ЧПУ-фрезерно-сверлильные станки: ключевые применения, преимущества и отрасли

Что такое ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок?

ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок (CNC mill drill) — устройство, создающее отверстия в заготовках под управлением компьютерной системы ЧПУ для достижения требуемых форм и размеров. Использует сверла (drill bits) — инструменты для получения отверстий, быстро вращающиеся и удаляющие материал в виде отверстий. Требуется оптимальная жесткость сверла для предотвращения деформации изделий и продления жизни инструмента.

Станок следует инструкциям ЧПУ (Computer Numerical Control), содержащим CAD и CAM процессы. CAD (Computer-Aided Design) проектирует формы, размеры и интервалы между отверстиями, настраиваемые под клиента. CAM (Computer-Aided Manufacturing) выбирает подходящие сверла, управляет направлением движений и усилиями согласно числовым кодам-инструкциям.

Все процессы автоматизированы, управляются компьютером. Оператор только запускает станок с панели управления. Компьютеризированный ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок обеспечивает идентичные стандарты изделий, снижает затраты на труд, дает максимальную эффективность — широко применяется в крупномасштабном производстве.

Как работает ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок?

Сначала программист создает программу в CAD-системе под нужды клиента. Затем оператор запускает CAM-систему, управляющую движением сверл.

Сверла зажимаются в зажимном устройстве — коллетах (collets). Коллеты удерживают и центрируют сверла, предотвращая выброс или смещение при высокой скорости. Для одного изделия могут потребоваться сверла разного диаметра и глубины. Оператор устанавливает нужные сверла в коллеты перед запуском.

Обычно на станке несколько головок (headstocks) с коллетами для автоматической смены сверл. Оператор устанавливает сверла в начале, дальше смену делает компьютер. При запуске программы сверла управляются по направлению, глубине и параметрам. Когда отверстия готовы, изделие завершено. Цикл повторяется до выполнения плана.

Особенности ЧПУ-фрезерно-сверлильного станка

● Сверла могут быть тонкими, но прочными

Для мелких отверстий инструменты должны быть тонкими для требуемого диаметра, но достаточно прочными для выдержки высоких скоростей. На ЧПУ-фрезерно-сверлильном станке сверла совмещают эти свойства: тонкие для микроотверстий, прочные против ломания.

● Могут делать глубокие отверстия

Сверла специализированы на вертикальной работе вниз по заготовке, что позволяет делать более глубокие отверстия по сравнению с другими типами станков.

● Высокая эффективность

Сверла сочетают высокую скорость и высокую прочность, быстро производя отверстия и достигая оптимальной эффективности.

● Точное сверление

Помимо эффективности, точность критична для ЧПУ-систем. ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок обеспечивает высшую точность сверления для стандартизированных изделий, поэтому широко используется в промышленности.

ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок vs ЧПУ-концевая фреза (CNC End Mill)

Оба устройства для точной механической обработки, часто упоминаются вместе, но отличаются направлением работы, назначением и инструментами.

● Направление работы

ЧПУ-фрезерно-сверлильный станок работает вертикально: заготовка неподвижна, сверло вращается от поверхности вглубь. ЧПУ-концевая фреза работает и вертикально, и горизонтально — по требованиям изделия и установке.

● Назначение

Главная цель ЧПУ-фрезерно-сверлильного станка — мелкие, глубокие, большие серии отверстий. ЧПУ-концевая фреза для больших отверстий, отверстий с плоским дном, разных размеров. Инструменты концевой фрезы более сложные по форме, подходят для таких операций.

● Инструменты

Сверла ЧПУ-фрезерно-сверлильного станка для круглых отверстий (под винты/болты) имеют плоские боковые режущие кромки и круглые кончики. У концевой фрезы больше типов инструментов для разнообразных отверстий — еще одно различие.