Cos'è la fresatura? Qual è il processo di fresatura? Quali parti possono essere lavorate mediante fresatura CNC? Quale precisione possono raggiungere le parti della fresatrice cinese??
Parti fresate CNC
Come vengono prodotte le parti fresate CNC?
Le parti fresate CNC vengono lavorate su fresatrici CNC con l'ausilio di utensili rotanti. Vengono utilizzate fresatrici CNC con diversi gradi di libertà di movimento: 3-asse, 4-fresatrici a 5 assi e 5 assi.
3-Le fresatrici ad assi possono lavorare solo pezzi fresati CNC da una direzione di accessibilità. Sono più economici degli altri tipi di fresatrici. 4-le fresatrici ad asse hanno un asse di rotazione aggiuntivo per la parte fresata, ad esempio per la produzione di mandrini e altre geometrie elicoidali. 5-axis milling machines can machine CNC milled parts from all sides, depending on the clamping, and also produce complex geometries.
With our supplier network, we can manufacture a wide range of CNC milled parts for a wide variety of requirements.
We specialize in CNC machining, our automatic price calculation is constantly being expanded and currently covers components with the following properties.
Milling consists mainly of cutting the material that is machined with a rotary tool with several edges, called teeth, lips or carbide inserts, which executes programmed advance movements of the worktable in almost any direction of the three Possible axes on which the table where the part to be machined is fixed can be moved.
With the increasing use of numerical control milling machines, the milling operations that can be carried out with this type of machine are increasing, and thus milling has become a multipurpose machining method. The development of the tools has also contributed to create new possibilities of milling in addition to considerably increasing the productivity, quality and accuracy of the operations carried out.
Our manufacturing options for CNC milled parts
Component dimensions from 2 mm x 2 mm x 2 mm |
Milling tools
The milling tools are characterized by their outside diameter, the number of teeth, the pitch of the teeth (understood as the distance between two consecutive teeth) and the fastening system of the cutter on the machine.
Types of milling
In the universal milling machines using the appropriate accessories or in the numerical control milling machines the following Planning can be carried out.
The most frequent application of milling is face milling that aims to achieve flat surfaces. For the face milling milling cutters with interchangeable carbide inserts are generally used, there is a very varied range of diameters of these mills and the number of inserts that each milling cutter mounts. I produttori di inserti consigliano come prima opzione l'uso di inserti rotondi o in alternativa con angoli a 45º.
Fresatura quadrata. La fresatura quadra è una variante della spianatura che consiste nel lasciare gradini perpendicolari nel pezzo da lavorare. Per questo, vengono utilizzati inserti quadri che vengono alloggiati nel portautensile in modo opportuno.
Fresatura del cubo. L'operazione di cubettatura è molto comune nelle fresatrici verticali o orizzontali e consiste nel preparare le spine metalliche o altro materiale come marmo o granito nelle dimensioni cubiche opportune per le operazioni successive. Anche questa fresatura viene eseguita con frese a spianare con inserti intercambiabili.
Fresatura a taglio. One of the initial machining operations that must be carried out often consists of cutting the pieces to the determined length starting from commercial bars and profiles of a greater length. Band saws or milling machines equipped with cylindrical cutters are used interchangeably for industrial cutting of parts. What is significant about cutting burs is that they can be made of high-speed steel or hard metal. They are characterized by being very thin (on the order of 3 mm, although it may vary), having a large diameter and very fine teeth. An example of the characteristics of a cutter would be the following: diameter of 200 mm, thickness of 3 mm, diameter of the hole of 32 mm and 128 denti: Fine 128, Coarse 64.
Straight Grooving Milling. For milling straight grooves, cylindrical cutters with the width of the groove are generally used and often, to increase production, several cutters are mounted on the cutter shaft allowing to increase machining productivity. The assembly of several cylindrical strawberries is called a train of strawberries or compound strawberries. Cylindrical burs are characterized by having three cutting edges: the front and the two sides. High speed steel burs are used in most applications since carbide burs are very expensive and are therefore only used in very large productions.
Shape grooving.. Burs of the appropriate shape for the groove are used, which can be T-shaped, dovetail, eccetera.
Keyway grooving. Cylindrical strawberries with handles, known in slang as ballerinas, are used that can cut both in a direction perpendicular to its axis and parallel to it.
Milling in Copying. Round insert profile cutters are used for copy milling in order to be able to carry out machining operations in orographies and profiles of changing faces. There are two types of copy cutters: those with a half ball profile and those with a round or toric edge.
Fresatura di cavità. In this type of operation, it is advisable to carry out a prior drilling and from there and with suitable milling cutters, approach the cavity machining, bearing in mind that the radii of the cavity must be at least 15% greater than the radius of the milling cutter.
Lathe-milling. This type of machining uses circular interpolation in numerical control milling machines and is used for both precision hole turning and external turning. The process combines the rotation of the workpiece and the milling tool, making it possible to achieve a cylindrical surface. This surface can be concentric with respect to the center line of rotation of the part, or it can be eccentric if the milling is moved up or down. With axial displacement it is possible to achieve the required length.
Thread milling. Thread milling requires a milling machine capable of simultaneous helical interpolation in two degrees of freedom: the rotation of the part with respect to the axis of the helix of the thread and the translation of the part in the direction of said axis.
Fresatura frontale. It consists of milling that is carried out with cylindrical helical burs that attack the milling operation frontally. More and more fully integral carbide burs are used in numerical control milling machines that allow working at very high speeds.
Gear milling. Gear milling is hardly carried out on universal milling machines using the dividing plate anymore, but is done on special machines called gear hobbing machines and with the use of special milling cutters of the appropriate tooth module.
Drilling, reaming and boring. These operations are usually carried out on numerical control milling machines equipped with a tool magazine and using the appropriate tools for each case.
Mortising. It consists of machining keyways in the holes, per le quali vengono utilizzate brocciatrici o un accessorio speciale che si fissa alla testa della fresatrice universale e trasforma il movimento di rotazione in un movimento verticale alternativo.
Fresatura a rampa. È un tipo di fresatura comune nella lavorazione degli stampi che viene effettuata sia con fresatrici a fotocopiatore che con frese a controllo numerico.
Come funziona la fresatrice CNC?
L’introduzione del controllo numerico computerizzato (CNC) ha ampliato esponenzialmente le applicazioni delle macchine industriali attraverso l'automazione programmabile della produzione e la realizzazione di movimenti impossibili da eseguire manualmente, come i cerchi, linee diagonali e altre figure più complicate che consentono la fabbricazione di parti con profili altamente complessi. Ciò si traduce anche nell’ottimizzazione di molte variabili essenziali di qualsiasi processo produttivo: produttività, precisione, sicurezza, velocità, ripetibilità, flessibilità e riduzione degli sprechi.
La molteplicità delle fresatrici esistenti oggi si è ampliata con la proliferazione delle loro concorrenti dotate di CNC. Infatti, esistono anche appositi kit per trasformare vecchie fresatrici in una fresatrice CNC.
Fondamentalmente, le fresatrici CNC sono molto simili a quelle convenzionali e hanno le stesse parti in movimento, questo è, la tavola, la testa di taglio, il mandrino ed i carrelli delle slitte laterali e trasversali. Tuttavia, non hanno leve o manovelle per azionare queste parti mobili, bensì uno schermo inserito in un pannello ricco di comandi e una scatola metallica che ospita i componenti elettrici ed elettronici che regolano il funzionamento di motori destinati a svolgere lo stesso lavoro che hanno svolto. le leve e le manovelle delle vecchie macchine. Tra questi componenti c'è il CNC, che è un computer principalmente responsabile dei movimenti della fresatrice attraverso il software corrispondente. La combinazione di elettronica e motori di azionamento o servomotori è in grado di realizzare tutte le possibili operazioni di fresatura.
Comprendere il controllo del movimento esercitato dal CNC, esamineremo brevemente il funzionamento di una fresatrice convenzionale.
La figura schematizza una tipica fresatrice. In questo tipo di macchina, le manovelle azionano manualmente le parti mobili in modo che l'utensile da taglio (fresa) si muove linearmente su almeno tre assi, che vengono chiamati assi principali:
Asse X: orizzontale e parallelo alla superficie di bloccaggio del pezzo. È associato al movimento nel piano orizzontale longitudinale della tavola di fresatura.
e asse: forma un trioedro con direzione diretta con gli assi X e Z. È associato al movimento nel piano trasversale orizzontale della tavola di fresatura.
Asse Z: dove è montata la taglierina, è quello che ha il potere di taglio e può adottare diverse posizioni a seconda delle possibilità della testa. È associato allo spostamento verticale della testa della macchina.
Se la fresatrice ha una tavola fissa, questi tre movimenti vengono eseguiti dal mandrino.
Tuttavia, è chiaro che la fresatura di particolari più complessi richiederà un numero maggiore di assi la cui traiettoria non sia solo lineare, ma anche rotativo. È a questo punto che entra in gioco il concetto di CNC, dando origine ad una molteplicità di assi complementari controllati indipendentemente e determinati dal movimento di tavole rotanti e / o teste regolabili. Ciò dà origine a una varietà di modelli di macchine che consentono la lavorazione del pezzo su diversi piani e angoli di approccio.
Nella figura seguente vediamo un esempio di fresatrice CNC con i suoi componenti base e principali (X, Y, Z) e complementari (B, W) assi.
1 – Colonna
2 – Pezzo
3 – Tavolo di fresatura, con movimento sugli assi X e Y
4 – Girando
5 – Testa di taglio comprensiva di motore mandrino
6 – Pannello di controllo CNC
7 – Tubi del liquido di raffreddamento
X, Y, Z – Main axes of travel
B – Asse complementare di spostamento rotatorio della testa di taglio
W – Asse complementare di spostamento longitudinale della testa di taglio
La funzione principale del CNC è controllare i movimenti della tavola, i carri trasversali e longitudinali e / oppure il mandrino lungo i rispettivi assi mediante dati numerici. Tuttavia, questo non è tutto, perché il controllo di questi movimenti per ottenere il risultato finale desiderato richiede la perfetta regolazione e la corretta sincronizzazione tra i diversi dispositivi e sistemi che fanno parte di ogni processo CNC. Questi includono gli assi principali e complementari, il sistema di trasmissione, i sistemi di bloccaggio pezzo e i cambiautensili, ciascuno dei quali presenta modalità e variabili che devono essere opportunamente stipulate.
Questo rigoroso controllo viene effettuato dal software fornito con la fresatrice e basato su uno dei linguaggi di programmazione numerica CNC, come l'ISO, HEIDENHAIN, Fagor, Fanuc, SINUMERIK e Siemens. Questo software contiene numeri, lettere e altri simboli – Per esempio, i codici G e M – che sono codificati in un formato appropriato per definire un programma di istruzioni in grado di svolgere un compito specifico. I codici G sono funzioni di movimento della macchina (movimenti rapidi, feed, avanzamenti radiali, pause, cicli), mentre i codici M sono funzioni varie necessarie per la lavorazione dei pezzi, ma non sono movimenti della macchina. (avvio e arresto del mandrino, cambio utensile, refrigerante, arresto del programma, eccetera.). Da ciò ne consegue che per il funzionamento e la programmazione di questo tipo di macchina sono necessarie conoscenze di base nelle lavorazioni su attrezzature convenzionali, conoscenze elementari di matematica, disegno tecnico e manipolazione di strumenti di misura.
Attualmente, the use of CAD (progettazione assistita da computer) e CAM (produzione assistita da computer) programs is an almost obligatory complement to any CNC machine, which is why, generalmente, la fabbricazione di una parte comporta la combinazione di tre tipi di software:
CAD: realizza il design della parte.
CAMMA: calcola gli spostamenti degli assi per la lavorazione del pezzo e somma le velocità di avanzamento, velocità di rotazione e diversi utensili da taglio.
Software di controllo (incluso con la macchina): riceve le istruzioni dal CAM ed esegue gli ordini per spostare le parti mobili della fresatrice in conformità con tali istruzioni.
Il video seguente illustra la produzione di una parte utilizzando il CAD / CAMMA:
Le fresatrici CNC sono particolarmente adatte per la fresatura di profili, cavità, contorni della superficie e operazioni di fustellatura, in cui due o tre assi della tavola di fresatura devono essere controllati contemporaneamente. Sebbene, a seconda della complessità della macchina e della programmazione effettuata, Le fresatrici CNC possono funzionare automaticamente, solitamente è necessario un operatore per cambiare le frese, nonché per montare e smontare i pezzi.
Le industrie che utilizzano abitualmente le fresatrici CNC includono quella automobilistica (progettazione di blocchi motore, muffe, e componenti vari), aerospaziale (turbine degli aerei), ed elettronica (stampo e prototipazione), nonché la produzione di macchinari, strumenti e componenti elettrici.