Введение в фрезерную обработку с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ (компьютерное числовое управление) это передовой процесс резки металла, который использует компьютерную автоматизацию для получения точных форм с высокой эффективностью. Процесс начинается с создания модели CAD (Computer-Aided Design), которая затем преобразуется в инструкции для станка с ЧПУ с помощью программного обеспечения CAM (Computer-Aided Manufacturing). Эти инструкции направляют станок с ЧПУ на изготовление детали. Хотя процесс может показаться простым, он включает в себя сложные детали, от программного обеспечения CAD и CAM до выбора инструмента и параметров станка.
Что такое фрезерная обработка с ЧПУ?
Фрезерование с ЧПУ это процесс обработки с компьютерным управлением, в котором используются вращающиеся инструменты для резки таких материалов, как металлы, дерево или пластмассы. Система ЧПУ контролирует последовательность, траекторию, скорость вращения шпинделя и скорость подачи инструмента. Станки варьируются от простых трехкоординатных моделей до сложных пятикоординатных систем, способных производить сложные детали.
История фрезерной обработки с ЧПУ
В 1952 году Ричард Кегг в сотрудничестве с Дж. Ф. Рейнтьесом из Массачусетского технологического института разработал первый коммерческий фрезерный станок с ЧПУ. С тех пор технология фрезерования с ЧПУ претерпела значительное развитие, что позволило создавать более сложные механизмы и совершенствовать автоматизацию.
Как работает фрезерный станок с ЧПУ
Фрезерная обработка с ЧПУ использует вращающиеся режущие инструменты для удаления материала с неподвижной заготовки в соответствии с заранее заданными траекториями движения инструмента, глубиной резания и скоростью вращения шпинделя. Процесс включает в себя несколько основных этапов:
- Создание модели CAD: Процесс начинается с разработки 3D-модели CAD, в которой указываются размеры, геометрия и форма детали. Чтобы обеспечить эффективную обработку, проектируйте детали с минимальными подрезами.
- Преобразование САПР в ЧПУ: Программное обеспечение CAM используется для преобразования CAD-модели в программу ЧПУ, обычно написанную в G-коде или M-коде. Программа задает параметры обработки, перемещения инструмента и другие важные функции.
- Подготовка станка с ЧПУ: Оператор станка импортирует программу ЧПУ, устанавливает инструменты, шпиндель и зажимные приспособления и вставляет предварительно обработанную заготовку в станок.
- Выполнение программы: Станок с ЧПУ выполняет программу построчно, выполняя заданные операции обработки для изготовления детали.
Виды фрезерных работ с ЧПУ
При обработке на станках с ЧПУ используются различные операции фрезерования, каждая из которых подходит для разных целей:
- Фрезерование торцов: Поверхности резания, перпендикулярные оси инструмента.
- Угловая фрезеровка: Снятие материала под углом к заготовке.
- Фрезерование форм: Создание неровных поверхностей, например, кривых.
- Фрезерование банды: Использование нескольких инструментов одновременно для повышения производительности.
Основное фрезерное оборудование с ЧПУ
Для фрезерования с ЧПУ требуется несколько основных видов оборудования:
- Рабочий стол: Удерживает заготовку на месте во время обработки.
- Седло: Поддерживает и направляет движение рабочего стола.
- Колено: Обеспечивает регулировку по вертикали для работы с деталями различной толщины.
- Шпиндель: Удерживает и вращает режущий инструмент.
- Беседка: Вал инструмента, установленный на шпинделе.
- Колонка: Поддерживает шпиндель, особенно при вертикальном или угловом фрезеровании.
- Станки: Различные режущие инструменты, например, концевые фрезы.
- Интерфейс: Место связи оператора со станком с ЧПУ, обычно клавиатура и экран дисплея.
Области применения фрезерной обработки с ЧПУ
Фрезерная обработка с ЧПУ широко используется во многих отраслях промышленности, включая автомобильную, аэрокосмическую, сельскохозяйственную, строительную, электронную и производство потребительских товаров. Например, в аэрокосмической отрасли оно используется для производства компонентов двигателей, панелей топливных баков и шасси. В медицине с его помощью производят хирургические инструменты и имплантаты. Универсальность фрезерной обработки с ЧПУ позволяет ей работать с различными материалами, включая металлы, пластики, керамику и композиты.
Преимущества фрезерной обработки с ЧПУ
Фрезерная обработка с ЧПУ обеспечивает непревзойденную точность, позволяя эффективно изготавливать детали с жесткими допусками. Автоматизация процесса с ЧПУ сокращает количество ручного вмешательства, обеспечивая стабильное качество и снижая трудозатраты. Высокая производительность и возможность изготовления деталей сложной геометрии являются существенными преимуществами фрезерной обработки с ЧПУ.
Ограничения фрезерной обработки с ЧПУ
Основным ограничением фрезерной обработки с ЧПУ является стоимость. Базовые станки для серийного производства могут быть дорогими, а современные многоосевые станки стоят еще дороже. Кроме того, размеры деталей ограничены размерами станка, а для сложных геометрических форм могут потребоваться специализированные инструменты или многоосевые станки. Человеческие ошибки, такие как ошибки программирования или неправильная настройка инструмента, также могут привести к дефектам деталей и увеличению количества брака.
Стоимость фрезерной обработки с ЧПУ
Стоимость фрезерной обработки с ЧПУ зависит от сложности станка. Базовые горизонтальные или вертикальные фрезерные станки могут стоить около $10 000, в то время как современные пятиосевые обрабатывающие центры могут достигать $300 000.
Услуги компании GCH по фрезерной обработке с ЧПУ
GCH предлагает индивидуальные услуги фрезерной обработки с ЧПУ, подходящие для различных материалов и отраслей промышленности. Наши возможности включают трех-, четырех- и пятиосевое фрезерование, позволяющее быстро создавать прототипы, инструменты и выпускать конечную продукцию. Свяжитесь с GCH для решения всех ваших задач по обработке с ЧПУ.
Заключение
Фрезерование с ЧПУ это универсальный и точный производственный процесс, широко используемый в различных отраслях промышленности. В данном руководстве рассматриваются его история, принципы работы, методы, оборудование, области применения, преимущества и ограничения. Чтобы получить дополнительную информацию или запросить цену, свяжитесь с представителем GCH.
Отказ от ответственности
Данный документ предназначен исключительно для информационных целей. GCH не дает никаких заверений или гарантий относительно точности или полноты представленной информации. Параметры производительности и конструктивные особенности не должны рассматриваться как гарантии. Конкретные требования см. в наших правилах и условиях.
