Vad är fräsning? Vad är processen för fräsning? Vilka delar kan bearbetas med CNC-fräsning? Vilken precision kan Kinas fräsdelar uppnå?
CNC frästa delar
Hur tillverkas CNC-frästa delar?
CNC-frästa delar bearbetas på CNC-fräsmaskiner med hjälp av roterande verktyg. CNC-fräsmaskiner med olika grader av rörelsefrihet används: 3-axel, 4-axel- och 5-axliga fräsmaskiner.
3-axelfräsmaskiner kan endast bearbeta CNC-frästa delar från en åtkomlighetsriktning. De är billigare än de andra typerna av fräsmaskiner. 4-axelfräsmaskiner har en extra rotationsaxel för den frästa delen, till exempel för tillverkning av spindlar och andra spiralformade geometrier. 5-axelfräsmaskiner kan bearbeta CNC-frästa delar från alla sidor, beroende på fastspänningen, och producerar även komplexa geometrier.
Med vårt leverantörsnätverk, vi kan tillverka ett brett utbud av CNC-frästa delar för en mängd olika krav.
Vi är specialiserade på CNC-bearbetning, vår automatiska prisberäkning utökas ständigt och omfattar för närvarande komponenter med följande egenskaper.
Fräsning består huvudsakligen av att skära materialet som bearbetas med ett roterande verktyg med flera kanter, kallas tänder, läppar eller hårdmetallskär, som utför programmerade förflyttningar av arbetsbordet i nästan vilken riktning som helst av de tre möjliga axlarna på vilka bordet där delen som ska bearbetas är fixerad kan flyttas.
Med den ökande användningen av numeriska styrfräsmaskiner, de fräsoperationer som kan utföras med denna typ av maskin ökar, och därmed har fräsning blivit en multifunktionell bearbetningsmetod. Utvecklingen av verktygen har också bidragit till att skapa nya möjligheter för fräsning förutom att avsevärt öka produktiviteten, kvalitet och noggrannhet i de utförda operationerna.
Våra tillverkningsalternativ för CNC-frästa detaljer
Komponentmått från 2 mm x 2 mm x 2 mm |
Fräsverktyg
Fräsverktygen kännetecknas av sin ytterdiameter, antalet tänder, tandstigningen (förstås som avståndet mellan två på varandra följande tänder) och skärarens fästsystem på maskinen.
Typer av fräsning
I universalfräsmaskiner med lämpliga tillbehör eller i numeriska styrfräsmaskiner kan följande planering utföras.
Den vanligaste applikationen av fräsning är planfräsning som syftar till att uppnå plana ytor. För planfräsning används vanligtvis fräsar med utbytbara hårdmetallskär, det finns ett mycket varierat utbud av diametrar för dessa kvarnar och antalet skär som var och en fräsfästen. Skärtillverkare rekommenderar som ett första alternativ användning av runda skär eller med 45º vinklar som ett alternativ.
Fyrkantsfräsning. Fyrkantsfräsning är en variant av planfräsning som består av att lämna vinkelräta steg i den detalj som ska bearbetas. För detta, används fyrkantiga skär som är placerade i verktygshållaren på lämpligt sätt.
Kubfräsning. Kubningsoperationen är mycket vanlig i vertikala eller horisontella fräsmaskiner och består av att förbereda metalltapparna eller annat material som marmor eller granit i lämpliga kubiska dimensioner för efterföljande operationer. Denna fräsning görs även med utbytbara skärplansfräsar.
Skär fräsning. En av de initiala bearbetningsoperationerna som måste utföras består ofta av att skära bitarna till den bestämda längden med utgångspunkt från kommersiella stänger och profiler av större längd. Bandsågar eller fräsmaskiner utrustade med cylindriska fräsar används omväxlande för industriell skärning av delar. Det som är viktigt med att skära borr är att de kan vara gjorda av snabbstål eller hårdmetall. De kännetecknas av att de är väldigt tunna (på beställning av 3 mm, även om det kan variera), har en stor diameter och mycket fina tänder. Ett exempel på egenskaperna hos en fräs skulle vara följande: diameter av 200 mm, tjocklek på 3 mm, hålets diameter 32 mm och 128 tänder: Bra 128, Grov 64.
Rak spårfräsning. För fräsning av raka spår, cylindriska fräsar med spårets bredd används i allmänhet och ofta, att öka produktionen, flera fräsar är monterade på skäraxeln vilket gör det möjligt att öka bearbetningsproduktiviteten. Sammansättningen av flera cylindriska jordgubbar kallas ett tåg av jordgubbar eller sammansatta jordgubbar. Cylindriska borr kännetecknas av att de har tre skäreggar: framsidan och de två sidorna. Höghastighetsstålborr används i de flesta applikationer eftersom hårdmetallborr är mycket dyra och därför endast används i mycket stora produktioner.
Formspår.. Borrar av lämplig form för spåret används, som kan vara T-formad, laxstjärt, etc.
Nyckelspår. Cylindriska jordgubbar med handtag, känd i slang som ballerinas, används som kan skära både i en riktning vinkelrät mot dess axel och parallellt med den.
Fräsning vid kopiering. Runda skärprofilskärare används för kopieringsfräsning för att kunna utföra bearbetningsoperationer i orografier och profiler av växlande ytor. Det finns två typer av kopieringsskärare: de med halvbollsprofil och de med rund eller torisk kant.
Kavitetsfräsning. I denna typ av operation, det är lämpligt att utföra en tidigare borrning och därifrån och med lämpliga fräsar, närma sig hålrummets bearbetning, med tanke på att kavitetens radier måste vara minst 15% större än fräsens radie.
Svarvfräsning. Denna typ av bearbetning använder cirkulär interpolation i numeriska styrfräsmaskiner och används för både precisionshålsvarvning och extern svarvning. Processen kombinerar rotationen av arbetsstycket och fräsverktyget, vilket gör det möjligt att uppnå en cylindrisk yta. Denna yta kan vara koncentrisk med avseende på delens rotationslinje, eller så kan den vara excentrisk om fräsningen flyttas upp eller ner. Med axiell förskjutning är det möjligt att uppnå önskad längd.
Gängfräsning. Gängfräsning kräver en fräsmaskin som kan simultan spiralinterpolation i två frihetsgrader: rotationen av delen med avseende på axeln för gängans spiral och förflyttningen av delen i riktningen för nämnda axel.
Planfräsning. Den består av fräsning som utförs med cylindriska spiralformade borr som angriper fräsoperationen frontalt. Fler och fler helt integrerade hårdmetallbor används i numeriska styrfräsmaskiner som tillåter arbete i mycket höga hastigheter.
Kuggfräsning. Kuggfräsning utförs knappast på universalfräsmaskiner som använder delningsplattan längre, men görs på speciella maskiner som kallas kugghjulsmaskiner och med användning av speciella fräsar av lämplig tandmodul.
Borrning, brotsch och tråkig. Dessa operationer utförs vanligtvis på numeriska styrfräsmaskiner utrustade med ett verktygsmagasin och använder lämpliga verktyg för varje fall.
Mortising. Den består av bearbetning av kilspår i hålen, för vilka broschmaskiner används eller ett speciellt tillbehör som fästs på det universella fräsmaskinshuvudet och omvandlar rotationsrörelsen till en alternativ vertikal rörelse.
Rampfräsning. Det är en vanlig typ av fräsning vid bearbetning av formar som görs antingen med kopiatorfräsmaskiner eller med numeriska styrfräsar.
Hur fungerar CNC-fräsmaskinen?
Införandet av datoriserad numerisk kontroll (CNC) har exponentiellt utökat tillämpningarna av industriella maskiner genom programmerbar automatisering av produktionen och uppnåendet av rörelser som är omöjliga att utföra manuellt, som cirklar, diagonala linjer och andra mer komplicerade figurer som möjliggör tillverkning av delar med mycket komplexa profiler. Detta leder också till optimering av många viktiga variabler i varje tillverkningsprocess: produktivitet, precision, säkerhet, hastighet, repeterbarhet, flexibilitet och minskning av avfall.
Mångfalden av fräsmaskiner som finns idag har bekvämt expanderat till spridningen av deras CNC-utrustade kamrater. Faktiskt, det finns även specialsatser för att omvandla gamla fräsmaskiner till en CNC-fräsmaskin.
I grund och botten, CNC-fräsmaskinerna är väldigt lika de konventionella och har samma rörliga delar, det är, bordet, skärhuvudet, spindeln och sido- och tvärslidvagnarna. dock, de har inga spakar eller vevar för att styra dessa rörliga delar, utan snarare en skärm insatt i en panel full av kontroller och en metalllåda som rymmer de elektriska och elektroniska komponenterna som reglerar driften av motorer som är avsedda att utföra samma arbete som de gjorde. spakarna och vevarna på de gamla maskinerna. Bland dessa komponenter finns CNC, som är en dator som huvudsakligen ansvarar för fräsmaskinens rörelser genom motsvarande mjukvara. Kombinationen av elektronik och drivmotorer eller servomotorer är kapabel att uppnå alla möjliga fräsoperationer.
För att förstå rörelsekontrollen som utövas av CNC, vi ska kort gå igenom hur en konventionell fräsmaskin fungerar.
Figuren schematiskt visar en typisk fräsmaskin. I denna typ av maskin, vevarna aktiverar de rörliga delarna manuellt så att skärverktyget (fräs) rör sig linjärt i minst tre axlar, som kallas huvudaxlar:
X-axel: horisontellt och parallellt med delens klämyta. Det är förknippat med rörelsen i fräsbordets längsgående horisontella plan.
Y-axel: bildar en trihedron i direkt riktning med X- och Z-axlarna. Det är förknippat med rörelsen i fräsbordets horisontella tvärplan.
Z-axel: där fräsen är monterad, det är den som har skärkraften och kan anta olika positioner beroende på huvudets möjligheter. Det är förknippat med den vertikala förskjutningen av maskinhuvudet.
Om fräsen har ett fast bord, dessa tre rörelser utförs av spindeln.
dock, det är tydligt att fräsning av mer komplexa delar kommer att kräva ett större antal axlar vars bana inte bara är linjär, men också roterande. Det är vid denna tidpunkt där konceptet CNC kommer in i bilden, ger upphov till en mångfald komplementära axlar som styrs oberoende av varandra och bestäms av rörelsen hos roterande bord och / eller justerbara huvuden. Detta ger upphov till en mängd olika maskinmodeller som tillåter bearbetning av detaljen med olika plan och inflygningsvinklar.
I följande figur ser vi ett exempel på en CNC-fräsmaskin med dess grundkomponenter och huvud (X, Y, Z) och kompletterande (B, W) yxor.
1 – Kolumn
2 – Arbetsstycke
3 – Fräsbord, med rörelse i X- och Y-axlarna
4 – Vändning
5 – Klipphuvud inklusive spindelmotor
6 – CNC kontrollpanel
7 – Kylvätskeslangar
X, Y, Z – Huvudaxlar för färd
B – Komplementär axel för roterande förskjutning av skärhuvudet
W – Komplementär axel för längsgående förskjutning av skärhuvudet
CNC:ns huvudfunktion är att kontrollera bordets rörelser, de tvärgående och längsgående vagnarna och / eller spindeln längs deras respektive axlar med hjälp av numeriska data. dock, det här är inte allt, eftersom kontrollen av dessa rörelser för att uppnå det önskade slutresultatet kräver perfekt justering och korrekt synkronisering mellan olika enheter och system som ingår i varje CNC-process. Dessa inkluderar huvudaxlarna och de kompletterande axlarna, transmissionssystemet, arbetsstyckets fastspänningssystem och verktygsväxlarna, var och en presenterar sina modaliteter och variabler som också måste fastställas korrekt.
Denna rigorösa kontroll utförs av programvara som levereras med fräsmaskinen och är baserad på ett av de numeriska CNC-programmeringsspråken, som ISO, HEIDENHAIN, Fagor, Fanuc, SINUMERIK och Siemens. Denna programvara innehåller nummer, bokstäver och andra symboler – till exempel, G- och M-koderna – som är kodade i ett lämpligt format för att definiera ett instruktionsprogram som kan utföra en specifik uppgift. G-koder är maskinrörelsefunktioner (snabba rörelser, foder, radiella matningar, pausar, cykler), medan M-koder är diverse funktioner som krävs för att bearbeta delar, men är inte maskinrörelse. (spindelstart och stopp, verktygsbyte, kylvätska, programstopp, etc.). Av detta följer att för att manövrera och programmera denna typ av maskin krävs grundläggande kunskaper i bearbetningsoperationer på konventionell utrustning, grundläggande kunskaper i matematik, teknisk ritning och hantering av mätinstrument.
För närvarande, användningen av CAD (datorstödd design) och CAM (datorstödd tillverkning) program är ett nästan obligatoriskt komplement till alla CNC-maskiner, det är därför, allmänt, tillverkningen av en del innebär en kombination av tre typer av programvara:
CAD: gör utformningen av delen.
KAM: beräknar axlarnas förskjutningar för bearbetningen av detaljen och adderar matningshastigheterna, rotationshastigheter och olika skärverktyg.
Styrmjukvara (medföljer maskinen): tar emot instruktionerna från CAM och utför order att flytta fräsmaskinens rörliga delar i enlighet med dessa instruktioner.
Följande video illustrerar tillverkningen av en del med CAD / KAM:
CNC-fräsmaskiner är speciellt anpassade för fräsning av profiler, hålrum, ytkonturer och stansningsoperationer, där två eller tre axlar på fräsbordet måste styras samtidigt. Även om, beroende på maskinens komplexitet och den genomförda programmeringen, CNC-fräsmaskiner kan arbeta automatiskt, vanligtvis krävs en operatör för att byta knivar, samt att montera och demontera arbetsstyckena.
Branscher som rutinmässigt använder CNC-fräsmaskiner inkluderar bilindustrin (design av motorblock, formar, och diverse komponenter), flyg (flygplansturbiner), och elektronik (mögel och prototypframställning), samt tillverkning av maskiner, instrument och elektriska komponenter.