Что такое фрезерование с ЧПУ? Подробное руководство

Фрезерные

Сегодня многие продукты, от чехлы для смартфонов, критически важные компоненты для сверхзвуковых самолетов, Изделия изготавливаются методом фрезерования на станках с ЧПУ. Это автоматизированный процесс обработки материалов, при котором режущий инструмент удаляет материал контролируемым, предварительно запрограммированным способом. Обрабатываться можно практически из любого материала, включая металл, пластик и дерево. Это идеальный процесс для быстрого прототипирования и поддержки полномасштабного производства, позволяющий обрабатывать различные металлы и пластмассы. Подробнее:фрезерование металла

At ПролинТехМы используем современные фрезерные станки с ЧПУ и опытных инженеров, чтобы каждый раз обеспечивать высокое качество и сложную обработку деталей. Однако производители часто спрашивают Как стабильно производить сложные высокоточные детали? Решение — фрезерование с ЧПУ. Автоматизируя процессы обработки, мы сокращаем количество ошибок, экономим время и гарантируем точное соответствие деталей спецификациям.

В отличие от ручного фрезерования, фрезерование с ЧПУ автоматически удаляет материал из цельного блока. Процессом управляют компьютерные команды. Наши 3-, 4- и 5-координатные фрезерные станки позволяют создавать сложные конструкции, в том числе поднутрения, канавки, криволинейные поверхности и сложные контуры, сохраняя при этом жесткие допуски и однородность отделки.

В этой статье вы узнаете, преимущества фрезерования на станке с ЧПУ, типы фрезерования с ЧПУ В Boda мы предлагаем информацию о доступных материалах и отделке, о нашем процессе от загрузки проекта до доставки, а также об отраслях, которые получают выгоду от наших услуг.

Подробнее:Китайская фрезерная служба с ЧПУ

 

Что такое фрезерная обработка на станках с ЧПУ? Краткий обзор

Фрезерование акрила с ЧПУ

Фрезерование с ЧПУ на заказ Это метод создания деталей путём резки материала из цельного блока. Вращающийся режущий инструмент удаляет материал, в то время как заготовка остаётся на столе. Стол можно перемещать или вращать, что позволяет инструменту достигать различных углов и форм.

Этот процесс использует компьютер для управления станком. Он определяет траекторию движения инструмента, скорость и порядок резания. Это обеспечивает точность и однородность деталей, значительно превышающую точность ручной фрезеровки.

Станки могут иметь разное количество осей. Базовые станки имеют три оси, а более продвинутые — пять и более. Большее количество осей позволяет станку создавать сложные формы без необходимости перемещения заготовки. Фрезерование с ЧПУ применимо к широкому спектру материалов, включая металлы, пластик, дерево, стекло и другие, что делает его универсальным инструментом для многих отраслей промышленности. (Подробнее о: Основы фрезерования с ЧПУ).

 

Распространенные компоненты фрезерных станков с ЧПУ

Компоненты фрезерного станка с ЧПУ

Фрезерный станок состоит из нескольких основных компонентов, которые преобразуют заготовку в готовые детали. Ниже перечислены некоторые стандартные компоненты фрезерных станков с ЧПУ:

• Шпиндель: Шпиндель удерживает режущий инструмент и вращает его с высокой скоростью. Он фактически удаляет материал с заготовки.
• Устройство смены инструмента: Устройство смены инструмента автоматически меняет резцы. Это экономит время и исключает необходимость ручного труда в процессе производства.
• Панель управления: Панель управления — это место, где вы управляете станком. Вы можете настраивать и корректировать программы для управления процессом фрезерования.
• Рабочий стол: Рабочий стол обеспечивает устойчивость материала, часто с использованием зажимов или тисков, чтобы гарантировать точность резки инструмента.

 

Каковы этапы процесса фрезерования с ЧПУ?

Превращение проекта САПР в физическую деталь включает несколько важных этапов. Вот как работает этот процесс:

Создайте свою CAD-модель

Технический чертеж

Первоначальный процесс включает создание 3D CAD-чертеж желаемой детали. Укажите всю необходимую информацию, такую ​​как размер, форма и геометрия. Также следует учесть возможности фрезерного станка с ЧПУ. Такие характеристики, как поднутрения и глубокие или углублённые элементы, могут потребовать специального оборудования или многокоординатных станков. Планирование этих процессов и правильное изготовление детали — лучший способ учесть такие расходы.

Преобразование САПР в программу ЧПУ

Программирование ЧПУ

Теперь, когда у вас есть CAD-модель, необходимо перенести её в инструкции, которым будет следовать станок с ЧПУ. С помощью CAM-программ можно создавать точные программы управления движением инструмента. Такие программы обычно написаны на G- и M-кодах. G-код регулирует процессы резания, включая скорость шпинделя, перемещение инструмента и глубину резания. М-код Обрабатывает вспомогательные функции, такие как команды смены инструмента и команды запуска/остановки станка. Большинство CAM-программ содержат симуляторы. Они гарантируют, что программа правильно сгенерирует деталь ещё до её фактической обработки.

Подготовка фрезерного станка с ЧПУ

Горизонтальный фрезерный станок с ЧПУ с панелью управления

Затем фрезерный станок устанавливается для изготовления детали. Программа ЧПУ загружена, и заготовка или материал надёжно закрепляется зажимами или тисками на рабочем столе. Устанавливаются необходимые шпиндели, приспособления и инструменты, соответствующие требованиям к детали. Эта тщательная подготовка гарантирует точность и эффективность резки.

Выполнить программу

Наконец, запускается программа ЧПУ. Станок работает последовательно, строка за строкой, и режет материал, точно копируя CAD-модель. Участие человека минимально, поскольку станок выполняет все движения автоматически. После завершения программы детали проходят дополнительную проверку.

Как услуги фрезерования на заказ решают производственные задачи

Фрезерование на станках с ЧПУ на заказ не требует множества настроек для изготовления сложных деталей. Один станок может выполнять операции сверления, контурной обработки, прорезки пазов и выборки карманов за один цикл.

• Это экономит время по сравнению с традиционными установками, в которых используется несколько операций обработки.
• Снижает вероятность ошибок размеров при повторном зажиме.

Обеспечивает жесткие допуски

После настройки программы фрезерный станок с ЧПУ повторяет один и тот же разрез с точностью до микрона. Это критически важно при изготовлении узлов, в которых несоответствие допусков может привести к поломке.

• Это гарантирует правильную установку деталей без необходимости их последующей доработки.
• Подходит для кронштейнов в аэрокосмической отрасли, корпусов двигателей и хирургических имплантатов.

Идеально подходит для труднообрабатываемых металлов

Такие материалы, как титан или инконель, негативно влияют на режущие инструменты. Однако фрезерные станки с ЧПУ способны поддерживать стабильную скорость резания и эффективно управлять подачей охлаждающей жидкости.

• Они предотвращают поломку инструмента, поддерживая скорость шпинделя и глубину резания.
• Он обеспечивает лучшую отделку поверхности, чем многие альтернативные методы.

Более низкие показатели отходов

Фрезерование по индивидуальному заказу сокращает количество отходов, поскольку каждый рез выполняется по запрограммированной траектории. В отличие от литья или ручной обработки, фрезерование с ЧПУ минимизирует ошибки, что снижает количество бракованных деталей.

• Это экономит дорогостоящее сырье, такое как сплавы для аэрокосмической промышленности.
• Стоимость индивидуальной фрезерной обработки с ЧПУ в долгосрочной перспективе ниже, поскольку она сводит к минимуму отходы материала.

Гибкость в отношении материалов и проектов

Будь то алюминиевые прототипы или инструменты из закаленной стали, фрезерование на заказ адаптируется без необходимости внесения изменений в процессы. Зачастую достаточно просто изменить инструмент и программу.

• Занимается изготовлением единичных прототипов и крупносерийных партий продукции.
• Подходит для применения в автомобильной и медицинской технике.

 

В чем разница между Фрезерование с ЧПУ против токарной обработки Техники?

Фрезерование с ЧПУ против токарной обработки

Обработка на станках с ЧПУ, фрезерование и точение — это процессы обработки, управляемые компьютером; однако они выполняются по-разному и подходят для разных деталей. In Токарная обработка с ЧПУ, Заготовка вращается на токарном станке, и её форма обрабатывается однолезвийным режущим инструментом. Этот инструмент лучше всего подходит для цилиндрических или конических деталей, включая валы, втулки и резьбовые компоненты. резка, сверление, нарезание резьбы и повороты, всегда в контакте с материалом.

Фрезерные Фрезерование включает в себя вращающийся многоточечный режущий инструмент, который срезает материал с неподвижной заготовки. Это позволяет создавать плоские поверхности, канавки, углубления и сложные трехмерные формы. Фрезерование более эффективно при обработке геометрических форм неправильной формы, мелких деталей и тех частей, для которых требуется более одного угла или кривизны. Подробнее:Фрезерные станки с ЧПУ

Короче говоря, круглые или симметричные детали лучше всего подходят для токарной обработки, тогда как более сложные и многомерные конструкции лучше всего подходят для фрезерования. (Связано с: Фрезерный станок против токарного)

3-осевые, 4-осевые и 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ: в чём разница?

5-осевое фрезерование с ЧПУ

• 3-осевые фрезерные станки: Этот тип станков перемещает режущий инструмент в трёх направлениях: X, Y и Z. Они подходят для обработки простых форм или плоских поверхностей на простых деталях. Они просты в установке, менее дороги и подходят для небольших партий или простых конструкций.
• 4-осевые фрезерные станки: Четырехкоординатный станок оснащен дополнительной поворотной осью, обычно называемой осью A. Это позволяет заготовке вращаться, что позволяет инструменту обрабатывать больше граней или скругленных поверхностей без повторного выравнивания заготовки. Он идеально подходит для обработки деталей, более сложных, чем те, которые может обработать трехкоординатный станок.
• 5-осевые фрезерные станки: Эти станки перемещаются в трёх линейных направлениях и по двум поворотным осям. Это позволяет инструменту приближаться к детали практически под любым углом. Они применяются для обработки чрезвычайно сложных деталей, таких как компоненты аэрокосмической техники, медицинские имплантаты и прецизионные титановые детали. При 5-координатной фрезерной обработке сложные детали иногда обрабатываются за один установ, что экономит время и повышает точность. (Смотрите также: Фрезерование с ЧПУ против сверления)

 

Что следует учитывать при проектировании деталей для фрезерной обработки с ЧПУ?

Фрезерная деталь с ЧПУ 

При проектировании деталей для фрезерной обработки на станках с ЧПУ вы можете сэкономить время, деньги и повысить качество, следуя приведенным ниже советам. Например:

• Свернуть настройки: Постарайтесь максимально сократить количество переналадок. Сокращение количества переналадок означает ускорение производства, снижение затрат и упрощение аутсорсинга.
• Внутренние углы: Радиусы скругления внутренних углов не должны превышать четверти глубины реза, предпочтительно меньше половины. Радиусы большего размера дешевле обрабатывать и резать. Вместо отверстий следует использовать просверленные. резьбофрезерование глубокие карманы.
• Тонкие стены и сечения: In микрофрезерованиеТонкие детали могут изгибаться или деформироваться во время обработки, даже при обработке мягких металлов. Утолщенные детали повышают стабильность, качество поверхности и эффективность.
• Размер детали: Мелкие детали требуют тонких инструментов, которые режут медленно и стоят дороже. Более крупные детали обрабатывать проще и дешевле, если это позволяет конструкция.
• Стандартизация: Стандартные размеры резьбы, радиусы скруглений, материалы и допуски. Это снизит затраты и ускорит производство, поскольку детали можно будет легко закупать у разных поставщиков.

 

Лучшие практики использования программного обеспечения для фрезерных операций с ЧПУ

Программное обеспечение для обработки на станках с ЧПУ

Инновационное применение САПР может упростить и снизить стоимость деталей. Например, в SolidWorks такие инструменты, как «Отверстие под мастерок», позволяют быстро и точно создавать отверстия стандартного размера. Элементы, созданные на основе простых форм, такие как «Выдавливание» или «Вращение», легче обрабатывать, чем элементы, созданные на основе сложных форм, таких как «По сечениям» или «Развертка».

В целом, компоненты с меньшим количеством функций более предсказуемы и могут производиться в больших объемах. Это связано с тем, что, если не требуется сложная конструкция, более простой подход может сэкономить время, минимизировать затраты и избежать возможных ошибок.

Типы фрезерных станков промышленного назначения

Выбор подходящего фрезерного станка среди множества типов часто оказывается непростой задачей. Здесь мы перечислим распространённые типы фрезерных станков и их применение.

Горизонтальный фрезерный станок

Шпиндель горизонтально-фрезерного станка расположен параллельно столу. Такая конфигурация идеально подходит для обработки с высокой скоростью съёма материала, например, при обработке шпоночных пазов, пазов и зубчатых передач.

Вертикальный фрезерный станок

Вертикально-фрезерный станок имеет вертикальный шпиндель, направленный вниз. Он обычно используется для торцевой, торцевой и сверлильной обработки. Благодаря своей универсальности и простоте настройки он является наиболее распространённым типом станка во многих мастерских.

Универсальный фрезерный станок

Универсальный фрезерный станок оснащён поворотным столом. Эти станки позволяют поворачивать заготовку под разными углами. Это позволяет обрабатывать разные стороны детали без её повторной установки.

Кровать-фрезерный станок

В фрезерном станке с неподвижной станиной стол не перемещается и остается неподвижным во время резки. Вместо этого шпиндель перемещается вокруг осей X, Y и Z. Такая конструкция обеспечивает устойчивость и позволяет обрабатывать крупные и тяжелые детали.

Револьверный фрезерный станок

Фрезерный станок с револьверной головкой оснащен подвижной головкой, установленной на револьверной головке. Оператор может легко перемещать головку в различные положения с высокой скоростью, что особенно важно для деталей, требующих частой смены инструмента и резки под разными углами.

Фрезерный станок для коленного сустава

Консольно-фрезерный станок оснащён подвижным коленом, которое поднимает и опускает стол. Это позволяет точно контролировать глубину резания. Это делает его пригодным для обработки пазов, карманов и фасонных поверхностей.

Фрезерный станок Gantry

Рама портального фрезерного станка выполнена в форме моста и лучше всего подходит для крупносерийной обработки деталей большого диаметра на станках с ЧПУ. Его шпиндель установлен над рабочей зоной. Режущий инструмент перемещается, а заготовка фиксируется, что позволяет осуществлять точную обработку крупных и тяжелых деталей, таких как пресс-формы, штампы и аэрокосмические конструкции.

 

Распространенные типы фрезерования с ЧПУ, о которых вам следует знать

Фрезерование с ЧПУ может выполняться различными способами в зависимости от детали и требуемого качества обработки.

Вертикальное фрезерование

Вертикальное фрезерование предполагает позиционирование шпинделя над заготовкой с возможностью его перемещения вверх и вниз по оси Z. Стол перемещается по осям X и Y.

• Вертикально-фрезерный станок с револьверной головкой: Шпиндель остается неподвижным, но стол перемещается.
• Вертикальная мельница: Рукав перемещается шпинделем, а стол перемещается только по оси X.

Вертикальное фрезерование целесообразно при обработке значительного количества деталей средней сложности.

Горизонтальное фрезерование

Горизонтальное фрезерование предполагает использование шпинделя, вращающегося горизонтально. Этот метод наиболее эффективен при обработке тяжёлых или длинных деталей и позволяет стружке материала соскальзывать с заготовки, что облегчает резку.

Торцевое фрезерование

Торцевое фрезерование

Торцевое фрезерование выполняется перпендикулярным резцом. Торцевая часть инструмента и его кромки имеют зубья, образующие плоские поверхности с гладкой поверхностью. Фрезерование может выполняться как на вертикальных, так и на горизонтальных станках.

Обычное фрезерование

Обычное фрезерование

При плоском или прямом фрезеровании фреза располагается перпендикулярно поверхности. Это позволяет резать глубже и обрабатывать больше поверхностей. Крупные фрезы режут быстрее, а тонкие обеспечивают более тонкую отделку.

Угловое фрезерование

Угловое фрезерование

Фреза изготавливается под углом с помощью углового фрезерования. Она применяется для формирования угловых форм, таких как пазы, фаски и зубцы.

Формовочное фрезерование

Фрезерование поверхностей неправильной или сложной формы. Для обработки сложных форм используются специальные фрезы, например, вогнутые, с закругленными углами или полусферические. Этот метод лучше всего подходит для криволинейных или сложных конструкций.

Концевое фрезерование

Концевое фрезерование использует фрезу с несколькими режущими кромками, способную снимать материал как вертикально, так и в поперечном направлении. Фрезы часто применяются для обработки пазов, карманов и трёхмерных поверхностей. Как правило, концевые фрезы бывают плоскими, сферическими или с радиусом при вершине и подходят для обработки с различной степенью детализации и качества.

Фрезерование пазов

Фрезерование пазов подразумевает обработку длинных пазов или каналов в заготовке. В зависимости от конструкции, эти пазы могут быть открытыми или закрытыми. Более глубокие пазы требуют специальных фрез с высокой жесткостью, предотвращающей вибрацию. Этот метод широко применяется для обработки шпоночных пазов, направляющих и масляных каналов механических деталей.

Профильное фрезерование

Профильное фрезерование подразумевает фрезерование внутренних контуров и внешних очертаний по заданной траектории. Этот метод часто используется при изготовлении пресс-форм, кронштейнов для аэрокосмической техники или деталей с криволинейными поверхностями. Черновые проходы удаляют основную часть материала, а чистовые проходы с использованием шаровидных фрез обеспечивают детальную проработку и гладкость поверхности.

Фрезерование фасок

Фрезерование фасок используется для снятия угловых кромок, скосов и зенковки. Оно обычно применяется на завершающем этапе обработки для подготовки деталей к сборке и удаления острых кромок. Фаски также выполняют функциональную функцию: уменьшают концентрацию напряжений и улучшают посадку крепёжных элементов.

Винтовое фрезерование

Винтовое фрезерование позволяет создавать канавки или наклонные отверстия по спирали, перемещая фрезу по винтовой траектории. Это обеспечивает равномерное распределение сил резания и увеличивает срок службы инструмента. Фрезерование широко применяется для создания каналов смазки в деталях двигателей и наклонных отверстий в деталях аэрокосмической техники.

Резьбовое фрезерование

Резьбофрезерные станки используются для нарезания внутренней и наружной резьбы вращающимся инструментом. В отличие от нарезания резьбы метчиком, они обеспечивают лучший контроль над удалением стружки. Используя один инструмент, они позволяют нарезать как правую, так и левую резьбу, а также резьбу большого диаметра.

Плунжерное фрезерование

Врезное фрезерование (также известное как фрезерование по оси Z) представляет собой непосредственное погружение инструмента в заготовку. В основном оно используется для черновой обработки глубоких полостей и карманов, где необходимо минимизировать боковые силы. Это делает его предпочтительным вариантом для ремонта пресс-форм и штампов, а также для обработки труднодоступных участков.

Подъемное фрезерование

Попутное фрезерование обеспечивает подачу фрезы в направлении её вращения. Это обеспечивает более гладкую поверхность, снижает износ инструмента и минимизирует наклёп материала. Для попутного фрезерования требуются станки с малым люфтом, поэтому оно широко используется в современных станках с ЧПУ.

Общие Типы фрезерования Машины и их использование

Различные фрезерные станки специально разработаны для выполнения задач и обработки деталей с особой геометрией. Вот основные типы:

Ram-Type

В станках плунжерного типа шпиндель закреплен на подвижном рычаге, установленном на колонне. Он имеет две оси, по которым рычаг может перемещаться: X и Y. Это обычно применяется при горизонтальном фрезеровании и обеспечивает гибкость позиционирования режущего инструмента.

Колено

В консольных станках шпиндель неподвижен, а рабочий стол перемещается вверх и вниз. Колено поднимает или опускает стол вдоль колонны, выравнивая обрабатываемую деталь. Этот тип станков широко применяется при плоском фрезеровании.

Планировщик типа

Строгальные станки имеют фиксированный рабочий стол в направлениях Y и Z, а шпиндель может перемещаться по направлениям X, Y и Z. Некоторые станки могут иметь четыре шпинделя, работающих одновременно, что позволяет использовать несколько инструментов одновременно.

Тип кровати

В станках с продольно-фрезерным механизмом инструмент крепится к заготовке снизу. Станок может перемещаться по осям X, Y и Z для обработки детали. Эта категория станков обычно применяется для тяжёлых или широких заготовок.

 

Типы деталей, которые можно изготавливать на фрезерных станках с ЧПУ?

Фрезерованные детали с ЧПУ

Фрезерные станки с ЧПУ отличаются точностью и могут изготавливать детали сложной формы и с жесткими допусками.

Вот некоторые распространенные примеры деталей:

• Аэрокосмические компоненты, такие как шасси и конструкции фюзеляжа
• Автомобильные детали, такие как панели управления, оси и формы (Подробнее: Фрезерование автомобильных деталей с ЧПУ)
• Корпуса и корпуса для бытовой электроники
• Медицинские инструменты, хирургические инструменты и ортопедические изделия
• Компоненты нефтегазовой отрасли, такие как клапаны, штоки и штифты
• Прототипы и модели для разработки продукции
• Скульптуры, мебель и изделия из дерева

Фрезерование с ЧПУ позволяет работать со многими материалами, включая алюминий, бронзу, медь, сталь, керамику, камень, дерево, цинк, титан, пластик и другие конструкционные материалы.

Получите ваши детали, обработанные на станках с ЧПУ, вовремя: Boda Фрезерные услуги с ЧПУ

Чтобы сэкономить время и стоимость фрезерования, сделайте свои конструкции простыми. Детали со стандартными характеристиками и стандартным инструментом обрабатываются быстрее и требуют меньше времени. Сложные конструкции возможны, но требуют больше времени и стоят дороже. Например, деталь с жёсткими допусками из алюминия изготавливать проще, чем такую ​​же деталь из пластика при больших тиражах. Лучше всего подойдут простые стандартные конструкции, а специальные функции или материалы следует добавлять только при необходимости.

Компания Boda использует передовые 3-осевые, 3+2-осевые и 5-осевые фрезерные центры. Мы обеспечиваем точную и качественную обработку деталей в кратчайшие сроки. бесплатные мгновенные котировки чтобы помочь вам спланировать свое производство.