Фрезерування з ЧПУ

Процес фрезерування починається з вставлення заготовки в робочу поверхню верстата з ЧПК або в утримуючий пристрій. Після цього відбувається розміщення фрезерних інструментів на шпинделі верстата. Спрямованість процесу фрезерування може бути горизонтальною або вертикальною залежно від вимог, запрограмованих у CAD. Після того, як деталь надійно закріплена, програмне забезпечення завантажено та інструмент приєднаний, оператор активує програму, і починається процес фрезерування.

Залежно від інструкцій CAD заготівлею маніпулюють, зміщують, обертають і позиціонують для роботи ріжучий інструмент. Надрізи можуть бути трьох можливих форм: повільна подача в нерухомий інструмент, рух інструмента через нерухому заготовку або комбіновані обидва методи. Більшість верстатів з ЧПК використовують операцію фрезерування підйому, коли заготовка та різець рухаються в одному напрямку. Інший спосіб фрезерування, звичайний, полягає в тому, що різець і деталь рухаються в протилежних напрямках.

Фрезерування зазвичай використовується як фінішний або допоміжний процес для заготовки, яка вже була оброблена, де вона використовується для додавання спеціальних елементів, таких як отвори, прорізи або різьби. Загальне використання фрезерування є основною концепцією процесу з ЧПК, коли матеріал поступово видаляється з заготовки для створення потрібної форми або форми.

На першому етапі фрезерування ріжучий інструмент робить невеликі надрізи, щоб наблизити форму, яку потрібно отримати. Після першого проходу інструмент кілька разів проходить над заготовкою, виконуючи точні та точні надрізи з кожним проходом, щоб досягти точних характеристик і специфікацій для кінцевої деталі. Складні та заплутані деталі можуть потребувати кількох налаштувань машини для завершення виготовлення.

Фреза може рухатися вздовж кількох осей і робити кілька форм, прорізів, отворів та інших відбитків. Процес призначений для переміщення через набір осей, де X і Y представляють горизонтальний рух. Вісь Z — це вертикальний рух, а вісь W — діагональний рух у вертикальній площині. Фрезерні верстати з ЧПК мають від трьох до п’яти осей і можуть виготовляти деталі, які неможливо створити іншим способом.

Фрезерні верстати з ЧПК бувають кількох різновидів залежно від виробника та типу необхідної операції. Вони можуть бути спеціально сконструйовані для виконання певних робіт відповідно до типу деталі, яка буде виготовлена. Причина такої популярності фрезерних верстатів полягає в їх здатності точно і точно виконувати складні операції. Нижче описані типові фрезерні верстати.

Колінно-фрезерний верстат- З різних типів фрезерних верстатів найпоширенішим є колонно-колінний вид. Стіл кріпиться на колінні лиття, яке кріпиться на вертикальній полозці основної колони. Коліно на колоні можна регулювати вгору та вниз для роботи на різній висоті залежно від технічних характеристик заготовки.

Простий фрезерний верстат -Плоский тип має горизонтальний шпиндель, що дає звичайний верстат альтернативну назву горизонтально-шпиндельного фрезерного верстата. Стіл можна подавати в поздовжньому або вертикальному положенні. Він поздовжній, коли стіл рухається під прямим кутом до шпинделя.

Універсальний фрезерний верстат -Цей тип машини можна пристосувати для виконання різноманітних фрезерних операцій. Стіл можна повертати на кут до 45 градусів у його нормальному положенні. Універсальні верстати допускають чотири різні рухи та можуть завершувати гвинтове фрезерування. Термін «універсальний» відноситься до різних насадок, які можна додавати, зокрема вертикальних, поворотних, навісних та роздільних головок.

Фрезерні верстати з нерухомою станиною -Більшість машин із фіксованою станиною дуже великі та важкі. Стіл має дуже обмежений рух і знаходиться під прямим кутом до осі шпинделя, що не може бути відрегульовано для поперечних або вертикальних змін. Верстати з нерухомою станиною можуть мати один, подвійний або потрійний шпиндель.

Стругальний або плоскофрезерний верстат-Типовий стругальний фрезерний верстат дуже великий і призначений для важкої роботи. Він має регульовані шпиндельні головки, які можуть рухатися у вертикальному або поперечному напрямках. Верстат має поперечну рейку, яку можна піднімати або опускати, яка несе фрезу. Оскільки він може мати кілька ріжучих шпинделів, кілька поверхонь можна обробляти одночасно, заощаджуючи час виробництва.

Перш ніж ми заглибимося в основні частини фрезерного верстата з ЧПК. Давайте пояснимо процес виробництва, надавши огляд робочого процесу:

Проектування деталей в САПР
На цьому першому етапі в програмному забезпеченні САПР створюється віртуальний прототип кінцевого продукту. Код доступний для перевірки та зміни, якщо необхідно, відповідно до можливостей машини. Крім того, інженери-виробники можуть змоделювати весь процес різання за допомогою такого програмного забезпечення.
Перетворення файлів САПР у код для обробки.

Налаштування техніки
Хоча більша частина процесу відбувається автоматично, на цьому етапі є багато аспектів процесу, які вимагають кваліфікованого оператора.

Виготовлення деталей
Існують різні типи фрезерних верстатів із різноманітними функціями на основі певних компонентів. Нижче ми згадуємо деталі, які зазвичай зустрічаються на фрезерному верстаті з ЧПК.

Сокири
Це може бути три, чотири, п'ять і шість осей залежно від типу верстата. Фактично, він визначає розмір, а також те, яку функцію він призначений виконувати. Але давайте повністю з’ясуємо, що означає кожен із них:

3-Осі вертикальної фрези означає, що стіл може рухатися у 2 напрямках – X і Y. Це дає змогу розташувати заготовку відносно ріжучого інструменту, але відстань залишається незмінною. Тож третя, вісь Z, додається, дозволяючи опустити різальний інструмент.
4-Вісьовий фрезер має всі 3 осі, як описано раніше. Але з’являється інша – вісь А.
5-Вісь. Тут ми додаємо вісь B, яка забезпечує обертальний рух навколо осі Y.
6-Вісьовий фрез має стаціонарний робочий стіл, і вся свобода руху надається ріжучій головці. Він може рухатися в 3 напрямках, а також обертатися навколо всіх цих осей. 6-осьові фрезерні центри з ЧПК не дуже поширені через значну ціну.

Колонка
Колона — це компонент, який рухається вздовж осі, яка використовується для утримання деталі, яка ріже або фрезерує.

Панель управління
Панель керування – це частина, яка допомагає тримати комп’ютер. Тут G-коди можна запрограмувати в машину.

Ріжучий інструмент
Ріжучий інструмент підключається до колони і використовується для різання шматків так само, як командує оператор. Коротше кажучи, можна сказати, що це мозок машини.

Шпиндель
Можна сказати, що це двигун машини. Залежно від роботи, яку ви хочете виконати, потужність і обороти шпинделя дуже важливі.

Шпиндель складається з двигуна, конуса для утримання інструментів і вала, який утримує разом усі окремі компоненти. Шпинделі обертаються на осі, яка отримує дані про рух від супровідного контролера ЧПК.

Подача теплоносія
Охолоджуюча рідина є інструментальною частиною фрезерування. Це допомагає продовжити термін служби інструменту та забезпечити покращену обробку поверхні деталей, що обробляються. Розуміння ролі та типів охолоджуючої рідини допоможе вам вибрати охолоджуючу рідину, яка підходить для вашої машини та роботи.

Таблиця
Стіл являє собою плоску платформу, на якій за допомогою затиску кріпиться заготовка. Це місце, де буде зберігатися заготовка під час фрезерування.