Обзор преимуществ фрезерной обработки с ЧПУ

Станок с числовым программным управлением (ЧПУ) — это устройство, запрограммированное на преобразование числового кода в декартовы координаты для преобразования сырья в готовую деталь. Фрезерование с ЧПУ — это особый тип обработки с ЧПУ, в котором используется компьютеризированное управление и фрезерный станок для постепенного удаления материала из сплошного блока для производства детали. Фрезерный станок похож на другие сверлильные станки тем, что он предназначен для резки и сверления материала.

Однако фрезерные станки отличаются от стандартных сверлильных станков тем, что они могут резать под разными углами и перемещаться по разным осям. Технически количество осей, которые может иметь фрезерный станок, не ограничено, но большинство из них обычно называют 3-осевыми, 4-осевыми и 5-осевыми станками. Фрезерование с ЧПУ подходит для использования с различными материалами, включая стекло, металл, пластик и дерево.

Как и большинство процессов обработки с ЧПУ, фрезерование зависит от компьютеризированного управления инструментами, которые режут и формируют заготовку. Однако, в отличие от большинства других субтрактивных производственных процессов с ЧПУ, фрезерование с ЧПУ — это механический процесс, а это означает, что материал удаляется с заготовки с помощью механических средств, а не химических, электрических или термических средств.

Понимание процесса фрезерования с ЧПУ

Процесс фрезерования включает в себя те же этапы, что и большинство других процессов обработки с ЧПУ, которые включают следующее.

1. Проектирование деталей с помощью автоматизированного проектирования (САПР) :этот начальный шаг включает в себя создание виртуального представления конечной детали с помощью программного обеспечения САПР, обычно с использованием программы CAD-CAM.
2. Преобразование файлов САПР в числовой код :многие программы CAD-CAM автоматически переводят проекты в числовой код, понятный фрезерному станку. Эти программы также проверяют наличие ошибок в конструкции, гарантируя, что фрезерный станок никогда не получит указание создать деталь, которая включает элементы, которые невозможно обработать.
3. Настройка фрезерного станка :фрезерные станки с ЧПУ режут и сверлят автоматически, но другие части процесса требуют ручного ввода. Во-первых, необходимо закрепить заготовку на рабочем столе и прикрепить фрезерные инструменты к шпинделю.
4. Производство деталей :для изготовления детали фрезерный станок использует вращающийся инструмент, который вступает в контакт с заготовкой, чтобы непрерывно срезать стружку и придавать материалу желаемую конечную форму.

Обычное фрезерование и попутное фрезерование

Существует два распространенных метода фрезерования с ЧПУ:обычное фрезерование и попутное фрезерование. Традиционно чаще использовалось обычное фрезерование. Обычное фрезерование — это когда инструмент режет в направлении, противоположном движению инструмента. В течение десятилетий это был предпочтительный метод для машинистов, поскольку он может быть более щадящим для менее точно изготовленных машин. Хотя обычное фрезерование по-прежнему полезно в определенных ситуациях, стоит отметить, что оно связано с небольшим трением и трением. Такой износ может сократить срок службы инструмента; это также означает, что заготовка требует более плотного зажима и фиксации.

По этим причинам сегодня предпочтение отдается попутному фрезерованию. Современные методы фрезерования, такие как высокодинамическое фрезерование (трохоидальное фрезерование), используют попутное резание с большой осевой глубиной резания и малыми радиальными шагами для создания очень эффективных стратегий фрезерования. Попутное фрезерование с динамическими траекториями позволяет получить более тонкую стружку с меньшим трением и трением, что предотвращает перегрев заготовки и продлевает срок службы инструмента. В качестве дополнительного преимущества заготовка также требует меньшего зажима, так как силы резания обычно уменьшаются.

Преимущества и ограничения фрезерной обработки с ЧПУ

Фрезерование с ЧПУ, как и другие методы обработки с ЧПУ, имеет множество преимуществ. Некоторые из наиболее примечательных включают его точность, воспроизводимость и низкие трудозатраты.

Однако фрезерование имеет ряд недостатков. Одним из них является высокая первоначальная стоимость оборудования, поскольку производственным группам приходится либо заранее инвестировать в дорогостоящие фрезерные станки с ЧПУ, либо отдавать услуги на аутсорсинг надежному производителю. Кроме того, для успешной работы требуется специальное обучение, что усложняет процесс, если команды решат инвестировать в собственное оборудование.

Подходящие материалы для фрезерной обработки с ЧПУ

Фрезерование с ЧПУ — очень универсальный процесс, который можно использовать для создания деталей из широкого спектра материалов. Эффективный подбор материала, конечно же, сводится к требованиям конкретного проекта, но для фрезеровки подходят все нижеперечисленные материалы:

Металлы

• Алюминий
• Латунь
• Мягкая сталь
• Нержавеющая сталь
• Инструментальная сталь

Пластик

• АБС
• ПЭВП
• Нейлон
• PEEK
• Поликарбонат (также известный как Lexan)
• ПОМ (ацеталь или делрин)
• ПТФЭ (он же тефлон)

В каких случаях следует рассматривать токарную обработку с ЧПУ

Хотя фрезерование с ЧПУ подходит для широкого спектра материалов и может быть очень рентабельным, оно не обязательно подходит для каждого производственного применения. Ряд других производственных процессов совместимы с технологией ЧПУ.

Точение с ЧПУ похоже на фрезерование с ЧПУ, но процессы отличаются в нескольких ключевых аспектах. В то время как фрезерование с ЧПУ использует вращающийся инструмент, токарная обработка с ЧПУ использует вращающуюся часть и режущий инструмент, который не вращается. Токарная обработка с ЧПУ создает детали с круглым поперечным сечением, а фрезерование обычно используется с призматическими деталями. Сложные детали, которые имеют как призматические элементы, так и элементы круглого поперечного сечения, могут быть изготовлены с использованием нескольких установок как на фрезерных, так и на токарных центрах, или на токарно-фрезерных или многозадачных станках, которые сочетают фрезерные и токарные операции в одном оборудовании.

Чистое точение чаще используется для обработки простых цилиндрических деталей, таких как валы, полые трубы или конические формы. Хотя эти формы можно изготовить на фрезерном станке, обычно быстрее, эффективнее и дешевле создавать такие детали с помощью токарной обработки.

Начало работы с правильным производственным процессом

В конечном счете, команда разработчиков должна определить, какой метод производства лучше всего подходит для уникальных требований их проекта. И выбрать лучший метод производства, соответствующий вашим потребностям, может быть сложно, а неправильный выбор может привести к дорогостоящим задержкам, напрасному расходованию материалов и некачественному продукту.

По этим причинам разумно сотрудничать с надежной производственной командой, такой как Fast Radius. В Fast Radius наша цель — помочь клиентам достичь именно тех результатов, которых они хотят, — по конкурентоспособной цене и в кратчайшие сроки. Свяжитесь с нами сегодня, если вы готовы начать работу.

Вы можете узнать больше об обработке на станках с ЧПУ, литье под давлением и других наших услугах в учебном центре Fast Radius.