Горизонтальное фрезерование — искусство эффективного производства

Фрезерование может выполняться с использованием широкого спектра станков. Фрезерный станок часто был исходным классом фрезерных станков. После внедрения компьютерного числового программного управления (ЧПУ) в 1960-х годах фрезерные станки превратились в обрабатывающие центры:фрезерные станки, оснащенные автоматическими сменщиками инструментов, инструментальными магазинами или каруселями, возможностями ЧПУ, системами охлаждения и корпусами. Фрезерные центры обычно классифицируются как вертикальные обрабатывающие центры (VMC) или горизонтальные обрабатывающие центры (HMC).

Многозадачные машины

Интеграция фрезерной обработки с токарной обработкой и наоборот началась с использования приводных инструментов для токарных станков и периодического использования фрез для токарных операций. Это привело к созданию нового класса станков, многоцелевых станков (MTM), которые были разработаны специально для облегчения фрезерования и токарной обработки на одной и той же рабочей поверхности.

Фрезерование

Фрезерование — это процесс резки, при котором фреза удаляет материал с поверхности заготовки. Фреза представляет собой вращающийся режущий инструмент, часто с множеством режущих точек. В отличие от сверления, когда инструмент перемещается вдоль оси вращения, фрезу обычно перемещают перпендикулярно ее оси, так что резание происходит по периметру фрезы. Когда фреза входит в заготовку, режущие кромки (канавки или зубья) инструмента многократно врезаются в материал и покидают его, счищая стружку (стружку) с заготовки при каждом проходе. Резка заключается в деформации сдвига; материал выталкивается из заготовки на мелкие комочки, которые в большей или меньшей степени (в зависимости от материала) свисают вниз, образуя стружку. Это несколько отличает резку металла (механически) от резки мягких материалов лезвием.

В процессе фрезерования материал удаляется путем выполнения множества отдельных небольших надрезов. Это делается с помощью ножа с множеством зубьев, вращения ножа на высокой скорости или медленного перемещения материала через нож; чаще всего это комбинация этих трех подходов. Используемые скорости и подачи варьируются в соответствии с комбинацией переменных. Скорость, с которой деталь скользит по ножу, называется скоростью подачи или просто подачей; чаще всего длина материала измеряется за один полный оборот инструмента.

Два основных класса процесса фрезерования

При торцовом фрезеровании режущее действие происходит в основном на концевых углах фрезы. Торцевое фрезерование применяется для подрезки плоских поверхностей (поверхностей) к заготовке или для прорезания полостей плоского дна. При кольцевом фрезеровании режущее действие происходит в основном по окружности фрезы, так что поперечное сечение фрезеруемой поверхности в конечном итоге принимает форму фрезы. В этом случае лезвия ножей можно рассматривать как собирающие материал с заготовки. Окружное фрезерование хорошо подходит для нарезания глубоких канавок, резьбы и зубьев шестерен.

Сравнение горизонтальных и вертикальных мельниц

Итак, каковы сравнения/различия между горизонтальным и вертикальным фрезерованием? Задача, выполняемая обоими типами машин, в основном одинакова, но производственный процесс для выполнения задачи отличается. Основное отличие заключается в ориентации шпинделя. Оба типа обработки имеют свои преимущества и недостатки, и важно отметить, что функции фрезерования могут различаться. Вот обзор горизонтальных и вертикальных мельниц.

Вертикально-фрезерный станок

Вертикально-фрезерный станок является наиболее часто используемым типом и имеет вертикально ориентированную режущую головку или шпиндель, который удерживает и вращает режущий инструмент относительно заготовки. Поскольку режущая головка установлена ​​вертикально, другие части станка будут перемещаться по одной или нескольким осям, чтобы перемещать материал в правильном положении для правильного фрезерования. Оправка перемещается вверх и вниз, удаляя материал путем нажатия на заготовку.

Вертикальные фрезы идеально подходят для односторонних проектов, таких как работа с большими металлическими пластинами и матрицами. Существует два основных типа вертикально-фрезерных станков:фрезерные станки со станиной и револьверно-фрезерные станки. Они работают немного по-разному и обладают уникальными преимуществами.

Револьверная мельница:здесь стол и шпиндель могут двигаться перпендикулярно и параллельно оси. Револьверная мельница очень универсальна, учитывая, как она может управлять положением материала в обоих направлениях. Фактически, большая часть производства инвестирует в револьверную мельницу из-за ее способности выполнять широкий спектр фрезерных операций. Обратите внимание, что двухосное движение подходит для небольших проектов.

С другой стороны, постельная мельница:постельная мельница перемещает материал перпендикулярно оси. В этом фрезерном станке шпиндель крепится к вертикальной оси и может перемещаться вверх или вниз по мере необходимости. Движение шпинделя в сочетании с горизонтальным перемещением стола позволяет выполнять фрезерование различной глубины и формы. Эта мельница идеально подходит для проектов, требующих больших и тяжелых компонентов по сравнению с башенными мельницами.

Лучшие характеристики вертикально-фрезерных станков

1). Популярность:эти станки составляют большинство фрезерных станков в стране. Как правило, они более доступны по цене по сравнению с горизонтальными мельницами, что делает их разумной инвестицией, которая окупается в десять раз. Из-за низкой первоначальной стоимости экономия производственных затрат будет передана клиентам.

2). Простота использования:конструкция вертикальных мельниц обеспечивает оператору лучший обзор во время работы. Это дает оператору (операторам) больше шансов легко обнаружить и устранить потенциальные проблемы, когда начинается фрезерование. Кроме того, программирование упрощается благодаря удобным элементам управления ЧПУ. Поэтому операторы не будут тратить время на настройку и программирование; вместо этого они сосредоточатся на том, чтобы спецификации проекта соответствовали самым высоким стандартам. Теперь, несмотря ни на что, фрезерные станки должны эксплуатироваться только опытными специалистами для безопасного завершения проекта.

3). Производственные преимущества:Обзор, обеспечиваемый вертикальными фрезами, отлично подходит для чистовой обработки больших листов. Учитывая простоту использования машины, она лучше подходит для менее сложных задач, требующих небольших сумм. Этот станок идеально подходит для быстрых фрезерных работ.

Горизонтально-фрезерный станок

Этот станок имеет аналогичную конструкцию, в которой шпиндель с вращающимся режущим инструментом удаляет материал, прижимаясь к заготовке. Горизонтальные мельницы по-разному отличаются от вертикально-фрезерных устройств. Важным отличием этих двух фрезерных станков является ориентация шпинделя. Вертикально-фрезерные станки имеют вертикальную ориентацию шпинделя. Что касается горизонтальных фрез, то шпиндель имеет горизонтальную ориентацию. Проще говоря, на горизонтально-фрезерном станке режущая головка крепится к горизонтально ориентированному шпинделю, способному выборочно снимать материал с заготовки.

Кроме того, горизонтальные мельницы оснащены различными режущими инструментами по сравнению с вертикальными мельницами. В то время как вертикальные мельницы имеют тонкие и длинные вертикальные режущие инструменты, а горизонтальные мельницы имеют более толстые и короткие режущие инструменты. По сравнению с вертикально-фрезерными станками горизонтальные фрезерные станки способны выполнять более тяжелые и глубокие пропилы. Благодаря этому многие компании-производители используют их для вырезания канавок или канавок в заготовках. Они также могут выполнять операции фрезерования при установке под разными углами.

Лучшие характеристики горизонтальных мельниц, фрезерных станков, станков с ЧПУ

1). Эвакуация стружки:из-за расположения горизонтальных фрез во время резки гравитация помогает удалить стружку. Это приведет к созданию конечных продуктов с более чистыми поверхностями, которые впоследствии потребуют меньшего объема производства или производства.

2). Прочная конструкция:горизонтальные мельницы тяжелее и могут обрабатывать большие объемы продукции. Детали машин рассчитаны на более долгий срок службы. Их жесткая конструкция означает, что машина меньше вибрирует, меньше изгибается и работает более плавно, чем вертикальные мельницы

3). Производительность:встроенное устройство смены поддонов и 4-я ось значительно расширяют возможности этих машин, что идеально подходит для больших объемов и сложных грузов.

Хотя у них есть сходство, горизонтальные мельницы лучше подходят для более сложных конструкций, чем вертикальные мельницы. Эти машины будут выполнять задачи гораздо быстрее, хотя для этого может потребоваться значительное увеличение финансовых ресурсов.