Когда использовать токарную обработку с ЧПУ вместо фрезерной с ЧПУ:все, что вам нужно знать

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) – это традиционный метод производства, при котором детали создаются путем удаления материала из сплошного блока, известного как заготовка или заготовка.

Однако термин «обработка с ЧПУ» на самом деле может относиться к ряду процессов, каждый из которых использует разные инструменты и машины для придания желаемой формы. Фрезерование с ЧПУ, например, использует вращающиеся фрезы и перпендикулярное движение для удаления материала с поверхности заготовки, а сверление с ЧПУ позволяет инженерам создавать отверстия и формы в заготовке с точными диаметрами и длинами.

Многие производственные процессы с ЧПУ включают применение вращающихся режущих инструментов к неподвижной заготовке, но токарная обработка с ЧПУ — это метод обработки, который работает наоборот. Благодаря вращению заготовки, а не инструмента, этот процесс позволяет эффективно производить широкий спектр цилиндрических или продолговатых деталей. Вот что нужно помнить разработчикам и продуктовым командам.

Как работает токарная обработка с ЧПУ

Как правило, при токарной обработке с ЧПУ детали изготавливаются путем перемещения режущего инструмента вдоль внешней поверхности быстро вращающейся заготовки. Этот процесс создает спиральную траекторию инструмента и приводит к высокоосесимметричным деталям. Применительно к внутренним поверхностям заготовки такое же действие резания известно как «растачивание» — вместе токарная обработка и растачивание составляют большую часть процессов ЧПУ, известную как токарная обработка с ЧПУ.

Хотя некоторые мелкие детали различаются в зависимости от модели и производителя, большинство токарных станков с ЧПУ содержат аналогичный набор деталей. К числу наиболее важных для производства относятся:

• Патрон или цанга :Патрон захватывает заготовку и прочно удерживает ее на месте. Патроны могут иметь твердую или мягкую губку. Цанги обычно используются для небольших заготовок.
• Шпиндель :шпиндель — это ось вращения токарного станка с ЧПУ, которая получает инструкции из файла CAM относительно соответствующих оборотов.
• Режущие инструменты :Револьверная головка содержит различные режущие инструменты, необходимые для производства, и позволяет станку менять инструменты по мере необходимости.

Во время производства заготовка вставляется в патрон, шпиндель начинает вращаться, а режущие инструменты наносятся на поверхность детали для формирования геометрии детали.

Заготовки, используемые в токарной обработке с ЧПУ, обычно длинные и цилиндрические, но могут быть квадратными или шестиугольными в зависимости от конструкции детали. Латунные шаровые краны с шестигранной головкой, например, начинаются с шестигранных стержней и нарезаются с обеих сторон гайки для создания резьбы.

Ключевые аспекты изготовления деталей на токарных станках с ЧПУ

В то время как обычные токарные станки обычно позволяют обрабатывать инструменты только по двум осям (токарные центры, однако, вероятно, будут иметь некоторые возможности по оси Y), токарные станки с ЧПУ позволяют выполнять операции резки по трем, четырем или пяти осям. Вот некоторые из этих дополнительных операций:

• Прямая или цилиндрическая токарная обработка :этот процесс можно использовать для создания равномерных надрезов по диаметру заготовки и удаления большого количества материала.
• Точение конуса :конусная токарная обработка создает цилиндрическую форму с плавным уменьшением диаметра (аналогично форме песочных часов).
• Разметка :в этом процессе используется фигурный инструмент для создания узких полостей в заготовке.
• Накатка :этот метод заключается в вырезании на заготовке зубчатого узора из прямых, угловых или пересекающихся линий, что придает изделию дополнительное сцепление.
• Обработка потоков :это создает резьбу, которую можно увидеть на гайках и винтах, что позволяет объектам скрепляться друг с другом и может быть применено к относительно большой или маленькой геометрии.
• Расставание :разделение используется для вырезания готовой детали из исходной заготовки.

Токарная обработка с ЧПУ обычно хорошо подходит для прототипирования и мелкосерийного производства. Однако при определении того, является ли токарная обработка на станке с ЧПУ наиболее экономичным методом изготовления детали, необходимо учитывать один фактор — внешний диаметр (НД) детали. Это связано с тем, что токарные станки с ЧПУ имеют максимальный внешний диаметр для производства деталей с возможностью подачи прутка, и любую деталь с наружным диаметром, превышающим установленный предел, необходимо будет зажимать по отдельности, что может увеличить как время производства, так и затраты.

Еще один элемент, о котором следует помнить, — это сами инструменты ЧПУ. Многие из них имеют цилиндрическую форму с ограниченной режущей кромкой, которая по своей сути определяет способ разрезания заготовки. Это также означает, что элементы дизайна, такие как внутренние углы, будут иметь радиус независимо от размера режущего инструмента. Токарная обработка с ЧПУ хорошо подходит для создания поднутрений (также известных как шейки или рельефные канавки). Они распространены на цилиндрических токарных деталях и были бы очень громоздкими для изготовления на фрезерном станке с ЧПУ. Если требуются специализированные режущие инструменты, важно помнить, что они представляют собой определенный набор проблем. Например, инструменты с более длинными стержнями, которые полезны для доступа к более глубоким частям полостей заготовки, увеличивают риск вибрации, менее точных резов и плохого качества поверхности.

Когда следует рассматривать фрезерование с ЧПУ вместо токарной обработки

Хотя токарная обработка с ЧПУ обеспечивает непревзойденную эффективность при изготовлении деталей с вращающимися профилями, таких как болты, шарикоподшипники и шайбы, она не оптимальна для создания неосесимметричных деталей.

Фрезерование с ЧПУ — обычно используемое в автомобильной, аэрокосмической и мебельной промышленности, а также при производстве роботов и промышленного оборудования — также может использоваться в тандеме с токарной обработкой с ЧПУ для добавления конструктивных особенностей, таких как плоские поверхности, которые невозможно добиться иначе.

Fast Radius поможет вам начать токарную обработку с ЧПУ

Чтобы в полной мере воспользоваться преимуществами токарной обработки с ЧПУ, проектные группы и инженеры должны ознакомиться с рядом важных аспектов проектирования и производства, включая внешний диаметр детали и объем производственного цикла.

Партнерство с производителем цифровой продукции по запросу, таким как Fast Radius, может стать билетом к более быстрому и эффективному проектированию и производству. Наша команда экспертов не только помогает оптимизировать конструкцию деталей для токарной обработки с ЧПУ, фрезерования или любой другой комбинации производственных процессов, наиболее эффективной и рентабельной для конкретного проекта, — мы также помогаем оптимизировать цепочки поставок и снизить операционные риски для наших клиентов. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать, как мы переосмысливаем возможности современного производства.

Чтобы узнать больше о передовой обработке с ЧПУ, в том числе о пяти распространенных мифах о ЧПУ, о которых следует знать, и о том, как снизить затраты на обработку, а также о других наших производственных возможностях, посетите учебный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату