Что такое фрезерование с ЧПУ?
Фрезерование с ЧПУ
Фрезерование с ЧПУ — это процесс механической обработки, в котором используются компьютеризированные элементы управления и вращающиеся режущие инструменты для изготовления детали или изделия индивидуальной конструкции. Этот процесс используется для обработки широкого спектра материалов, таких как металл, пластик, стекло и дерево, а станки с ЧПУ могут изготавливать различные прецизионные детали.
Программирование
Станки с ЧПУ или числовым программным управлением программируются с помощью 3D-модели САПР, что позволяет механическим цехам производить большое количество идентичных деталей. Этот процесс обработки используется для различных деталей в промышленности по всему миру.
Ранние станки с ЧПУ использовались в 1940-х и 1950-х годах. Эта технология была заменена технологиями аналоговых вычислений. С 1960-х по 1970-е годы появились цифровые технологии, которые сделали производственный процесс более автоматизированным и эффективным.
В этой статье основное внимание уделяется процессу фрезерования с ЧПУ, возможностям фрезерных станков с ЧПУ и отраслям, в которых они обычно используются.

Возможности обработки с ЧПУ
Процесс фрезерования лучше всего подходит в качестве вторичного процесса обработки для придания чистовой обработки детали, разработанной по индивидуальному заказу, но готовые детали можно фрезеровать из исходного материала. Фрезерные станки с ЧПУ позволяют обрабатывать детали из самых разных материалов, форм и размеров.
Возможности зависят от типа используемых фрезерных станков. Фрезерные станки с ЧПУ с большей степенью свободы обеспечивают повышенную универсальность и сложность производимых фрезерованных деталей. Возможности также зависят от знаний и опыта машиниста.
Токарная обработка с ЧПУ — это другой тип обработки, аналогичный фрезерной обработке с ЧПУ. Основное отличие состоит в том, что при фрезеровании с ЧПУ используется вращающийся инструмент для вырезания материала для формирования детали, а при токарной обработке с ЧПУ для резки используется вращающаяся деталь.
Токарная обработка с ЧПУ чаще используется для изготовления деталей цилиндрической формы. Фрезерование с ЧПУ может использовать несколько инструментов для вырезания различных углов, отверстий и элементов для обработки нестандартных прецизионных деталей.
Два типа фрезерных станков
Существует два типа фрезерных станков: горизонтальные и вертикальные. Самая большая разница между этими двумя фрезерными станками заключается в ориентации шпинделя. У вертикально-фрезерных станков шпиндель имеет вертикальную ориентацию. На горизонтально-фрезерных станках шпиндель имеет горизонтальную ориентацию. Другими словами, горизонтальные фрезерные станки имеют режущий инструмент на горизонтально ориентированном шпинделе, который удаляет материал для формирования детали.
Фрезерные станки также имеют несколько иные режущие инструменты. Вертикально-фрезерные станки обычно имеют более длинные и тонкие режущие инструменты, тогда как горизонтальные фрезерные станки имеют более короткие и толстые режущие инструменты.
Преимущества
К основным преимуществам фрезерных станков с ЧПУ можно отнести:
- Высокая точность: фрезерные станки с ЧПУ обеспечивают жесткие допуски и высокий уровень точности, обеспечивая соответствие деталей требуемым спецификациям и размерам.
- Стабильность: компьютеризированный характер фрезерной обработки с ЧПУ гарантирует стабильное производство каждой детали даже при больших производственных циклах. Это особенно важно в отраслях, где важны качество и надежность.
- Гибкость: фрезерные станки с ЧПУ можно запрограммировать на создание широкого спектра форм и функций, что делает их очень гибкими и адаптируемыми к различным приложениям и требованиям дизайна.
- Сложная геометрия: технология фрезерования с ЧПУ способна производить сложные и сложные геометрические формы, которые трудно или невозможно создать с помощью традиционных методов обработки. Это позволяет производить передовые детали и компоненты для различных отраслей промышленности.
Недостатки
К недостаткам фрезерных станков с ЧПУ можно отнести:
- Требования к квалифицированному персоналу: Для эксплуатации и программирования фрезерных станков с ЧПУ требуется квалифицированный и обученный персонал. Поиск квалифицированных сотрудников может быть сложной задачей, а обучение новых сотрудников может занимать много времени и средств.
- Ограниченная скорость съема материала: по сравнению с некоторыми другими процессами обработки, такими как точение или шлифование, фрезерование с ЧПУ может иметь ограниченную скорость съема материала. Это может привести к увеличению времени обработки некоторых типов деталей или материалов, что может привести к увеличению производственных затрат.
- Ограничения для определенных материалов: хотя фрезерные станки с ЧПУ могут работать с широким спектром материалов, они могут иметь проблемы с определенными типами, такими как очень твердые материалы или материалы с высокой теплопроводностью. В этих случаях альтернативные методы производства могут оказаться более подходящими.
- Воздействие на окружающую среду: фрезерные станки с ЧПУ производят отходы в виде стружки или металлической стружки, которые необходимо утилизировать или перерабатывать надлежащим образом. Кроме того, станкам обычно требуется охлаждающая жидкость для поддержания производительности режущего инструмента и предотвращения перегрева, что может привести к необходимости надлежащего обращения с охлаждающей жидкостью и ее утилизации.
- Техническое обслуживание и время простоя: фрезерные станки с ЧПУ требуют регулярного технического обслуживания для обеспечения надлежащей работы и предотвращения чрезмерного износа. Незапланированные простои из-за технического обслуживания или ремонта могут нарушить производственные графики и увеличить затраты.
Насколько точен фрезерный станок с ЧПУ?
Существует множество факторов, влияющих на точность фрезерования с ЧПУ. Металлические детали обычно используются в системе в сочетании с другими частями, что означает, что они должны правильно подходить друг к другу. Если одна часть слишком велика или слишком мала, это может испортить всю систему. Допуски деталей обычно находятся в пределах крошечных долей дюйма и постоянно проверяются группой контроля качества.
В некоторых отраслях , таких как аэрокосмическая и медицинская, соблюдение допусков имеет еще большее значение.
Такие факторы, как тип фрезерного станка, фрезеруемый материал, опыт оператора и размер деталей, могут влиять на уровень точности.
Большинство фрезерных станков с ЧПУ обычно могут изготавливать детали с допуском 5 мкм. 1 мкм (микрометр) равен 1/24500 дюйма. Таким образом, вы можете ожидать, что ваши части будут очень точными.
В дополнение к точности технологии, в современных механических мастерских есть старательные группы контроля качества, которые проводят первоначальную проверку. Это документируется и предоставляет клиенту ожидаемый допуск до начала производства. Затем во время производства выполняются стандартные проверки качества, чтобы убедиться, что детали находятся в пределах желаемого допуска.
Более высокая точность приносит пользу как механическому цеху, так и конечному потребителю. Соблюдение жестких допусков экономит время и ресурсы механического цеха, поскольку можно использовать больше деталей, а клиенты получают деталь более высокого качества.
Материалы, используемые при фрезеровании с ЧПУ
Для фрезерования с ЧПУ можно использовать практически любой тип металла. При выборе подходящего металла для вашего проекта необходимо учитывать несколько факторов, включая стоимость, прочность, износостойкость и обрабатываемость.
В Spex мы обрабатываем широкий спектр металлов и поликарбонатов, в том числе:
- Нержавеющая сталь
- Алюминий
- Латунь
- Углеродистая сталь
- Медь
- Никелевые сплавы
- Поликарбонаты
Вы можете обратиться к нашей команде, если вам нужна помощь в выборе материала, который лучше всего подходит для вашего проекта.