Фрезерование на станках с ЧПУ

ФРЕЗЕРОВКА ЧПУ

Фрезеровка ЧПУ – один из современных механических методов обработки и раскроя разнообразных материалов. Фрезерные работы на станках с ЧПУ выполняются при помощи специального режущего элемента – фрезы, которая совершает вращательные движения в заданном направлении. Фрезы имеют разную конструкцию. Их выбор зависит от типа обрабатываемого материала и необходимости получения определенного вида готового изделия.

Обработка листовой латуни, меди, бронзы, алюминия:

1. фрезеровка, гравировка латуни, меди, бронзы листовой;
2. Фрезеровка, гравировка алюминия;
3. фигурная резка меди, латуни, бронзы, алюминия по чертежам заказчика;
4. гравировка меди, латуни, бронзы, алюминия по рисункам заказчика;
5. художественная резка меди, латуни, бронзы, алюминия по рисункам и чертежам заказчика;
6. шлифорка латунных, медных, бронзовых, алюминиевых изделий;
7. патинирование (состаривание) латунных, медных, бронзовых изделий;
8. резка латуни, меди, бронзы, алюминия в размер (экономный раскрой материала без потерь);
9. нарезка резьбы;
10. изготовление латунной, медной, бронзовой фурнитуры, дверных ручек, рилингов;
11. изготовление готовых латунных, медных, алюминиевых табличек;
12. изготовление латунных, медных вентиляционных решеток различных форм и узоров;
13. изготовление декоративных накладок на фасады кухонь, мебели;
14. изготовление накладок на выключатели, розетки.

Фрезерные работы выполняются как ручными механическими станками, так и станками с числовым программным обеспечением. Разница между ними заключается в подключении станка с ЧПУ к компьютеру с соответствующим программным обеспечением.

Фрезерные работы на ЧПУ имеют множество преимуществ:

1. Фрезерная обработка на станках с ЧПУ производится с высокой скоростью, что позволяет быстро выполнять большое количество заказов;
2. 3-D Фрезеровка осуществляется в полном соответствии с заложенной компьютерной программой, гарантирующей точность проведения всех операций и позволяющей выполнять действия в нескольких направлениях и с разной глубиной. Так получаются заготовки и изделия сложной формы, которую трудно получить при ручной обработке;
3. Фрезерные работы на станках с ЧПУ исключают негативное влияние человеческого фактора, снижается риск получения бракованной продукции;
4. Себестоимость изготовления оптовых партий изделий значительно снижается;
5. После того, как выполнена фрезеровка на станках ЧПУ, получается качественно обработанная поверхность заготовок. Отпадает необходимость в проведении дополнительных видов последующих работ (полирование, шлифование);
6. Фрезерные работы с ЧПУ могут выполняться последовательно с использованием разных типов фрез и видов обработки. При этом инструмент заменяется автоматически, что значительно ускоряет процесс обработки.

Фрезерные работы на ЧПУ в нашей компании выполняются быстро на различных материалах, используемых в полиграфии, наружной и внутренней рекламе, дизайне, других отраслях производства. Фрезеровка изделий отличного качества гарантируется нами, поскольку обладаем собственным высокопроизводительным оборудованием, на котором работают квалифицированные специалисты.

Фрезерный станок с ЧПУ "ARF12STM" от компании "Росфрезер"

Фрезерный станок с ЧПУ "РОСФРЕЗЕР" серии ARF имеет лучшие технические характеристики среди станков данного типа в аналогичной ценовой категории. Параметры, влияющие на производительность, у нашего станка лучшие в своем классе - скорость перемещения до 20м/мин, ускорение до 2м/с. Жесткости системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь) достаточно, чтобы работа на таких режимах не вызывала вибрации и не приводила к дефектам на изделии.

Отличительные особенности фрезерно-гравировальных станков с ЧПУ серии ARF от похожих китайских клонов:

1. Все элементы конструкции изготовлены в России на высокоточном оборудовании. Места сопряжений обработаны под скользящую посадку.
2. Увеличена ширина стоек портала с целью увеличения расстояния между каретками.
3. Шарико-винтовая пара оси Х размещена на задней стенке балки и закрыта защитными кожухами, для предотвращения загрязнения.
4. Направляющие оси Х установлены на верхней и нижней плоскостях балки портала с целью уменьшения вылета консоли оси Z. Применены каретки с преднатягом.
5. Новый кронштейн шпинделя со встроенными линейными подшипниками для подвижной системы стружкоприёмника.
6. Новый тип Т-слота российского производства.
7. Увеличены клиренс портала до 150мм и ход оси Z до 180мм.
8. Уменьшены габаритные размеры станка (без уменьшения размеров рабочего поля)
9. Полностью изменен блок управления. Вводной автомат и предохранители вынесены на заднюю панель. Кабель от пульта частью своего разъема входит в переднюю панель толщиной 4мм, это предотвращает изгиб разъема на плате и его поломку. В корпусе нет мест с резьбой в листовом металле – используются исключительно специальные приварные гайки.
10. При производстве элементов станка используется алюминиевые сплавы марок Д16Т, В95ПЧТ2, АД31Т1 российского производства).
11. Применены индуктивные датчики приближения (НОМЕ), срабатывающие на элементы конструкции без дополнительных контактных пластин, что повышает точность срабатывания и улучшает повторяемость.
12. Сборка и настройка станков происходит с обязательным применением контрольно-измерителных инструментов.

Что такое фрезерование с ЧПУ

Мы рассмотрим процесс, механизмы и т. д. Но давайте сначала проясним, что означает фрезерный станок с ЧПУ, и внесем ясность в некоторые из наиболее запутанных моментов самого термина.

Во-первых, люди часто спрашивают о механической обработке с ЧПУ, когда ищут фрезерование. Механическая обработка включает в себя как фрезерование, так и токарную обработку, но эти два процесса имеют явные различия. Механическая обработка относится к технологии механической резки, которая использует физический контакт для удаления материала с использованием широкого спектра инструментов.

Во-вторых, вся механическая обработка с ЧПУ использует станки с ЧПУ, но не все станки с ЧПУ предназначены для механической обработки. Числовое Программное Управление - вот что стоит за этими тремя буквами. Любой станок с ЧПУ использует компьютеризированные системы для автоматизации процесса резки.

Таким образом, обработка с ЧПУ - это смесь этих двух терминов, дающая нам ответ на вопрос, поставленный в заголовке. Фрезерование с ЧПУ - это субстратный метод изготовления, который использует компьютерные системы числового управления для автоматизации процесса.

Процесс фрезеровки на станках с ЧПУ

Мы могли бы ограничиться описанием только процесса изготовления, но обзор всего процесса дает более целостную картину.

Процесс фрезеровки на станках с ЧПУ включает:

• Проектирование деталей в САПР;
• Перевод файлов САПР в код для обработки;
• Настройка техники;
• Производство деталей.

Проектирование файлов САПР и перевод в код

Первым шагом является создание виртуального представления конечного продукта в программном обеспечении САПР. Существует множество мощных программ CAD-CAM, которые позволяют пользователю создавать необходимый G-код для обработки. Код доступен для проверки и изменения, если необходимо, в соответствии с возможностями машины. Кроме того, инженеры-технологи могут смоделировать весь процесс резки с помощью такого программного обеспечения.

Это позволяет проверять ошибки в дизайне, чтобы избежать создания моделей, которые невозможно изготовить. G-код также можно написать вручную, как это делалось раньше. Однако это значительно удлиняет весь процесс. Поэтому мы предлагаем в полной мере использовать возможности современного инженерного программного обеспечения.

Настройка машины

Хотя станки с ЧПУ выполняют резку автоматически, многие другие аспекты процесса требуют участия оператора станка. Например, закрепление заготовки на рабочем столе, а также прикрепление фрезерного инструмента к шпинделю станка.

Ручное фрезерование сильно зависит от операторов, в то время как новые модели станков с ЧПУ имеют более совершенные системы автоматизации. Современные фрезерные центры также могут иметь возможность работы с подвижной оснасткой. Это означает, что они могут менять инструменты на ходу во время производственного процесса. Так что остановок меньше, но их все равно нужно выставить заранее.

3-D фрезерование на станках с ЧПУ

В процессе 3-D фрезерование на станках с ЧПУ используется вращающийся инструмент, который входит в контакт с заготовкой, чтобы отрезать стружку. В результате непрерывной резки получается желаемая форма.

Однако есть несколько различных способов выполнения резки:

• Обычное фрезерование (попутное фрезерование);
• Встречное фрезерование.

Как следует из названия, обычное фрезерование было более распространенным способом фрезерования, по крайней мере, в прошлом.

Механика обычного фрезерования:

• Толщина стружки увеличивается. Это может вызвать повышение температуры, что приведет к деформационному упрочнению;
• Начало резания включает в себя большее количество трения, что ускоряет износ инструмента и сокращает срок его службы;
• По мере того, как зубья уносят стружку вверх, они могут снова попасть на траекторию резания, что ухудшит качество полировки;
• Необходим более плотный зажим и фиксация заготовки, чтобы избежать смещения, вызываемого большими силами, направленными вверх.

Более новые фрезерные станки с ЧПУ используют встречное фрезерование.

Особенности встречного фрезерования:

• Толщина стружки уменьшается, вызывая нагрев стружки, а не заготовки;
• Режущая поверхность становится чище, что снижает трение и увеличивает срок службы инструмента;
• Стружка попадает за фрезу, что снижает проблему загрязнения траектории резания;
• Горизонтальное подъемное фрезерование создает направленные вниз силы, уменьшая необходимость в дополнительном зажиме.

Процесс фрезерования на ЧПУ обычно состоит из нескольких различных операций, но это зависит от формы конечного продукта и состояния заготовки. Часто фрезерование на станках с ЧПУ необходимо для придания точной отделки и добавления нескольких элементов, таких как пазы или резьбовые отверстия.

Но он также подходит для создания готовой детали из блока материала. Первые операции используют более крупные инструменты, чтобы быстро вырезать материал, чтобы закрепить процесс до получения приблизительной формы конечной детали.

Смена инструмента необходима для создания высокоточных обрабатываемых деталей. Высокая точность фрезерования достигается на последнем этапе, благодаря чему технические допуски и шероховатость поверхности достигаются до уровней, трудно сопоставимых с любым другим производственным процессом.

Горизонтальный фрезерный станок с ЧПУ

Горизонтальные фрезерные станки с ЧПУ получили свое название от расположения инструмента - их ось расположена горизонтально. Конечно, для концевого фрезерования подходят и горизонтальные фрезы.

Настроить горизонтальный фрезерный станок довольно просто. Режущий инструмент прикрепляется к оправке. Когда необходима смена инструмента, вы можете снять кронштейн оправки и распорки для замены инструментов. Для фиксации заготовки на рабочем столе необходимы тиски. Траверс может перемещать стол по осям X, Y и Z для перемещения заготовки.

Конечно, современные станки намного сложнее, что делает их пригодными для автоматизации. Горизонтальные фрезерные центры могут иметь несколько шпинделей с различными инструментами на них для сокращения времени оборачиваемости. Кроме того, стол и инструменты могут перемещаться в большем количестве направлений, включая оси вращения.

Преимущества горизонтального фрезерования:

• Возможность производить детали с меньшим количеством операций;
• Возможность создавать более сложные детали;
• Примерно в 3-4 раза быстрее, чем при вертикальном фрезеровании;
• Более длительный срок службы инструмента;
• Лучшее качество поверхности.

Вертикальный фрезерный станок с ЧПУ

Опять же, название вертикальный фрезерный станок с ЧПУ довольно очевидно, если посмотреть на изображение выше. Поскольку ось инструмента расположена вертикально, она лучше подходит для концевого фрезерования. Есть несколько различий между горизонтальными и вертикальными фрезерными станками. Но основные компоненты по-прежнему похожи. Головка машины находится на конце ползуна. К головке прикреплен шпиндель для режущих инструментов.

Расположение стола идентично горизонтальному фрезерному станку, что дает возможность перемещать его в тех же трех направлениях. Современные 5-осевые вертикальные фрезерные станки позволяют вращать деталь для большего доступа и сокращения времени оборота. Автоматизация всех перемещений позволяет повысить точность, сократить время выполнения заказа и получить почти идентичные партии деталей.

Преимущества вертикального фрезерования:

• Значительно дешевле горизонтальных фрезерных станков с разницей в цене до 4-5 раз;
• Доступность, потому что больше мастерских могут себе это позволить;
• Легче использовать, потому что вертикальная мельница обеспечивает лучшую видимость того, что на самом деле происходит;
• Больше машинистов, которые могут обеспечить отличные результаты;
• Станки меньше по размеру, занимают меньше места в цехе станков с ЧПУ.

Типы фрезерных станков с ЧПУ

Сегодня на рынке доступно множество разнообразных станков с ЧПУ. Также существует множество способов классификации. Основы остаются практически одинаковыми везде, с некоторыми модификациями, открывающими больше возможностей и, следовательно, с другим типом фрезерного станка.

Вот самые распространенные виды фрезерных станков:

• Фрезерные станки ЧПУ с крестовым столом;
• Консольно-фрезерные станки с ЧПУ;
• Фрезерные станки ЧПУ с выдвижной шпиндельной бабкой;
• Продольно-фрезерный станок с ЧПУ.

Фрезерные станки ЧПУ с крестовым столом

В конструкции фрезерного станка ЧПУ с крестовым столом предусмотрена устойчивая станина станка. В то время как большие и тяжелые детали могут привести к нестабильности консольно-фрезерных станков, станина такого станка может удержать свои позиции. Длинная станина означает, что к станине можно прикрепить сразу несколько деталей, что сокращает время простоя и повышает эффективность работы на рабочем полу.

Рабочий стол прикрепляется непосредственно к станине станка и может двигаться в 2 направлениях. Головка шпинделя, конечно, может перемещаться в осевом направлении для определения глубины резания. Положение оси зависит от станка, так как бывают как горизонтальные, так и вертикальные станины, а также универсальные станки. Все они также могут быть автоматизированы с помощью ЧПУ.

Еще один способ увеличения производительности - использование двухмашинного стенда. Это помогает установить на стол несколько деталей для одновременной обработки или одну большую деталь. Это избавляет от необходимости повторно зажимать его для обработки другого конца. Важно отметить, что при этот возникает возможность столкновения инструментов, которое можно предотвратить с помощью правильной программы ЧПУ.

Консольно-фрезерные станки с ЧПУ

Эти машины подходят для фрезеровки с ЧПУ деталей от малых до средних. Ограничение возникает из-за того, что консольно-фрезерные станки обеспечивают меньшую устойчивость, чем, например, фрезерные станки с крестовым столом. Также рама устанавливает собственные ограничения для размеров деталей.

Традиционный консольно-фрезерный станок - отличный вариант для производства единичных деталей, работ по техническому обслуживанию, подготовительных работ и т. д. Однонаправленное движение режущей головки ограничивает возможность несчастных случаев. Их часто используют для подготовки заготовки для последующей обработки на станциях с ЧПУ.

Консольно-фрезерные станки с ЧПУ требуют ручной смены инструмента после каждой операции, что немного замедляет весь процесс. Тем не менее, современные обрабатывающие центры с ЧПУ включают в себя возможности консольно-фрезерных станков.

Фрезерные станки ЧПУ с выдвижной шпиндельной бабкой

Фрезерные станки ЧПУ с выдвижной шпиндельной бабкой имеют режущую головку, установленную на плунжере, который может перемещаться вперед и назад. Это увеличивает перемещение инструмента до двух осей - X и Y. На рынке доступны как горизонтальные, так и вертикальные варианты ползуна. Многие из таких станков также имеют возможность поворота режущей головки.

Продольно-фрезерные станки с ЧПУ

Продольно-фрезерные станки с ЧПУ очень похожи на фрезерные станки с крестовым столом. Оба имеют большие рабочие столы и шпиндели, которые могут двигаться в 3-х направлениях. Основное отличие заключается в способности продольно фрезерных станков одновременно работать с большим количеством фрезерных инструментов. Количество различных инструментов обычно достигает 4.

3-х осевое фрезерование

3-х осевое вертикальное фрезерование с ЧПУ означает, что стол может перемещаться в 2 направлениях - X и Y. Это позволяет позиционировать заготовку относительно режущего инструмента, при этом расстояние остается неизменным. Таким образом, третья, ось Z, добавляется, позволяя опустить режущий инструмент.

Контроллеры ЧПУ обеспечивают одновременное перемещение трех, обеспечивая необходимую гибкость для большинства потребностей обработки.

4-осевое фрезерование

4-осевой фрезерный станок с ЧПУ имеет все 3 оси, как описано ранее. Но у него есть еще одна ость - ось A. Стол такого станка может вращаться вокруг оси X, что позволяет производить торцевое фрезерование сторон без изменения положения заготовки.

5-осевое фрезерование

Как вы можете догадаться, все, что было верно для 4-осевого фрезерного станка, применимо и к 5-осевуму. Но теперь мы добавляем ось B, которая дает вращательное движение вокруг оси Y.

5-осевые обрабатывающие станки с ЧПУ стоят намного дороже, чем другие варианты, но позволяют изготавливать очень сложные детали за один раз. Никаких дополнительных настроек не требуется, поскольку срок службы инструмента увеличивается за счет возможности подходящего позиционирования детали.

6-осевое фрезерование

6-осевые фрезерные центры с ЧПУ не слишком распространены из-за высокой цены. Они могут быть на 75% быстрее, чем 5-осевые станки, но необходимость в таких возможностях достаточно редка, чтобы оправдать затраты. На видео выше также показано сравнение 5-осевого и 6-осевого фрезерного станка.

6-осевой фрезерный станок имеет стационарный рабочий стол, а вся свобода передвижения предоставлена ??режущей головке. Она может двигаться в трех направлениях, а также вращаться вокруг всех этих осей.

Фрезерные операции с ЧПУ

Фрезерование подходит для множества различных функций, включая нарезание резьбы, снятие фаски, прорезание пазов и т. д. Это позволяет создавать сложные конструкции на одном фрезерном центре с ЧПУ с завидной точностью. Эти допуски на станках с ЧПУ около +/- 0,1 мм.

Для создания этих вышеупомянутых функций требуется множество различных фрезерных операций:

• Фрезерование поверхности;
• Торцевое фрезерование;
• Угловое фрезерование;
• Фрезерование формы;
• Профильное фрезерование;
• Зубофрезерование и др.

Обычное фрезерование ЧПУ

Обычное фрезерование ЧПУ также широко известно как фрезерование поверхности. В нем используется горизонтальная фреза, что означает, что ось вращения режущего инструмента параллельна режущей поверхности. При фрезерование поверхности могут использоваться различные фрезы, широкие или узкие, в зависимости от необходимого результата. Использование широкой фрезы может привести к быстрому съему материала в сочетании с низкой скоростью резания, высокой скоростью подачи и крупными зубьями фрезы. Конечно, обработка поверхности такой резки может не соответствовать требованиям.

Следовательно, второй шаг может включать смену инструментов для использования более мелких резцов. Это также требует более высоких скоростей резания и более низких скоростей подачи, поэтому количество снимаемого материала в единицу времени меньше. В то же время финальная отделка получается более аккуратной. Таким образом, сочетание этих двух факторов является хорошим выбором с экономической точки зрения.

Торцевое фрезерование ЧПУ

В торцевом фрезеровании ЧПУ используется режущий инструмент с зубьями по бокам и на конце. Ось инструмента перпендикулярна обрабатываемой детали. Торцевое фрезерование с ЧПУ часто происходит после фрезерования поверхности, так как оно позволяет получить более сложные контуры и оставляет красивую поверхность. Зубцы по бокам выполняют большую часть работы по резке, а зубцы на кончике обрабатывают поверхность.

Угловое фрезерование на станках с ЧПУ

Угловое фрезерование на станках с ЧПУ позволяет нам создавать фаски, канавки и т. д. Есть несколько способов выполнить эти функции. В случае обычного 3-осевого фрезерного станка наиболее целесообразно использовать разные фрезы. Это могут быть фрезы «ласточкин хвост» для обработки канавок под углом или просто фрезы с конической режущей головкой для снятия фасок. Обратите внимание, что эти двое в основном противоположны друг другу. Ось фрезы может быть перпендикулярна или расположена на одной линии с поверхностью.

3-D Фрезерование формы

3-D Фрезерование формы требует специального инструмента для создания более сложных контуров поверхности. Выпуклые и вогнутые фрезы являются примерами инструментов, которые здесь используются. 3-D Фрезерование формы помогает создать эти контуры поверхности за один проход. Инструменты могут помочь создать круглые выемки, скругленные края и т. д. Инструменты должны иметь правильные параметры для достижения желаемого результата. Групповое фрезерование - это подкатегория формового фрезерования, при котором использование нескольких фрез одновременно может создавать шаблоны.

Профильное фрезерование на ЧПУ

Профильное фрезерование на ЧПУ - это обычная операция фрезерования для изготовления выпуклых и вогнутых деталей. Процесс состоит из 3-х этапов - черновой, получистовой и чистовой. При черновой обработке используются круглые пластины для выполнения начальной работы по удалению большей части материала. Концевые фрезы со сферическим концом идеально подходят для получистовой и чистовой обработки. Такая работа в значительной степени выиграет от фрезерования с ЧПУ, поскольку 4- и 5-осевая технология может значительно ускорить операции, а также обеспечить лучшее качество.

Зубофрезерование

Зубофрезерование также находит применение для производства различных типов шестерён . Весь процесс изготовления шестерён состоит из двух этапов. Сначала идет зубофрезерование. Мягкость материала позволяет с легкостью изготавливать деталь, обеспечивая при этом большие допуски. Затем шестерни проходят процесс термообработки для упрочнения поверхности. После этого токарная обработка с ЧПУ будет отвечать за конечный результат.