловые условия, тип металла, с которым вы работаете, и состояние вашего режущего инструмента также имеют значение. Чем выше требуемый допуск, тем больше времени требуется и тем больше смен инструмента, поэтому при определении допусков учитывайте назначение детали.

 

Поверхностная обработка для сложных станков с ЧПУ

обработка поверхностей означает добавление завершающих штрихов, чтобы сделать продукт привлекательным, долговечным и более функциональным. В сложной обработке с ЧПУ доступен ряд отделок, каждая из которых предлагает что-то ценное. Лучший выбор для детали зависит от ее конструкции и того, как она будет использоваться.

Дробеструйная обработка

Металлическая деталь с гладкой матовой поверхностью, обработанной дробеструйной обработкой. 

Готовая деталь с дробеструйной обработкой

Опытные рабочие используют дробеструйную обработку вручную. С ее помощью сложные детали приобретают гладкий матовый и сатиновый вид. Эта отделка удаляет линии и незначительные следы от инструментов, оставшиеся после обработки. Она также скрывает небольшие проблемы и делает поверхности более однородными. Помните, что она снимает лишь тонкую часть материала. Вот почему всегда следует проверять допуски перед выбором этого подхода.

Зеркальная полировка

Мужчина держит вращающийся полировальный инструмент и полирует автомобильную фару до зеркального блеска.

Зеркальная полировка автомобильных фар

Используйте зеркальную полировку, если вам нужны предметы с ярким, отражающим покрытием. Используя мелкие порошки, эта техника делает ваш автомобиль гладким и блестящим. При сложной обработке на станках с ЧПУ вам следует выбрать ее, если вам нужна гладкая отделка или стильный результат. Она также сглаживает поверхность и помогает вам быстрее очищать. Многие отрасли извлекают выгоду из привлекательных и ценных особенностей зеркальной полировки.

Электрохимический

Металлические детали с блестящей и гладкой отделкой аккуратно выставлены напоказ. Поверхность выглядит чистой и отполированной.

Электрополированные детали

Электрополировка полирует и очищает поверхность с помощью электрического тока. Вы погружаете сложную деталь в ванну с электролитом, и электрический ток снимает верхний слой. Это повышает коррозионную стойкость и сглаживает внутренние поверхности, которые труднодоступны для механической полировки. Это полезно в областях, к которым другие инструменты не могут получить доступ. Поскольку электрополировка снижает вероятность скопления бактерий на деталях, она широко используется в медицинской сфере.

анодирование

Крупный план металлической детали с золотистым анодированным покрытием. Поверхность выглядит гладкой и яркой.

Анодированный продукт

Анодирование обеспечивает вашим деталям защиту и веселый цвет. Электрохимический процесс создает слой оксида, который обеспечивает высокую износостойкость и коррозионную стойкость. Обычно он является плохим проводником электричества. Покрытие предотвращает как износ, так и коррозию. С анодированием расширяются возможности дизайна при сложной обработке на станках с ЧПУ. У вас есть возможность использовать черный, красный или синий цвета. Твердое анодирование широко используется, поскольку оно долговечно и обеспечивает длительный срок службы.

 

Попробуйте Пролеан прямо сейчас!

  Вся информация и загрузки защищены и конфиденциальны.

Как использовать станок с ЧПУ для сложных деталей

Обработанные подшипники, крепежные детали и шестерни представлены вместе, демонстрируя сложную обработку на станках с ЧПУ.

Подшипники, крепежные детали и обработка зубчатых колес

Первым шагом в изготовлении сложных деталей является тщательное планирование и выбор подходящего станка с ЧПУ. Чтобы обеспечить плавный процесс производства, следуйте шагам, которые мы описали.

Шаг 1: Создайте свою деталь

Первый шаг — разработать четкое изображение вашей детали. Сделайте свой чертеж точным и полным, используя стандартные методы проектирования ЧПУ. Это предотвращает возникновение проблем во время обработки.

Шаг 2: Экспортируйте файлы САПР

После этого экспортируйте свой дизайн в подходящий САПР и САМ файл. Вы можете найти три обычных формата: STEP, IGS и PARASOLID. Файлы включают геометрическую информацию. Файлы STL широко используются в 3D-печати из-за своей простоты, но они не включают единицы измерения или подробные данные. Файлы OBJ могут включать текстуры и цвет, но не всегда могут представлять геометрию с той же точностью, что и Файлы STEP или IGS. 

Шаг 3: Отправьте свой рисунок в формате PDF

Хотя это и не обязательно, делиться своим инженерным чертежом в формате PDF полезно. Это имеет еще большее значение, если ваша деталь нуждается плотная посадка, небольшие размеры или резьбовые отверстия. Если вы отметите важную информацию в PDF-файле, человек, работающий на машине, будет более четко знать ваши требования.

Шаг 4: Запросите бесплатное предложение

После того, как все ваши файлы будут подготовлены, отправьте их в корпорацию по комплексной обработке.

для проверки. Команда рассмотрит каждый предоставленный вами файл. В Boda наши услуги охватывают различные задачи обработки на станках с ЧПУ для непростых деталей. Вы получите смету, охватывающую сроки выполнения и стоимость вашего проекта.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что общее Техника обработки с ЧПУТакие операции, как фрезерование, точение и фрезерование, являются наилучшим способом изготовления сложных деталей с высокой точностью. Выбор образцового Обработка с ЧПУ и наличие точного чертежа являются залогом получения отличных результатов.

Правильный процесс ЧПУ может обеспечить превосходную отделку, независимо от сложности детали. Все зависит от выбора правильного станка ЧПУ для ваших нужд.

В Boda Tech наши опытные инженеры обладают навыками и знаниями для управления вашими сложными проектами обработки с ЧПУ. Если у вас есть вопросы о наших услугах, пожалуйста, Свяжитесь с нами!

 

Часто задаваемые вопросы

В1. Какой материал наиболее жесткий для ЧПУ?

Вольфрам — один из самых сложных для обработки материалов. Он плотный и хрупкий, что затрудняет обработку инструментами и замедляет процесс. Обработка вольфрама требует специальных инструментов, низких скоростей и осторожного обращения. Другие твердые материалы включают инконель, закаленную сталь и титан.

В2. Как вы рассчитываете стоимость обработки на станках с ЧПУ?

Вы добавляете машинное время, материал, труд и отделку, чтобы рассчитать стоимость обработки с ЧПУ. Начните с почасовой ставки станка и умножьте ее на время, необходимое для изготовления вашей детали. Затем включите стоимость материала, время оператора и любую обработку поверхности. Общая сумма дает вам приблизительную стоимость за деталь.

В3. Сколько стоит 5-осевая обработка на станке с ЧПУ в час?

5-осевая обработка на станке с ЧПУ обычно стоит от 75 до 200 долларов в час. Цена зависит от качества станка, сложности детали и навыков оператора. Высокоточные или аэрокосмические детали могут стоить дороже. Для более простых работ ставка может быть ниже.

Q4. Каковы пять распространенных типы станков с ЧПУ?

Пять наиболее распространенных станков с ЧПУ:

  • Фрезерные станки с ЧПУ для резки и формовки
  • Токарные станки с ЧПУ для обточки круглых деталей
  • Фрезерные станки с ЧПУ для мягких материалов, таких как дерево и пластик
  • Плазменные резаки с ЧПУ для листового металла
  • Электроэрозионные станки с ЧПУ для точной обработки твердых металлов

Каждый из них используется для разных типов деталей и материалов.

В5. Какой язык программирования ЧПУ является наиболее распространённым?

G-код — наиболее широко используемый язык ЧПУ. Он сообщает станку, как перемещать, резать и менять инструменты. Почти все станки с ЧПУ используют G-код, и большинство программ CAD/CAM могут создавать его автоматически из чертежей деталей.