Современная обработка в значительной степени опирается на фрезерную обработку с ЧПУ, потому что она так важна и универсальна. Будь вы студентом, инженером, машинистом или менеджером на производстве, понимание основных и передовых идей фрезерной обработки с ЧПУ может значительно улучшить достижения как ваши, так и вашей команды.

В этом исчерпывающем руководстве по фрезерным работам на станках с ЧПУ вы узнаете, как происходит процесс, различные виды фрезерования, стратегии использования инструмента, а также практические советы по повышению точности и эффективности.

Что такое фрезерная обработка с ЧПУ?

Фрезерная обработка с ЧПУ (Computer Numerical Control milling) подразумевает удаление заготовок из цельной детали с помощью вращающихся инструментов. В аэрокосмической, автомобильной, электронной и медицинской промышленности оно используется для изготовления сложных деталей с высокой точностью.

Основные преимущества фрезерной обработки с ЧПУ

У фрезерного станка есть множество преимуществ и достоинств: 

• Способность выполнять задания одним и тем же способом, с хорошей точностью
• Автоматизированные задачи и меньшая вероятность ошибок
• Этот тип соединения возможен с различными материалами (металлами, пластиками, композитами).
• Возможность перехода от рабочих прототипов к производству больших объемов

По прогнозам Grand View Research, мировой рынок станков с ЧПУ достигнет $128,86 миллиарда в 2030 году, в основном потому, что спрос на фрезерные станки с ЧПУ высок в аэрокосмической и автомобильной отраслях.

Различные операции фрезерования с ЧПУ

Очень важно знать различные операции фрезерования, чтобы выбрать правильную операцию для вашей детали с учетом геометрии, свойств материала и допусков. Ниже перечислены наиболее часто используемые технологии фрезерования с ЧПУ:

Фрезерование торцов для получения гладких и точных поверхностей

Торцевое фрезерование подразумевает резку торцом инструмента, перпендикулярным поверхности заготовки. В основном используется для создания плоских участков или придания гладкости.

Ключевые моменты

• Подходит в основном для полировки и выравнивания поверхностей
• Имеет режущие диски с несколькими вставками.
• С помощью этого процесса можно удалить большое количество материала.
• Хорошо подходит для мягких металлов и алюминиевых сплавов

Фрезерование пазов - лучшее решение для точной резки швеллеров

Фрезерование пазов - это процесс, при котором инструмент создает в материале канавку или паз. Шпоночные пазы, карманы и Т-образные пазы - типичные элементы, в которых используется этот материал.

Применение фрезерования пазов:

• Важные поверхности для шестерен и валов
• Детали, используемые в аэрокосмической промышленности, с конструктивными карманами
• В полости пресс-формы формируются каналы.

Используемые инструменты:

• Концевые фрезы
• Фрезы для Т-образных пазов
• Фрезы Woodruff

Контурная фрезеровка, позволяющая с легкостью выполнять сложные геометрические фигуры

Контурное фрезерование используется для обработки криволинейных поверхностей 2D или 3D и нестандартных профилей. Благодаря этому можно изготавливать детали с декоративным оформлением и различной глубиной.

Преимущества контурной фрезеровки:

• Он может приводить машину в движение по многим осям.
• Хорошо подходит для штампов, пресс-форм и турбинных лопаток
• Очень точный верхний слой

Контурное фрезерование требует точного контроля над траекториями и скоростями движения инструмента, интеграция программного обеспечения CAM Необходим для изготовления сложных деталей.

Черновая и чистовая обработка: понимание этапов фрезерных операций с ЧПУ

Важный аспект Стратегия фрезерования с ЧПУ различают черновые и чистовые операции.

Черновая обработка

• Он имеет дело с большим количеством обрабатываемого материала.
• Запускает машину на более высокой скорости и на большей глубине, чем обычно.
• Старается закончить работу быстро, не уделяя особого внимания качеству

Отделка

• С помощью легких пассов он делает поверхность гладкой.
• Детали в самолете должны очень плотно прилегать друг к другу.
• При низкой скорости подачи деталь получается более точной.

Черновая и чистовая обработка - это баланс между эффективностью и качеством. Лучший выбор инструмента и эффективные стратегии траектории движения инструмента могут обеспечить огромную разницу в обоих результатах.

Инструменты и приспособления для фрезерной обработки с ЧПУ 

Качество фрезерной обработки с ЧПУ обычно повышается, когда подбираются правильные инструменты и станки.

Популярные инструменты, используемые при фрезеровании с ЧПУ

• Концевые фрезы могут использоваться для резки общего назначения.
• Фрезы с шаровым наконечником (используются для вырезания контуров и 3D-форм)
• Фрезы (для торцевого фрезерования)
• Пазовые фрезы (для фрезерования пазов)

Использование фрезерных станков с ЧПУ

• Основы работы с 3-осевым фрезерным станком
• 5-осевые фрезерные станки (сложное многоповерхностное фрезерование)
• Большие и тяжелые работы выполняются с помощью портальных мельниц.

Способы повышения эффективности производства при фрезеровании с ЧПУ

Эффективность фрезерования с ЧПУ зависит не только от станка, но и от того, насколько умело выполняется работа.

Советы профессионалов

• Отслеживайте износ инструментов с помощью датчиков.
• Используйте компьютерное моделирование производства, чтобы установить идеальную скорость подачи.
• Распылите на машину воду, туман или охлаждающую жидкость, чтобы отвести тепло.
• Не забывайте регулярно калибровать станок и инструменты.

Использование фрезерных станков с ЧПУ в различных отраслях промышленности

Аэрокосмическая промышленность: важные детали для конструкций и двигателей

Автомобили: В автомобильной промышленности используются системы передач и блоки двигателей.

Медицина: Хирургические инструменты и имплантаты являются примерами медицинских изделий.

Электроника: Перемещение механических предметов, контейнеров

Защита: такие предметы, как огнестрельное оружие, навигационные системы

Заключение

Таким образом, можно сказать, что данное руководство по фрезерным операциям с ЧПУ показывает, что освоение этого процесса требует глубокого понимания различных техник фрезерования, таких как торцевое, пазовое и контурное фрезерование, а также умного принятия решений по стратегиям черновой и чистовой обработки.

Поскольку мировая промышленность все больше зависит от автоматизации, фрезерная обработка с ЧПУ продолжает играть важную роль в производстве. Если вы будете обновлять свои знания, использовать подходящие инструменты и постоянно совершенствовать свое предприятие, вы сможете повысить эффективность, точность и прибыль.

Вопросы и ответы о руководстве по фрезерным операциям с ЧПУ

1. Чем отличаются друг от друга фрезерные и токарные станки с ЧПУ?

Фрезерные станки с ЧПУ вращают фрезы, удерживая заготовку в одном положении, а токарные станки с ЧПУ удерживают фрезу неподвижно и вращают вырезаемую деталь.

2. Как правильно выбрать инструмент для торцевого фрезерования?

Выбирайте инструменты с большим количеством резцов и быстрой работой, особенно те, которые имеют твердосплавные напайки или покрытие для повышения износостойкости.

3. Может ли фрезерный станок с ЧПУ работать с различными материалами?

Обычно выбирают алюминий, сталь, титан, медь, пластмассы, такие как PEEK и PTFE, и некоторые виды керамики.

4. Почему контурное фрезерование важно для производства штампов и пресс-форм?

Контурное фрезерование помогает получить сложные 3D-формы с гладкой поверхностью, что необходимо для изготовления точных пресс-форм и штампов.

5. Как черновая и чистовая обработка влияют на конечную форму и качество детали?

Черновая обработка быстро режет материал, а чистовая обеспечивает законченную геометрию и чистоту поверхности. Они играют важную роль в определении стоимости и производительности.