Руководство по обработке с ЧПУ:типы станков с ЧПУ, материалы, преимущества

Обработка с числовым программным управлением (ЧПУ) — это высокоточный метод изготовления нестандартных деталей из различных материалов с очень жесткими допусками. Внедрение производственного решения для механической обработки с ЧПУ дает множество преимуществ.

Обработка станков с ЧПУ

Обработка с ЧПУ считается субтрактивной технологией производства, что означает, что конечный продукт формируется путем выборочного удаления лишнего материала с заготовки. Каждая сквозная операция обработки на станке с ЧПУ проходит аналогичный четырехэтапный производственный процесс.

Эти четыре этапа производства являются:

• Дизайн детали

Детали, изготовленные с помощью станков с ЧПУ, обычно начинаются как первоначальные проекты с помощью программного обеспечения для автоматизированного проектирования (САПР). На этапе проектирования инженеры тщательно продумывают все аспекты желаемого конечного продукта, такие как параметры оптимальной производительности, условия эксплуатации конечной детали и допустимые уровни отклонений допусков.

• Преобразование дизайна

По завершении начального этапа проектирования модель САПР должна быть преобразована в функциональную программу ЧПУ с использованием программного обеспечения автоматизированного производства (CAM). Программное обеспечение CAM может извлекать геометрические требования из исходного файла модели САПР и переводить их на язык программирования, совместимый с ЧПУ, например G-код или M-код, который определяет механические операции станка.

• Подготовка станка с ЧПУ

Затем оператор станка с ЧПУ должен настроить как станок, так и целевой материал в соответствии со спецификациями, требуемыми программой ЧПУ. Оператор следит за тем, чтобы правильные режущие или сверлильные инструменты были правильно установлены и соответствовали соответствующим битам или концевым фрезам. Оператор также должен установить заготовку, обычно либо в стационарном зажиме, либо прикрепленную непосредственно к станку с ЧПУ.

• Выполнение запрограммированных операций

Наконец, оператор станка с ЧПУ выполняет желаемые механические процессы. Во время работы программа ЧПУ точно контролирует движения станка.

Типы станков с ЧПУ

Наиболее распространенными типами станков с ЧПУ являются те, которые используют режущие инструменты для удаления лишнего материала с заготовки. Несмотря на то, что существуют станки с ЧПУ, которые используют операции гидроабразивной резки и электроэрозионной обработки (EDM), в этом руководстве основное внимание будет уделено пяти наиболее распространенным категориям из следующего списка, разделенным на две основные классификации: 3-осевые и многоосевые станки.

3-осевые станки с ЧПУ

Трехкоординатные станки позволяют режущим инструментам перемещаться по прямым трехмерным векторам (вверх-вниз, влево-вправо, вперед-назад). Существует два типа 3-осевых станков с ЧПУ:

• Фрезерные станки с ЧПУ

При фрезеровании с ЧПУ заготовка остается неподвижной, и на заготовку опускается вращающийся с высокой скоростью режущий инструмент для удаления лишнего материала. Этот тип станка очень удобен для формирования основных геометрических фигур.

Руководство по фрезерованию с ЧПУ:

• Токарные станки с ЧПУ (токарные станки) 

В токарных операциях с ЧПУ режущий инструмент остается неподвижным, в то время как заготовка вращается с высокой скоростью на шпинделе. Токарная обработка с ЧПУ позволяет быстро и с жесткими допусками изготавливать цилиндрические детали. Например, компания Technox Machine and Manufacturing располагает токарными станками с ЧПУ, которые могут производить детали с размерами до 152 дюймов в диаметре и 240 дюймов в длину, сохраняя при этом жесткие допуски ± 0,001 дюйма. Большим недостатком 3-осевой токарной обработки является то, что можно эффективно изготавливать только цилиндрические детали.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше о различиях между фрезерным и токарным станком с ЧПУ.

Многоосевые станки с ЧПУ

Многоосевые станки с ЧПУ аналогичны 3-осевым станкам, но с большей степенью свободы в механических движениях. Например, многоосевые станки могут использовать вращательные и диагональные операции резания. Существует три основных типа многоосевых станков с ЧПУ:

• Индексированные 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ

Несмотря на то, что этот тип фрезерного станка может выполнять резку только по 3 линейным осям во время работы, в перерывах между операциями оператор может поворачивать станину и инструментальную головку для следующего прохода, что расширяет возможности обработки.

• Непрерывные 5-осевые фрезерные станки с ЧПУ

Этот тип станка обеспечивает непрерывное движение по трем линейным осям и двум осям вращения во время работы. Это дает оператору возможность создавать очень сложные формы из целевой заготовки.

• Токарно-фрезерные центры с ЧПУ

Токарно-фрезерные центры сочетают в себе функции токарных станков с ЧПУ и фрезерных станков с ЧПУ. Заготовку можно вращать на высокой скорости на шпинделе или точно позиционировать для фрезерных операций.

Проектирование деталей, обработанных на станках с ЧПУ — проектирование моделей САПР

Дизайн двухмерной векторной или трехмерной твердотельной детали в САПР является точкой отсчета для обрабатываемой детали с ЧПУ. Помимо требований к конструкции, непосредственно связанных с конечным применением продукта, инженеры также должны помнить о возможностях и ограничениях станка с ЧПУ, который будет использоваться для реальных операций резки.

Инженер должен преобразовать исходный файл модели CAD в формат, совместимый с ЧПУ, например в формат STEP или IGES с открытым исходным кодом, или в более ограниченный формат, например IPT или SAT. Инженеру также рекомендуется создать технический чертеж, который будет отправлен вместе с цифровыми инструкциями САПР. Эти чертежи используются для проверки проектных допусков и геометрии; помочь машинисту определить характерные особенности детали; и служить реальным источником проверки в случае возникновения вопросов.

Преимущества обработки с ЧПУ

Обработка с ЧПУ предлагает несколько конкурентных преимуществ. , в том числе:

• Быстрое выполнение заказа
• Высокая точность
• Широко настраиваемый
• Создает продукты с исключительными физическими свойствами и пороговыми характеристиками

Использованные материалы

Правильный выбор материала имеет решающее значение для операций обработки с ЧПУ. Этот выбор во многом зависит от ожидаемого использования конечного продукта. Вам нужно изучить ряд свойств материала. чтобы определить, что лучше всего подходит для вашего дизайна, например:

• Прочность на растяжение
• Твердость
• Простота в эксплуатации
• Химическая стойкость
• Коррозионная стойкость
• Тепловые свойства

В Technox мы используем широкий спектр материалов. для наших операций механической обработки, в том числе:

• Сталь
• Нержавеющая сталь
• Алюминий
• Латунь
• Медь
• Бронзовый
• Никель
• Чугун
• Инконель®
• Хастеллой®
• Пластик

Приложения для ЧПУ

Детали, обработанные на станках с ЧПУ, используются в самых разных областях промышленности. В Technox мы обслуживаем широкий спектр секторов, в том числе:

• Сталь
• Еда и напитки
• Пластик
• Бумага
• Текстиль
• Переработка
• Нефть и газ
• Постоянная мощность
• Строительство

Обработанные детали с ЧПУ в Technox

В Technox Machine and Manufacturing мы предлагаем универсальные индивидуальные решения для наших клиентов и выполняем работы только самого высокого качества. Наши возможности обработки включают:

• Скучно
• Фрезерование
• Сверление
• Нажатие
• Обработка потоков
• Раззенковка
• Зенковка
• Накатка

Если вам нужна дополнительная информация о преимуществах партнерства с Technox, свяжитесь с нами или запросить цену .